كاوش در ماه
اولین و بزرگ‎ترین پروژه برای جمع‎آوری نمونه‎های فرازمینی از ماه شروع شد. بین سال‎های 1348 تا 1351، 12 فضانورد ماموریت‎های آپولو ناسا روی قمر زمین قدم گذاشتند و در مجموع 382 كیلوگرم از سنگ‎های ماه را با خود به زمین آوردند. بررسی این نمونه‎ها، دانش ما را از تاریخ منظومه شمسی از نو نگاشت.زمانی كه آپولو 11 بر سطح ماه فرود آمد، تصور می‎شد قمر كوچك زمین سرد باشد. اما در عوض سنگ‎های ماه نشان دادند كه ماه در ابتدای تولدش در بیش از ۵/۴ میلیارد سال قبل داغ بوده و با اقیانوس‎هایی از سنگ‎های مذاب پوشیده شده بود. سال گذشته به مناسبت پنجاهمین سالگرد فرود آپولو 11 بر سطح ماه، ناسا نمونه‎های جدیدی را كه از آن زمان تاكنون مهروموم‌شده باقی مانده بودند را باز كرد تا دریابیم علوم و ابزارهای جدید از چه یافته‌های تازه‌ای ممكن است پرده بردارد.
تا به امروز دانشمندان در حال بررسی نمونه‎های ماموریت‎های آپولو هستند. اما این مطالعات در حال حاضر به علت همه‎گیری كووید-19  آهسته پیش می‎رود.
سه ماموریت فضایی رباتیك لونا (Luna) از بزرگ‎ترین و معروف‎ترین برنامه‎های فضایی شوروی سابق نیز بین سال‎های 1349 تا 1355 توانستند مقدار كمی از گردوغبار ماه را به زمین بیاورند. چانگ‎ای5 (Chang’e 5)، برنامه آینده چینی‎ها برای آوردن نمونه‎هایی از ماه در اوایل آذرماه امسال اولین ماموریت به زمین آوردن نمونه‎های فرازمینی پس از دهه 50شمسی است.ناسا نیز قصد دارد تا در پروژه بازگشت دوباره انسان به ماه یا آرتمیس تا سال 1403 شمسی/2024 میلادی، نمونه‎های بیشتری از خاك ماه را به زمین آورد.




سوغات سیارك‎ها
آژانس كاوش‎های هوافضای ژاپن یا ژاكسا (JAXA) تنها مركز فضایی است كه توانسته نمونه‎هایی را از سطح یك سیارك به زمین آورد. در دی 1388/ ژانویه 2010 فضاپیمای   ژاپنی هایابوسا (Hayabusa) پس از ملاقات با سیارك سیب‌زمینی‌شكل ایتوكاوا (Itokawa) و از سرگذراندن مجموعه‎ای از بدبیاری‎ها به زمین بازگشت. زمانی كه دانشمندان ژاكسا، فضاپیمای هایابوسا را باز می‎کردند، بر خلاف انتظارشان كه فکر می‎كردند باید خالی باشد و هیچ نمونه‎برداری‌ای اجرا نشده باشد، درون آن 1500 خرده‌سنگ و خاك ریزدانه ارزشمند یافتند. بعضی از این ذرات حتی از قطر موی انسان هم كوچك‎تر بودند. اما از بررسی آنها اطلاعات زیادی مثل ترکیبات ایزوتوپی آب موجود در ساختار ایتوكاوا به دست آوردیم. مطالعه سنگ‎های ایتوكاوا تایید می‎كند بیشتر شهاب‌سنگ‎هایی كه در زمین سقوط می‌كنند از جنس كندریت معمولی هستند و از سیارك‎های غنی از سیلیكات مثل ایتوكاوا سرچشمه می‎گیرند. همچنین ذرات ایتوكاوا نشان می‎دهند در گذشته گرما و ضربه‎هایی را تحمل كرده كه احتمالا ناشی از برخوردهایی در كمربند سیاركی است.
اگر همه چیز طبق برنامه جلو رود، دو ماموریت كنونی نمونه‎برداری از سیارك‎ها به‌زودی به زمین برخواهند گشت. ماموریت دوم ژاپن با نام هایابوسا 2، آذرماه در استرالیا فرود خواهد آمد و چند گرم از سیارك ریوگو (Ryugu) كه عمدتا از كربن ساخته شده و در مدار بین زمین و مریخ قرار دارد را با خود حمل خواهد كرد. فضاپیمای اُسیریس-رِكس (OSIRIS-REx) ناسا نیز در حال چرخیدن به دور سیارك الماسی شكل بنو (Bennu) است و مهرماه امسال اقدام به نمونه‎برداری از این سیارك می‌کند تا شهریور 1402 به زمین باز خواهد گشت.



نمونه‌برداری از بادهای خورشیدی
با وجود موفقیت استارداست، سال 1382 سال خوبی برای آوردن نمونه‎های كیهانی نبود. فضاپیمای جنسیس ناسا (Genesis) دو سال را برای جمع‎آوری ذرات بارداری كه از خورشید سرچشمه می‎گرفتند و بادهای خورشیدی را به وجود می‎آوردند، در فضا گذراند. اما هنگام بازگشت به زمین چتر نجاتش باز نشد و با سرعت 300 كیلومتر بر ساعت در بیابان یوتا در ایالات متحده سقوط كرد و متلاشی شد. با آن سقوط محكم در حالی كه امیدی به بازیابی نمونه‎های جمع‏آوری شده نبود، با تلاش مهندسان بخش بزرگی از این نمونه‎های گرانبهای باد خورشیدی نجات داده و گردآوری شد. دانشمندان از بررسی این ذرات دریافتند برخلاف تصورشان، بادهای خورشیدی و همین‎طور خورشید از ایزوتوپ‎های اكسیژن بیشتری نسبت به زمین برخوردارند.




كند و كاو در دنباله‎دارها
دی‌ماه 1382 بود كه فضاپیمای استارداست (Stardust) ناسا به نزدیك‎ترین فاصله خود از دنباله‎دار وایلد-2 (Wild 2) رسید و در جهت دُم دنباله‎دار، شروع به تعقیب حركت آن كرد. زمانی كه دنباله‎دارها، این گوی‎های متشکل از یخ و غبار، به خورشید نزدیك می‎شوند، دمی غباری از آنها در امتداد حركت و در سوی مخالف خورشید گسترش می‎یابد. سرعت حرکت فضاپیمای استارداست، شش برابر سریع‎تر از سرعت انتشار این دم بود، از این رو توانست، ذراتی از غبار دنباله‎دار را با ابزاری شبیه به راكت تنیس جمع‏آوری كند. این نمونه‎ها تنها ذراتی از یك دنباله‎دار هستند كه تا به امروز به زمین آمده‎اند.
در گذشته تصور می‎شد دنباله‎دارها غبارهایی باستانی از دیگر ستاره‎ها هستند كه برای میلیاردها سال در یخ منجمد شده‎اند. از این رو این ماموریت استارداست (به معنی گرد و غبار ستاره‎ای) نام گرفته بود. پس از مطالعه ذرات به زمین رسیده دنباله‎دار، دانشمندان پی بردند دم دنباله‎دارها هنگام نزدیك‌ شدن به خورشید و در معرض دمای بالا ایجاد می‎شود. در ابتدای شکل‎گیری منظومه شمسی، ابری داغ تمام منظومه ما را فراگرفته بود و كم‌كم در قسمت‎های دورتر از مركز كه سردتر بود، دانه‎های یخ و به‌تدریج توده‎های یخی بزرگی شكل گرفتند.استارداست در طول فعالیتش از حداقل هفت توده گردوغبار در فضا عبور كرد كه همه آنها متفاوت از هم بودند. در دو مورد از آنها بلورهایی از مواد معدنی وجود داشت كه دانشمندان انتظار یافتن‎شان را در فضای میان‌سیاره‌ای نداشتند.



اكتشاف در مریخ
از بین تمام ماموریت‎های جمع‎آوری نمونه‏ای كه تا اینجا معرفی کردیم، بازگرداندن نمونه‎هایی از سطح مریخ با چالش‎های بیشتری روبه‎رو است؛ چون علاوه‌ بر این‌كه مریخ از ماه دورتر است، گرانش بیشتری هم نسبت به یك دنباله‎دار یا سیارك دارد و این فرار فضاپیما از سطح و بازگشتش به زمین را سخت‎تر می‎كند.
مریخ‎نورد استقامت ناسا ماموریت دارد تا سطح مریخ را حفاری کند و دست‌کم30 قوطی پرشده از سنگ و خاك مریخی را در محل فرودش، یعنی در دهانه جزرو انبار كند. در برنامه‎های بلندمدت همكاری بین ناسا و سازمان فضایی اروپا (اسا) مریخ‎نشین دیگری فرستاده خواهد شد تا این قوطی‎ها را جمع‎آوری و به مدارگرد مریخی ارسال كند. در آنجا فضاپیمای سومی نمونه‎ها را از مدارگرد تحویل می‎گیرد و و دوباره به سمت زمین پرواز می‎کند. درنهایت این نمونه‎ها تا سال 1410/2031 به زمین بازگردانده خواهند شد.
اما در این تورنمنت فضایی ممكن است ژاپنی‎ها گوی افتخار بازگرداندن اولین نمونه‎ها از مریخ را نصیب خودشان كنند. سازمان فضایی ژاپن روی ساخت فضاپیمایی متمركز شده است تا به فوبوس، بزرگ‎ترین قمر مریخ پرواز كند و پس از برداشتن مقداری غبار از آنجا ، سال 1408/2029 به زمین بازگردد. این ماموریت كاوش ماه‌های مریخی یا ام‌ام‌ایكس (MMX سرواژه Martian Moons Exploration) نام گرفته است.
ام‌ام‌ایكس با خود اولین نمونه‎هایی را از خاك مریخ خواهد آورد كه تاكنون به زمین رسیده است. دانشمندان می‎گویند احتمالا سطح فوبوس مقدار زیادی از خاك مریخ را داراست. ذراتی كه با شهاب‌سنگ‎های مریخی به سطح مریخ برخورد كرده و به سطح فوبوس چسبیده‎اند. اگر همین‌طور باشد ام‌ام‌ایكس بیش از صد ذره از مریخ را می‎تواند با خود به زمین بیاورد.هر ذره ممكن است مواد معدنی‌ای را دربر داشته باشد كه اطلاعاتی را درباره سن و ویژگی‎های مغناطیسی و شیمیایی ذره فاش كند. هر ذره حاوی اطلاعات ژئوشیمیایی درباره محیط سطح مریخ در زمان شكل‌گیری‌اش است. از این رو با تحلیل همه ذرات، تصویری از چگونگی تغییر محیط سطح مریخ در طول زمان به‌دست خواهد آمد. نتایج بررسی‎های آزمایشگاهی این نمونه‎های مریخی، ناسا و اسا را برای رویارویی با آنچه پیش‎روی نمونه‎های ماموریت مارس۲۰۲۰ است، آماده خواهد كرد.