Όταν ένα ρομπότ της NASA συνέλεξε χαλίκια από έναν αστεροειδή 200 εκατ. μίλια μακριά από τη Γη, οι επιστήμονες έμειναν έκπληκτοι. Ο «Bennu», ένας αρχαίος διαστημικός βράχος στο μέγεθος του Empire State Building, ούτε έμοιαζε ούτε συμπεριφερόταν όπως πίστευαν οι επιστήμονες. Οι πρώτες μετρήσεις θερμοκρασίας τους οδήγησαν να πιστέψουν ότι θα καλυπτόταν από μικροσκοπικά βότσαλα. Όμως οι κοντινές εικόνες έδειχναν ογκόλιθους και μια επιφάνεια που λειτουργούσε σαν έναν λάκκο με πλαστικά μπαλάκια.
Η ομάδα της αποστολής OSIRIS-Rex θεώρησε ότι οι ογκόλιθοι θα μπορούσαν να είναι γεμάτοι τρύπες, δημιουργώντας έναν πολύ αδύναμο σωρό από ερείπια. Ξαφνικά, η κατανόηση του χώρου μέσα στους διαστημικούς βράχους έγινε ένα πολύ σημαντικό κομμάτι του παζλ.
Ο Bennu
Ο Bennu είναι ένας σκουρόχρωμος Απολλώνειος αστεροειδής με απόλυτο μέγεθος (όπως ορίζεται για το Ηλιακό Σύστημα) 20,9. Ανακαλύφθηκε από το πρόγραμμα LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research, Έρευνα Γεωπλήσιων Αστεροειδών του εργαστηρίου Lincoln) το 1999. Ταξινομείται ως Δυνητικά Επικίνδυνος Αστεροειδής (PHA) επειδή η ελάχιστη απόσταση τομής τροχιάς (MOID) με τη Γη είναι μικρότερη από 0,05 AU (συγκεκριμένα είναι 0,00322 AU) και η μέση διάμετρός του είναι μεγαλύτερη από 150 μέτρα (είναι περίπου 520). Μάλιστα το σύστημα Sentry τού JPL τού δίνει τον δεύτερο μεγαλύτερο βαθμό στην Τεχνική Κλίμακα Κινδύνου από Πρόσκρουση του Παλέρμο. Υπολογίζεται ότι έχει 1 πιθανότητα στις 2.700 να συγκρουστεί με τη Γη μεταξύ των ετών 2175 και 2199.
Η συλλογή των δειγμάτων έγινε πριν από τρία χρόνια. Τώρα το ρομπότ της NASA επιταχύνει προς την Γη, με την ομάδα να ετοιμάζεται να του δώσει εντολή να ρίξει το δείγμα 63.000 μίλια πάνω από τον πλανήτη μας. Εάν όλα πάνε σωστά, μια κάψουλα που περιέχει κομμάτια από το «Bennu» θα πέσει από τους ουρανούς στη Γιούτα στις 24 Σεπτεμβρίου.
Ταυτόχρονα η NASA κάλεσε το Βατικανό για μία βοήθεια της τελευταίας στιγμής
Ο ιερέας Robert J. Macke, επιμελητής της συλλογής μετεωριτών του Βατικανού, έχει σχεδιάσει μια μικρή ειδική συσκευή, όπου οι επιστήμονες θα χειρίζονται το δείγμα. Μετά την άφιξη των δειγμάτων του OSIRIS-Rex, ο ιερέας θα φύγει από το Castel Gandolfo, όπου ο Πάπας κάποιες φορές περνάει της καλοκαιρινές του διακοπές και θα κατευθυνθεί προς το Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον (Lyndon B. Johnson Space Center, JSC) στο Χιούστον. Εκεί θα βοηθήσει τους επιστήμονες να χρησιμοποιήσουν την συσκευή του. Πρόκειται για όργανο που μετράει την πυκνότητα μικροσκοπικών κόκκων χαλικιού. Μέσω αυτών των μετρήσεων, η NASA ελπίζει να βρει απαντήσει στο μυστήριο των ογκόλιθων του Bennu.
We're 2 weeks away from @NASA's first asteroid sample delivery!
On Sept. 24, NASA's OSIRIS-REx spacecraft's sample return capsule will deliver an estimated 8.8 ounces of rocky material from asteroid Bennu.
Learn how asteroid sample delivery will work: https://t.co/VOTii38ldY pic.twitter.com/NLgBwduTXQ
— NASA Solar System (@NASASolarSystem) September 10, 2023
Ο Robert J. Macke είναι ένας από τους κορυφαίους ειδικούς στα πετρώματα του διαστήματος τρύπας. Με συναδέλφους του στο Αστεροσκοπείο του Βατικανού, έχει βελτιώσει τεχνικές για τη μέτρηση της πυκνότητας και του πορώδους των μετεωριτών – διαστημικών πετρωμάτων, που έχουν επιβιώσει μετά την πτώση τους στην Γη. Η Ρωμαιοκαθολική Εκκλησία έχει περίπου 1.200 δείγματα στο θησαυροφυλάκιό της.
Ελάχιστα γνωστό στον κόσμο, το Βατικανό έχει ένα παρατηρητήριο που στελεχώνεται από Ιησουίτες αστρονόμους από τη δεκαετία του 1930. Οι πιστοί Καθολικοί άνδρες που έχουν δώσει όρκους φτώχειας, αγνότητας και υπακοής ζουν μαζί ενώ μελετούν τον κόσμο. Η κληρονομιά εκτείνεται ακόμη πιο πίσω στην ιστορία. Στα μέσα του 1800, ο ιερέας Angelo Secchi έχτισε ένα παρατηρητήριο στην οροφή της εκκλησίας του Αγίου Ιγνατίου της Λογιόλα στη Ρώμη. Η εκκλησία διεξήγαγε αστρονομική έρευνα για να δείξει τη συμβατότητα του καθολικισμού και της επιστήμης, λένε οι Ιησουίτες.
Θα μπορούσε κανείς να αναρωτηθεί πώς κάποιοι τόσο αφοσιωμένοι στη Βίβλο λαμβάνουν υπόψιν τους την θεωρία ότι το σύμπαν είναι ηλικίας 13,8 δισεκατομμυρίων ετών.
«Δεν βλέπω καμία σύγκρουση μεταξύ πίστης και επιστήμης», αναφέρει ο Macke, γνωστός σε πολλούς συναδέλφους ως απλά ο «αδελφός Μπομπ». «Υπάρχουν άνθρωποι που ερμηνεύουν κατά γράμμα τη γραφή, και αυτό δεν αποδίδει δικαιοσύνη στη γραφή. Αν κοιτάξετε, για παράδειγμα, την ιστορία της Γένεσης, αυτό δεν είναι ένα βιβλίο συνταγών για δημιουργία. Δεν είναι πραγματικά μια ιστορία. Είχε σκοπό να είναι ιστορία για να εκφράσει μια θεμελιώδη αλήθεια».
Ο δρόμος του Macke προς την αποστολή OSIRIS-Rex (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification και Security Regolith Explorer) ήταν μακρύς και θυελλώδης. Από μικρός ήξερε ότι αγαπούσε το διάστημα και να κατασκευάζει πράγματα από το μηδέν. Ως ένα παιδί με πέντε αδέρφια, έμαθε να είναι φειδωλός και πολυμήχανος, χρησιμοποιώντας τα εργαλεία του μπαμπά του και κάνοντας επισκευές. Κατασκεύασε μοντέλα από χαρτί και χαρτόνι, όπως το Starship Enterprise του Star Trek. Κάποια από τα πρώτα χειροτεχνήματα του παραμένουν στο υπόγειο των γονιών του.
Πήγε στο MIT για να σπουδάσει αστροφυσική, μετά στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, όπου συμμετείχε σε μια ερευνητική ομάδα που επικεντρώθηκε στους «προηλιακούς κόκκους», κομμάτια αστρόσκονης ενσωματωμένα σε μετεωρίτες που επέζησαν από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.
Όμως κάτι δεν του ταίριαζε.
«Ήμουν στο εργαστήριο και κοιτούσα το ρολόι και σκεφτόμουν: “Έχω μείνει αρκετό καιρό εδώ μέσα για να δικαιολογήσω τη μέρα;”. και δεν μπορείς να κάνεις επιστήμη με αυτόν τον τρόπο», θυμάται ο 50χρονος Macke.
Όταν ο Macke βρέθηκε σε ένα ησυχαστήριο στο Καθολικό Φοιτητικό Κέντρο, ένιωσε ένα κάλεσμα της θρησκείας. Προς έκπληξη ορισμένων συγγενών του, παράτησε το σχολείο για να ενταχθεί στην Εταιρεία του Ιησού(Ιησουίτες), είναι θρησκευτικό καθολικό τάγμα, που συγκροτήθηκε τον 16ο αιώνα στο πλαίσιο της Αντιμεταρρύθμισης.
Ωστόσο, δεν πέρασε πολύς καιρός πριν η επιστήμη τον «καλέσει» ξανά. Το 2004, ενώ σπούδαζε φιλοσοφία για τον ιησουιτικό σχηματισμό του, γνώρισε τον Guy Consolmagno, ο οποίος είναι επικεφαλής του Αστεροσκοπείου του Βατικανού σήμερα. Κάλεσε τον Macke να τον συνοδεύσει στο εργαστήριο, όπου χρησιμοποιούσε μια νέα προσέγγιση για να μετρήσει την πυκνότητα των μετεωριτών.
«Πέρασα πραγματικά τόσο πολύ χρόνο δουλεύοντας στο εργαστήριο κάνοντας μετρήσεις της πυκνότητας και του πορώδους των μετεωριτών εδώ, που στο τέλος με έδιωξαν από το εργαστήριο» είπε ο Macke .
Επέστρεψε στις Ηνωμένες Πολιτείες για να ολοκληρώσει το διδακτορικό του στη φυσική και το 2010 έκανε διατριβή που περιελάμβανε δεδομένα πορώδους για πάνω από 1.000 μετεωρίτες από ιδρύματα σε όλο τον κόσμο. Το έγγραφο αναφέρεται συχνά από άλλους επιστήμονες.
Ο Andrew Ryan, συνερευνητής στην αποστολή της NASA, δεν είχε συναντήσει ποτέ τον Macke, αλλά γνώριζε ότι χρειαζόταν τη βοήθειά του για να λύσει ένα πρόβλημα. Προηγούμενες αποστολές επιστροφής δειγμάτων αστεροειδών από τη διαστημική υπηρεσία της Ιαπωνίας δεν μπόρεσαν να λάβουν αυτές τις βασικές μετρήσεις. Και κανένα ληκόμετρο (συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της πυκνότητας) δεν μπορούσε να κάνει σωστά τις μετρήσεις, ανέφερε ο Ryan.
Για να αποφευχθεί η μόλυνση του δείγματος, η ομάδα της NASA έθεσε αυστηρούς κανόνες σχετικά με το τι θα μπορούσε να μπει μέσα στο κουτί, στο οποίο θα γίνει η εξέταση. Μόνο 15 υλικά εγκρίθηκαν, όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, το αλουμίνιο και το γυαλί. Μοτέρ, υπολογιστές και κυκλώματα απαγορεύτηκαν αυστηρά. Οι εταιρείες που πωλούν τις έτοιμες συσκευές, οι οποίες κοστίζουν περίπου 20.000 δολάρια η μία, δεν ενδιαφέρθηκαν να πουν στον Ryan πώς θα μπορούσαν να τοποθετηθούν εκ των υστέρων.
«Σε μερικές περιπτώσεις, απλώς έκλεισαν τη συζήτηση και είπαν: “Λοιπόν, αυτό είναι το μόνο που μπορούμε να πούμε εδώ. Ενημερώστε μας εάν θέλετε να αγοράσετε ένα”», είπε.
Εκτός από το ότι είναι ειδικός στα πετρώματα του διαστημικού τρύπα, ο Macke απολαμβάνει να τσαλακώνει. Στο κανάλι του στο YouTube, Macke Makerspace, τα βίντεό του παρουσιάζουν μοντέλα που φτιάχνει με έναν 3D εκτυπωτή. Μια από τις δημιουργίες του, ένα μοντέλο της εκκλησίας του Αγίου Ιγνατίου της Λογιόλα, θα εκτεθεί στους τουρίστες κατά τη διάρκεια του Ιωβηλίου το 2025. Σtο μέλλον θα εργαστεί σε αυτό που αποκαλεί «ρολόι μηδενικής γνώσης», το οποίο θα προσπαθήσει να το φτιάξει χωρίς προηγούμενες οδηγίες.
Ο Macke πίστευε ότι θα μπορούσε να κατασκευάσει στη NASA ένα λυκόμετρο για τα δείγματα Bennu, ακόμη και με τους περίπλοκους περιορισμούς. Για αρκετούς μήνες, και με φοιτητές του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, ο Macke κατασκεύασε ένα όργανο από μικρούς χαλύβδινους θαλάμους, μεταλλικούς σωλήνες και βαλβίδες που ανοίγουν και κλείνουν. Όλα τα ηλεκτρονικά βρίσκονται σε ένα ξεχωριστό κουτί που βρίσκεται μακριά. Το αέριο άζωτο θα διοχετεύεται μέσω του συστήματος. Στη συνέχεια, οι υπολογισμοί πίεσης πριν και μετά θα υποδείξουν τον όγκο που μετατοπίστηκε από το δείγμα.
Μπορεί να φαίνεται σαν ένα σκοτεινό κομμάτι δεδομένων, αλλά ο Ryan λέει ότι θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του δειγμάτων από τον Bennu, που πιστεύεται ότι είναι ερείπια από έναν πολύ παλαιότερο, μεγαλύτερο αστεροειδή
«Ελπίζουμε πραγματικά ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη μέτρηση πορώδους για να μας βοηθήσει να αναγνωρίσουμε αυτούς τους δύο κύριους τύπους ογκόλιθων που είδαμε στην επιφάνεια, γιατί διαφορετικά θα μπορούσε να είναι αρκετά δύσκολο», είπε. «Μιλάμε για ογκόλιθους που ήταν, σε ορισμένες περιπτώσεις, δεκάδες ή εκατοντάδες μέτρα. Και σύντομα θα εξετάσουμε σωματίδια μεγέθους εκατοστών.”
Somebody get me down from here! pic.twitter.com/qtENapTcW3
— Br. Robert Macke SJ (@BrBobMackeSJ) September 4, 2023
NASA paid for the parts to make the pycnometer, amounting to about the same cost as an off-the-shelf instrument, Ryan said. It will remain in the Johnson clean room for decades. Macke received no compensation from the space agency for his contribution — a perk of hiring a Jesuit for the job.
“That’s one of the nice things about (the vow of) poverty,” Macke said, smiling. “I don’t have to worry about that.”
Η NASA πλήρωσε για τα εξαρτήματα για την κατασκευή του λυκόμετρου, που αντιστοιχεί περίπου στο ίδιο κόστος με ένα έτοιμο όργανο, τόνισε ο Ryan. Τo λυκόμετρο θα παραμείνει στο «καθαρό δωμάτιο» του Διαστημικού Κέντρου Τζόνσον για δεκαετίες. Ο Macke δεν έλαβε καμία αποζημίωση από τη διαστημική υπηρεσία για τη συνεισφορά του – ένα προνόμιο από την πρόσληψη ενός Ιησουίτη για τη δουλειά.
«Αυτό είναι ένα από τα ωραία πράγματα για (τον όρκο) της φτώχειας», είπε ο Macke χαμογελώντας.
Ο Macke σχεδιάζει να πει μερικές προσευχές πριν το δείγμα φτάσει στην Γη. Αλλά όταν μπει στο εργαστήριο, πιθανότατα θα ψάλλει την προσευχή του Shepard, είπε. Δεν πρόκειται για τον 23ο ψαλμό του Βιβλίου των Ψαλμών, «Ο άρχοντας είναι ο βοσκός μου. Δεν θα το θέλω», αλλά τα λόγια που είπε ο Άλαν Σέπαρντ, ο πρώτος Αμερικανός που εκτοξεύτηκε στο διάστημα το 1961. Όπως λέει ο θρύλος, ο αστροναύτης, περιμένοντας την ανάφλεξη, είπε «Αγαπητέ Κύριε, σε παρακαλώ μην με αφήσεις να αποτύχω».
Είναι ο Macke Ιησουίτης επιστήμονας ή επιστήμονας-Ιησουίτης;
«Δεν νομίζω ότι θα ήμουν πλήρης ως άνθρωπος αν έκανα απλώς το ένα ή το άλλο», είπε ο Macke. «Χρειάζομαι την προσευχή για να νιώσω τη δουλειά μου και χρειάζομαι τη δουλειά μου για να μου δώσει κάτι για να προσευχηθώ» πρόσθεσε
