不久，吉普车大小的“好奇号”探测器将在火星表面留下其首条六轮轨迹。在接下来的 23 个月中，“好奇号”将收集尘埃，并钻探岩石，以寻找这颗红色星球过去线索。尽管这些样本不会返回地球，但一些火星岩石已经作为 NASA 天体物质收藏的一部分在此编目和保存。
天体物质是来自行星、小行星、恒星和其他外星天体的碎片和粒子。科学家们在载人和无人太空任务期间或在它们作为陨石自然降落在地球后收集这些物质。
“在落到地球上的陨石中，大约千分之一实际上是被古代撞击从火星上撞下来的，”卡尔顿·艾伦说道，他是位于休斯顿 NASA 约翰逊航天中心的馆藏负责人。他协调 30 多人的工作，以记录、保存样本并将样本分发给世界各地的研究人员。这些样本帮助科学家了解太阳系的形成和发展。
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该馆藏包括阿波罗宇航员收集的月球岩石、特殊飞机在平流层中掠过时收集的宇宙尘埃粒子以及太阳风携带的原子。
化学和物理分析可以追溯最终到达地球的岩石的外星来源。科学家们将陨石的小碎片研磨成细粉，并分析当粒子悬浮在油中时如何弯曲光线。或者，他们用显微镜观察岩石的薄片并对其结构进行分类。然后，他们将结果与他们已经了解的关于月球、火星、小行星和彗星的知识进行比较。
外星样本需要特殊的实验室和操作规范，以保持其来自异世界的纯度。例如，在六次阿波罗登月任务期间，宇航员拍摄了月球岩石和土壤样本，将材料包装在独特标记的真空密封容器中，并在无菌条件下将它们带回地球，避免地球气体污染。“阿波罗馆藏包含世界上记录最仔细的地质材料，”艾伦及其同事在 2011 年 2 月发表的关于 NASA 外星赏金的一篇文章中写道。
NASA 另一次将外星样本带回地球的任务是“起源号”探测器，于 2001 年发射。该探测器在地球-太阳拉格朗日点之一的轨道上运行了近两年半，在该点，两个天体的组合引力提供了稳定的位置。该探测器的圆形阵列使用由硅、锗和蓝宝石上的金制成的晶圆，以及硅上类金刚石碳薄膜和其他材料，收集了来自太阳的太阳风离子流。尽管在犹他州沙漠坠毁着陆，导致探测器装有 400 多个带电粒子样本的容器破裂，但一些收集到的天体物质被证明足够纯净，可以用于研究。“起源号”从捕获的太阳风中获得的数据帮助研究人员重新思考他们对太阳和早期太阳系成分的理解。
其他成功的样本返回任务包括 NASA 的“星尘号”探测器，它收集了维尔德 2 号彗星的尘埃样本，以及日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 的“隼鸟号”探测器，它在 2010 年收集了小行星样本。未来，艾伦和他的同事可能会负责在计划中的前往其他小行星和火星的任务期间收集的样本。除了提供了解其他世界和遥远过去的窗口外，这些奇异的、来自异世界的文物简直太美了。