วิธีการส่งคืนตัวอย่าง
อาร์เรย์ตัวรวบรวมอาจใช้เพื่อรวบรวมอะตอมโมเลกุลและอนุภาคละเอียดนับล้านหรือหลายพันล้านโดยใช้จำนวน เวเฟอร์ที่ทำจากองค์ประกอบที่แตกต่างกัน โครงสร้างโมเลกุลของเวเฟอร์เหล่านี้ช่วยให้สามารถรวบรวมอนุภาคขนาดต่างๆ อาร์เรย์นักสะสมเช่นที่บินบน Genesis มีความบริสุทธิ์เป็นพิเศษเพื่อให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการเก็บรวบรวมความทนทานและความสามารถในการแยกวิเคราะห์ที่ดีที่สุด
อาร์เรย์ของนักสะสมมีประโยชน์ในการรวบรวมอะตอมขนาดเล็กที่เคลื่อนที่เร็วเช่นที่ถูกขับออกจากดวงอาทิตย์ผ่านลมสุริยะ แต่ยังสามารถใช้เพื่อรวบรวมอนุภาคขนาดใหญ่เช่นที่พบในโคม่าของดาวหาง . ยานอวกาศของ NASA ที่รู้จักกันในชื่อ Stardust ได้ใช้เทคนิคนี้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากอนุภาคมีความเร็วและขนาดสูงที่ประกอบเป็นโคม่าและบริเวณใกล้เคียงอาร์เรย์ตัวสะสมโซลิดสเตตที่หนาแน่นจึงไม่สามารถทำงานได้ ด้วยเหตุนี้วิธีการอื่นในการเก็บตัวอย่างจึงต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความปลอดภัยของยานอวกาศและตัวอย่างเอง
Airgel
อนุภาคที่จับใน airgel
Airgel เป็นของแข็งที่มีรูพรุน ซิลิกา ที่มีโครงสร้างคล้ายฟองน้ำซึ่ง 99.8% ของปริมาตรเป็นพื้นที่ว่าง Airgel มีความหนาแน่นของแก้วประมาณ 1/1000 มีการใช้ airgel ในยานอวกาศ Stardust เนื่องจากอนุภาคฝุ่นที่ยานอวกาศจะรวบรวมจะมีความเร็วในการกระแทกประมาณ 6 กม. / วินาที การชนกับของแข็งที่มีความหนาแน่นสูงที่ความเร็วนั้นสามารถเปลี่ยน องค์ประกอบทางเคมี หรืออาจทำให้กลายเป็นไอได้อย่างสมบูรณ์
เนื่องจากแอร์เจลส่วนใหญ่โปร่งใสและอนุภาคจะออกจากเส้นทางรูปแครอทเมื่อทะลุพื้นผิวนักวิทยาศาสตร์จึงสามารถค้นหาและเรียกคืนได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากรูพรุนของมันอยู่ในระดับ นาโนเมตร อนุภาคแม้จะมีขนาดเล็กกว่าเม็ดทรายก็ไม่เพียง แต่ผ่านเข้าไปในแอร์เจลจนหมด แต่พวกมันช้าจนหยุดแล้วฝังอยู่ภายใน
Mars 5NM Design โพรบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งคืนตัวอย่างจากดาวอังคารในช่วงปลายทศวรรษที่ 70
ภาพประกอบของโพรบ Mars 5 NM ทำการแก้ไขหลักสูตร
ยานอวกาศ Stardust มี ไม้เทนนิส ตัวสะสมรูปทรงที่ติดตั้ง airgel ไปเลย ตัวเก็บรวบรวมจะถูกดึงกลับเข้าไปในแคปซูลเพื่อการจัดเก็บที่ปลอดภัยและส่งกลับมายังโลก Airgel ค่อนข้างแข็งแกร่งและสามารถอยู่รอดได้อย่างง่ายดายทั้งสภาพแวดล้อมการปล่อยและ นอกอวกาศ
การขุดค้นและส่งคืนหุ่นยนต์
ภารกิจส่งคืนตัวอย่างที่มีความเสี่ยงและยากที่สุดบางประเภทคือภารกิจที่ต้องลงจอดบนร่างกายนอกโลกเช่นดาวเคราะห์น้อยดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ ต้องใช้เวลาเงินและความสามารถทางเทคนิคอย่างมากเพื่อที่จะเริ่มแผนดังกล่าว เป็นความสำเร็จที่ยากที่กำหนดให้ทุกอย่างตั้งแต่การเปิดตัวไปจนถึงการลงจอดไปจนถึงการดึงข้อมูลและการส่งกลับมายังโลกนั้นมีความแม่นยำและแม่นยำสูง
การคืนตัวอย่างประเภทนี้แม้ว่าจะมีความเสี่ยงมากที่สุด แต่ก็เป็นผลตอบแทนที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ นอกจากนี้ภารกิจดังกล่าวยังมีศักยภาพในการเผยแพร่สู่สาธารณะจำนวนมากซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญสำหรับ การสำรวจอวกาศ เมื่อได้รับการสนับสนุนจากสาธารณะ ภารกิจส่งคืนตัวอย่างของหุ่นยนต์ที่ประสบความสำเร็จเพียงอย่างเดียวในประเภทนี้คือ Luna landers ของโซเวียต
ภารกิจส่งคืนตัวอย่าง เป็นภารกิจ ยานอวกาศ โดยมีเป้าหมายในการรวบรวมและส่งคืนตัวอย่างจากสถานที่ต่างดาวมายังโลกเพื่อการวิเคราะห์ ภารกิจส่งคืนตัวอย่างอาจนำกลับมาเป็นเพียงอะตอมและโมเลกุลหรือการสะสมของสารประกอบเชิงซ้อนเช่นวัสดุหลวม (“ดิน”) และหิน ตัวอย่างเหล่านี้สามารถหาได้หลายวิธีเช่นการขุดดินและหินหรืออาร์เรย์ตัวเก็บรวบรวมที่ใช้สำหรับจับอนุภาคของลมสุริยะหรือเศษซากดาวหาง
จนถึงปัจจุบันตัวอย่างของ Moon rock จาก Moon ของโลกถูกเก็บรวบรวมโดยภารกิจของหุ่นยนต์และลูกเรือดาวหาง Wild 2 และดาวเคราะห์น้อย 25143 Itokawa ได้รับการเยี่ยมชมโดยยานอวกาศหุ่นยนต์ที่ส่งตัวอย่างกลับมายังโลกและตัวอย่างของลมสุริยะ ได้ถูกส่งกลับโดยภารกิจ Genesis ของหุ่นยนต์ ได้รับตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย 162173 Ryugu และ 101955 Bennu และในขณะที่จากดาวเคราะห์น้อย 162173 Ryugu กำลังขนส่งกลับมายังโลก
นอกเหนือจากภารกิจส่งกลับตัวอย่างแล้วยังมีการเก็บตัวอย่างจากวัตถุที่ไม่ใช่บนบกที่ระบุสามชิ้นด้วยวิธีอื่นนอกเหนือจากภารกิจส่งคืนตัวอย่าง: ตัวอย่างจากดวงจันทร์ในรูปแบบของ อุกกาบาตดวงจันทร์ , ตัวอย่างจาก ดาวอังคาร ในรูปแบบของ อุกกาบาตดาวอังคาร และตัวอย่างจาก เวสต้า ในรูปแบบของ อุกกาบาต HED
ตัวอย่างที่มีอยู่บนโลกสามารถวิเคราะห์ได้ใน ห้องปฏิบัติการ ดังนั้นเราจึงสามารถเพิ่มเติมความเข้าใจและความรู้ของเราได้ ส่วนหนึ่งของ การค้นพบและการสำรวจระบบสุริยะ จนถึงขณะนี้มีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญหลายอย่างเกี่ยวกับ ระบบสุริยะ จากระยะไกลด้วยกล้องโทรทรรศน์ และร่างกายของระบบสุริยะบางส่วนได้รับการเยี่ยมชมโดยยานอวกาศที่โคจรหรือลงจอดด้วยเครื่องมือที่สามารถ ระยะไกล การตรวจจับ หรือการวิเคราะห์ตัวอย่าง แม้ว่าการตรวจสอบระบบสุริยะในทางเทคนิคจะง่ายกว่าภารกิจส่งคืนตัวอย่าง แต่เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ในโลกเพื่อศึกษาตัวอย่างดังกล่าวมีความก้าวหน้าและหลากหลายมากกว่าที่สามารถขึ้นยานอวกาศได้ นอกจากนี้การวิเคราะห์ตัวอย่างบนโลกยังช่วยให้สามารถติดตามผลการค้นพบด้วยเครื่องมือต่างๆรวมถึงเครื่องมือที่สามารถบอกวัสดุจากนอกโลกที่อยู่ภายในจากการปนเปื้อนบนบกและสิ่งที่ยังไม่ได้รับการพัฒนา ในทางตรงกันข้ามยานอวกาศสามารถพกพาชุดเครื่องมือวิเคราะห์ได้เพียงจำนวน จำกัด และต้องเลือกและสร้างขึ้นนานก่อนที่จะเปิดตัว
