“它现在已经收起来了，”Jim Harris 说，“没什么太多要做的事情了。”他参观了肯尼迪航天中心的仪器存储区，以确保一切都井井有条。当您询问洛克希德·马丁公司的一名飞行系统设计工程师，他参与的这项可能载入史册的设备时，您可以预料到他的回应会是令人意外的谦虚。
没必要夸夸其谈——它实在太简单了，以至于它成功了。以下是“它”是如何诞生的：十年前，Harris 将一个倒置的塑料杯连接到他家泥土车道上的一个压缩机上。下个月，这个完整的装置——称为 TAGSAM——将开始它的本努（Bennu）之旅，本努是我们最近的邻近小行星（最近轨道距离为 186,000 英里）。一旦到达那里，它将尝试采集样本，这个样本可能会改变我们对太阳系如何形成的理解。
目前，Harris 和 NASA 即将进行的 OSIRIS-REx 任务团队的其他成员都在耐心等待。
OSIRIS-REx 任务，这是一个由“达格伍德三明治”（Dagwood sandwich）组成的缩写，代表“起源光谱解释资源识别安全风化层探测器”（Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer），将向小行星本努（Bennu）发送一艘太阳能动力航天器。它计划于 2016 年 9 月 8 日发射。
本努（Bennu）是一个直径 500 米的碳质“碎石堆”。它被风化层覆盖——松散的表层物质——这是它在太阳系黎明时形成时留下的。如果科学家能够分析这些物质，他们就能更多地了解本努（Bennu）、地球以及其他行星形成时的条件。
在本世纪末期，本努（Bennu）相对可能离地球过近，令人不安：轨道模型显示，小行星有可能以 1/2700 的概率撞击我们，释放出相当于 27.5 亿吨 TNT 的能量，并可能摧毁亚利桑那州图森市大小的区域。
因此，毫不夸张地说，渺小的本努（Bennu）蕴藏着我们如何来到这里的线索，并可能塑造我们的命运。
它的尺寸、规律性的近距离飞掠地球以及古老的成分，使其成为一次理想访问的对象。NASA 将绘制其表面地图，获取红外光谱数据，并带回少量的地表物质。然而，一个大问题是如何在微重力环境下捕捉一块移动的小行星。
洛克希德·马丁公司向内部发布了征集解决方案的通知。“当你试图获得新想法时，你可能会错过真正最佳的解决方案，”洛克希德公司 OSIRIS-REx 航天器项目经理 Rich Kuhns 告诉《大众科学》。“这就是创新车库的概念：通过让人们站出来说‘把你们最好的想法带过来’来获得最好的想法。”否则，他说，一个强势的个性可能会主导团队，并掩盖真正具有开创性的工作。
于是，工程师们开始工作。每个人都认为它需要一些基本的东西：钻头、铲子或抓手，但在微重力环境下，所有这些都太难控制了，在那里，一堆松散的砾石就像一个装满乒乓球的鱼缸。
在竞争中，出现了三爪抓手、螺旋钻、风扇叶片机构——但没有一个能完全克服本努（Bennu）微重力环境下对立力的挑战。
维京号时代的研究，由当时洛克希德公司的首席科学家 Ben Clark 博士进行，帮助 Harris 转向使用气压作为一种收集方法。如何在低重力空间的车道上铲起一堆砾石？拿出吸尘器。
为了验证他的理论，Harris 和他当时还是中学生的儿子在他丹佛的泥土车道上铺了一张纸。他们在前面提到的塑料杯上戳了一些洞，并证明将压缩空气吹入泥土可以将灰尘吹回杯子里，或者任何你围绕着装置的东西。
Harris 将他最早的设计称为“Muucav”，即“vacuum”（真空）的反写。在最终版本中，一阵纯氮气可以在表面进行五秒钟的“亲吻”，而不会产生可能使航天器失去平衡的力。这更像是轻轻触碰一个空气曲棍球盘，而不是在溜冰鞋上推墙。
“小行星、航天器、收集器之间的相互作用，使得这种技术脱颖而出，成为正确的方法，”Kuhns 说。最后，他们给它起了一个不那么异想天开但更准确的名字：接触与离开样本采集机制（TAGSAM）。
现在听起来像是简单的天才，但他们并没有直接从一个适合科学展项目的 Solo 杯跳到一个完全成功的装置。“这不止两步，”Harris 笑着说。下一步是一个金属版本，大小与第一个杯子差不多，带有一个小过滤器和一个像二氧化碳弹药筒大小的瓶子。
又经过三四次迭代，他们最终确定了我们现在看到的 TAGSAM。这是一个优雅的装置，由 12 英寸直径的样本过滤器、一个 10 英尺长的机械臂和一个弹簧装置组成。它看起来像展厅里的抛光机。
“我们做了很多工作，才把这个从车道上的东西发展到今天，”Kuhns 说。
他们进行了数周的零重力飞行，每次进行 50 次抛物线飞行。他们在真空中进行了上百次测试。他们用蛭石、聚苯乙烯泡沫颗粒、火山岩、锯末、砂浆混合物、类似于 Tagish Lake 陨石的材料，以及他们能想象到的本努（Bennu）可能拥有的任何尺寸和形状的物质进行了测试。
他们将从中获得至少两盎司的物质，但最终可能多达四磅。
38 年前，洛克希德·马丁公司的前子公司马丁·玛丽埃塔公司在 Harris 刚毕业时就雇佣了他。这并不是 Harris 第一次看着 NASA 将他多年的心血绑在数百磅的推力上，并将其发射到太空。他为 1999 年发射的彗星探测任务“星尘号”（Stardust）设计了几个部件，包括样本返回舱的内部部分，以及部署了网球拍状网格（固定气凝胶）的机械臂。
Harris 说，他将从洛克希德公司丹佛工厂的飞行控制台观看这次发射，届时 Atlas V 火箭将载着 OSIRIS-REx 航天器起飞。38 年并没有让他感到厌倦。“当进入发射和倒计时的时候，总是令人兴奋的，”Harris 说。“当看到它飞起来时，你会感觉喉咙发紧。”
从发射到 2023 年，洛克希德·马丁公司和 NASA 将监测 OSIRIS-REx 的健康状况和运行。然后，经过 7 年的旅程，太空舱将带着它的礼物——风化层——返回地球，等待被拆开、分配和无休止地研究。今天的学童——他们年龄接近 Harris 的儿子在车库充当助手时的年龄——将是七年后在犹他州沙漠着陆时打开太空舱的一员。他们将发现的东西可能会揭开我们太阳系的起源故事。
“神秘感是这一切的意义所在，”Harris 说。“‘星尘号’（Stardust）重塑了他们对太阳系形成的看法……（科学家们）不得不根据这些数据重新思考太阳系是如何形成的。我们不知道他们到底会发现什么。这才是问题的关键。”
