ภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลกคือ ภารกิจของ ยานอวกาศในการเก็บรวบรวมและนำตัวอย่างจากสถานที่นอกโลกกลับมายังโลกเพื่อทำการวิเคราะห์ ภารกิจนำตัวอย่างกลับมาอาจนำเพียงอะตอมและโมเลกุลกลับมา หรืออาจเป็นสารประกอบที่ซับซ้อน เช่น วัสดุที่หลวมและหิน ตัวอย่างเหล่านี้อาจได้รับมาด้วยหลายวิธี เช่น การขุดดินและหิน หรือการใช้ชุดเก็บรวบรวมเพื่อดักจับอนุภาคของลมสุริยะหรือเศษซากดาวหาง อย่างไรก็ตาม มีข้อกังวลว่าการนำตัวอย่างดังกล่าวกลับมายังโลกอาจเป็นอันตรายต่อโลกได้^{[ 1 ]}

ณ เดือนเมษายน 2026 ตัวอย่างหิน จาก ดวงจันทร์ของโลกได้รับการเก็บรวบรวมโดยภารกิจหุ่นยนต์และภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุม ดาวหางไวลด์ 2และดาวเคราะห์น้อย25143 อิโตะคาวะ 162173 ริวกุและ101955 เบนนูได้รับการเยี่ยมเยือนโดยยานอวกาศหุ่นยนต์ซึ่งนำตัวอย่างกลับมายังโลก และตัวอย่างลมสุริยะถูกส่งกลับมาโดยภารกิจ หุ่นยนต์ เจเนซิส

นอกเหนือจากภารกิจนำตัวอย่างกลับสู่โลกแล้ว ยังมีการเก็บตัวอย่างจากวัตถุนอกโลกที่ระบุได้ 3 ชิ้นด้วยวิธีการอื่น ได้แก่ ตัวอย่างจากดวงจันทร์ในรูปของอุกกาบาตจากดวงจันทร์ตัวอย่างจากดาวอังคารในรูปของอุกกาบาตจากดาวอังคารและตัวอย่างจากเวสตาในรูปของอุกกาบาต HED

ตัวอย่างที่มีอยู่บนโลกสามารถนำมาวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการเพื่อเพิ่มความเข้าใจและความรู้ในฐานะส่วนหนึ่งของการค้นพบและการสำรวจระบบสุริยะจนถึงปัจจุบัน การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญมากมายเกี่ยวกับระบบสุริยะเกิดขึ้นจากระยะไกลโดยใช้กล้องโทรทรรศน์และบางส่วนของระบบสุริยะได้รับการเยี่ยมชมโดยยานอวกาศที่โคจรหรือแม้แต่ลงจอดพร้อมเครื่องมือที่สามารถตรวจวัดระยะไกลหรือวิเคราะห์ตัวอย่างได้ ในขณะที่การตรวจสอบระบบสุริยะดังกล่าวทำได้ง่ายกว่าภารกิจนำตัวอย่างกลับมา แต่เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่บนโลกสำหรับการศึกษาตัวอย่างดังกล่าวมีความก้าวหน้าและหลากหลายกว่าเครื่องมือที่สามารถนำไปกับยานอวกาศได้ นอกจากนี้ การวิเคราะห์ตัวอย่างบนโลกยังช่วยให้สามารถติดตามผลการค้นพบใดๆ ด้วยเครื่องมือที่แตกต่างกัน รวมถึงเครื่องมือที่สามารถแยกแยะวัสดุจากนอกโลกที่แท้จริงจากการปนเปื้อนบนโลก^{[ 2 ]}และเครื่องมือที่ยังไม่ได้รับการพัฒนา ในทางตรงกันข้าม ยานอวกาศสามารถบรรทุกเครื่องมือวิเคราะห์ได้เพียงชุดจำกัด และต้องเลือกและสร้างเครื่องมือเหล่านี้ก่อนการปล่อยนาน

ตัวอย่างที่วิเคราะห์บนโลกสามารถนำมาเปรียบเทียบกับผลการสำรวจระยะไกลเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการที่ก่อตัวเป็นระบบสุริยะตัวอย่างเช่น ได้มีการนำผลการค้นพบจากยานอวกาศDawnซึ่งไปเยือนดาวเคราะห์น้อย Vesta ระหว่างปี 2011 ถึง 2012 เพื่อถ่ายภาพ และตัวอย่างจากอุกกาบาต HED (ที่เก็บรวบรวมบนโลกจนถึงขณะนั้น) มาเปรียบเทียบกับข้อมูลที่รวบรวมโดย Dawn ^{[ 3 ]}จากนั้นจึงสามารถระบุได้ว่าอุกกาบาตเหล่านี้เป็นวัสดุที่ถูกพุ่งออกมาจากหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่Rheasilviaบน Vesta ซึ่งทำให้สามารถอนุมานองค์ประกอบของเปลือกโลกเนื้อโลกและแกนกลางของ Vesta ได้ ในทำนองเดียวกันความแตกต่างบางประการในองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อย (และในระดับที่น้อยกว่า องค์ประกอบที่แตกต่างกันของดาวหาง ) สามารถสังเกตได้จากการถ่ายภาพเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวัสดุบนวัตถุต่างๆ เหล่านี้ จะต้องมีการเก็บรวบรวมตัวอย่างเพิ่มเติมและนำกลับมาในอนาคต เพื่อเปรียบเทียบองค์ประกอบกับข้อมูลที่รวบรวมผ่านกล้องโทรทรรศน์และ สเปกโทรส โก ปีทาง ดาราศาสตร์

อีกหนึ่งเป้าหมายสำคัญของการวิจัยนี้ นอกเหนือจากองค์ประกอบพื้นฐานและประวัติทางธรณีวิทยาของวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะแล้ว คือการค้นหาส่วนประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนดาวหาง ดาวเคราะห์น้อยดาวอังคารหรือดวงจันทร์ของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ปัจจุบันมีภารกิจเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยและดาวหางหลายภารกิจที่กำลังดำเนินการอยู่ การเก็บตัวอย่างเพิ่มเติมจากดาวเคราะห์น้อยและดาวหางจะช่วยให้ทราบว่าสิ่งมีชีวิตก่อตัวขึ้นในอวกาศและถูกนำมายังโลกโดยอุกกาบาตหรือไม่ คำถามอีกข้อหนึ่งที่กำลังอยู่ระหว่างการวิจัยคือ สิ่งมีชีวิตนอกโลกก่อตัวขึ้นบนวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ เช่น ดาวอังคาร หรือบนดวงจันทร์ของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์หรือไม่ และสิ่งมีชีวิตอาจมีอยู่จริงที่นั่นหรือไม่ ผลจากการสำรวจ "ทศวรรษ" ครั้งล่าสุดของนาซาได้ให้ความสำคัญกับภารกิจเก็บตัวอย่างจากดาวอังคารเป็นอันดับแรก เนื่องจากดาวอังคารมีความสำคัญเป็นพิเศษ คือ อยู่ "ใกล้" กับโลก อาจเคยมีสิ่งมีชีวิตในอดีต และอาจยังคงมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ต่อไปดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดีก็เป็นอีกเป้าหมายสำคัญในการค้นหาสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระยะทางและข้อจำกัดอื่นๆ ยูโรปาอาจไม่ใช่เป้าหมายของภารกิจเก็บตัวอย่างในอนาคตอันใกล้

การปกป้องดาวเคราะห์มีเป้าหมายเพื่อป้องกันการปนเปื้อนทางชีวภาพของทั้งวัตถุท้องฟ้า เป้าหมาย และโลกในกรณีของภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลก การนำตัวอย่างกลับมาจากดาวอังคารหรือสถานที่อื่นที่มีศักยภาพที่จะมีสิ่งมีชีวิตเป็นภารกิจประเภท V ภายใต้ COSPARซึ่งกำหนดให้มีการควบคุมตัวอย่างที่ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อที่นำกลับมายังโลก เนื่องจากไม่ทราบว่าสิ่งมีชีวิตสมมุติฐานดังกล่าวจะมีผลกระทบต่อมนุษย์หรือชีวภาคของโลก อย่างไร ^{[ 4 ]}ด้วยเหตุนี้คาร์ล ซาแกนและโจชัว เลเดอร์เบิร์กจึงโต้แย้งในช่วงทศวรรษ 1970 ว่าภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลกที่จัดอยู่ในประเภท V ควรดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง และการศึกษาในภายหลังโดย NRC และ ESF ก็เห็นด้วย^{[ 4 ​​] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

ในเดือนกรกฎาคม ปี 1969 ยานอวกาศอะพอลโล 11ประสบความสำเร็จในการนำตัวอย่างจากวัตถุในระบบสุริยะอื่นกลับมายังโลกเป็นครั้งแรก โดยนำวัสดุจากพื้นผิวดวงจันทร์กลับมาได้ 22 กิโลกรัม (49 ปอนด์) ต่อมา อะพอลโล 12ได้ นำวัสดุกลับมา 34 กิโลกรัม (75 ปอนด์) และ ชิ้นส่วนของยานสำรวจเซอร์เวอเรียร์ 3 อะพอลโล 14 นำวัสดุกลับมา 42.8 กิโลกรัม (94 ปอนด์) อะพอ ลโล15นำวัสดุกลับมา 76.7 กิโลกรัม (169 ปอนด์) อะพอลโล 16 นำวัสดุกลับมา 94.3 กิโลกรัม ( 208 ปอนด์) และ อะพอลโล 17 นำ วัสดุกลับมา 110.4 กิโลกรัม (243 ปอนด์) โดยรวมแล้ว โครงการอะพอลโล ได้นำหิน และเรโกลิธ จาก ดวงจันทร์รวมทั้งดินบนดวงจันทร์กลับมายังห้องปฏิบัติการรับตัวอย่างจากดวงจันทร์ในฮิวสตันมากกว่า382 กิโลกรัม (842 ปอนด์) ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}ปัจจุบัน ตัวอย่าง 75% ถูกเก็บไว้ที่Lunar Sample Laboratory Facilityซึ่งสร้างขึ้นในปี 1979 ^{[ 12 ]}

ในปี 1970 ภารกิจ หุ่นยนต์สำรวจ ดวงจันทร์ Luna 16 ของสหภาพโซเวียตนำดินจากดวงจันทร์กลับมาได้ 101 กรัม (3.6 ออนซ์) ตามมาด้วยLuna 20ที่นำกลับมาได้ 55 กรัม (1.9 ออนซ์) ในปี 1974 และLuna 24ที่นำกลับมาได้ 170 กรัม (6.0 ออนซ์) ในปี 1976 แม้ว่าพวกมันจะนำดินกลับมาได้น้อยกว่าภารกิจ Apollo มาก แต่พวกมันก็ทำได้อย่างอัตโนมัติทั้งหมด นอกเหนือจากความสำเร็จทั้งสามครั้งแล้ว ความพยายามอื่นๆ ภายใต้โครงการ Lunaล้มเหลว ภารกิจสองครั้งแรกมีจุดประสงค์เพื่อแข่งขันกับ Apollo 11 และดำเนินการก่อนหน้านั้นไม่นานในเดือนมิถุนายนและกรกฎาคม 1969 Luna E-8-5 หมายเลข 402ล้มเหลวตั้งแต่เริ่มต้น และLuna 15ตกกระแทกบนดวงจันทร์ ต่อมา ภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลกอื่นๆ ก็ล้มเหลวเช่นกัน ได้แก่Kosmos 300และKosmos 305ในปี 1969, Luna E-8-5 หมายเลข 405ในปี 1970, Luna E-8-5M หมายเลข 412ในปี 1975 ซึ่งการปล่อยยานไม่สำเร็จ และLuna 18ในปี 1971 และLuna 23ในปี 1974 ซึ่งการลงจอดบนดวงจันทร์ไม่สำเร็จ^{[ 13 ]}

ในปี พ.ศ. 2513 สหภาพโซเวียตวางแผนภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลก ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2518 ใน โครงการ Mars 5NMภารกิจนี้วางแผนที่จะใช้จรวด N1แต่จรวดนี้ไม่เคยบินได้สำเร็จ และภารกิจจึงพัฒนาเป็น โครงการ Mars 5Mซึ่งจะใช้การปล่อยสองครั้งด้วย จรวด Proton ที่มีขนาดเล็กกว่า และประกอบชิ้นส่วนที่ สถานีอวกาศ Salyutภารกิจ Mars 5M นี้วางแผนไว้สำหรับปี พ.ศ. 2522 แต่ถูกยกเลิกในปี พ.ศ. 2520 เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคและความซับซ้อน^{[ 14 ]}

การทดลองเก็บรวบรวมเศษซากวงโคจร (ODC) ที่ติดตั้งบนสถานีอวกาศ Mirเป็นเวลา 18 เดือนในช่วงปี 1996–97 ใช้แอโรเจลในการดักจับอนุภาคจากวงโคจรต่ำของโลก ซึ่งรวมถึงทั้งฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์และอนุภาคที่มนุษย์สร้างขึ้น^{[ 15 ]}

ภารกิจต่อไปที่จะนำตัวอย่างจากนอกโลกกลับมายังโลกคือ ภารกิจ Genesisซึ่งนำตัวอย่างลมสุริยะกลับมายังโลกจากนอกวงโคจรของโลกในปี 2547 น่าเสียดายที่ แคปซูล Genesisไม่สามารถกางร่มชูชีพได้ขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกและตกกระแทกพื้นในทะเลทรายยูทาห์ มีความกังวลว่าจะเกิดการปนเปื้อนอย่างรุนแรงหรือแม้กระทั่งภารกิจล้มเหลวทั้งหมด แต่เหล่านักวิทยาศาสตร์ก็สามารถรักษาตัวอย่างไว้ได้จำนวนมาก ตัวอย่างเหล่านี้เป็นตัวอย่างแรกที่เก็บรวบรวมได้จากนอกวงโคจรของดวงจันทร์Genesis ใช้ แผงเก็บรวบรวมที่ทำจากแผ่นเวเฟอร์ ซิลิคอนบริสุทธิ์พิเศษทองคำไพลินและเพชร โดยแต่ละ แผ่นเวเฟอร์ที่แตกต่างกันจะใช้สำหรับเก็บรวบรวมส่วนต่างๆ ของลมสุริยะ^{[ 16 ]}

หลังจากGenesis ยานอวกาศ StardustของNASAได้นำตัวอย่างดาวหางกลับมายังโลกในวันที่ 15 มกราคม 2549 โดยได้โคจรผ่านดาวหาง Wild 2 อย่างปลอดภัยและเก็บตัวอย่างฝุ่นจาก โคมาของดาวหางพร้อมกับถ่ายภาพนิวเคลียสของดาวหางStardustใช้แผงเก็บตัวอย่างที่ทำจากแอโรเจลความหนาแน่นต่ำ (99% เป็นวัสดุในอวกาศ) ซึ่งมีความหนาแน่นประมาณ 1/1000 ของแก้ว ทำให้สามารถเก็บอนุภาคดาวหางได้โดยไม่ทำให้เสียหายเนื่องจากความเร็วในการชนสูง การชนกันของอนุภาคกับตัวเก็บตัวอย่างของแข็งที่มีรูพรุนแม้เพียงเล็กน้อยก็จะทำให้เกิดการทำลายอนุภาคเหล่านั้นและสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์เก็บตัวอย่าง ในระหว่างการเดินทาง แผงเก็บตัวอย่างได้เก็บอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาวอย่างน้อยเจ็ดอนุภาค^{[ 17 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2553 ยานสำรวจ ฮายาบูสะขององค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (JAXA) ได้นำตัวอย่างดาวเคราะห์น้อยกลับมายังโลกหลังจากเข้าใกล้ (และลงจอดบน) ดาวเคราะห์น้อยประเภท S หมายเลข25143 อิโตะคาวะในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2553 นักวิทยาศาสตร์ของหน่วยงานได้ยืนยันว่า แม้ว่าอุปกรณ์เก็บตัวอย่างจะล้มเหลว แต่ยานสำรวจก็สามารถเก็บฝุ่นจากดาวเคราะห์น้อยได้ในระดับไมโครกรัม ซึ่งเป็นฝุ่นชุดแรกที่นำกลับมายังโลกในสภาพสมบูรณ์^{[ 18 ]}

ยานอวกาศ Fobos-Gruntของรัสเซียเป็นภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลกที่ล้มเหลว ซึ่งออกแบบมาเพื่อนำตัวอย่างจากโฟบอสหนึ่งในดวงจันทร์ของดาวอังคาร ยานถูกปล่อยเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน 2011 แต่ไม่สามารถออกจากวงโคจรของโลกได้ และตกกระแทกมหาสมุทรแปซิฟิกใต้หลังจากผ่านไปหลายสัปดาห์^{[ 19 ] [ 20 ]}

องค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (JAXA) ได้ปล่อยยานสำรวจอวกาศHayabusa2 ที่ได้รับการปรับปรุงแล้วเมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2014 Hayabusa2เดินทางถึง ดาวเคราะห์น้อยประเภท C ใกล้โลก เป้าหมาย 162173 Ryugu (เดิมชื่อ1999 JU 3 ) เมื่อวันที่ 27 มิถุนายน 2018 ^{[ 21 ]}ยานได้สำรวจดาวเคราะห์น้อยเป็นเวลาหนึ่งปีครึ่งและเก็บตัวอย่าง ยานออกจากดาวเคราะห์น้อยในเดือนพฤศจิกายน 2019 ^{[ 22 ] [ 23 ]}และกลับมายังโลกเมื่อวันที่ 6 ธันวาคม 2020 ^{[ 24 ]}

ภารกิจOSIRIS-RExถูกปล่อยขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2559 เพื่อนำตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย101955 Bennuกลับ มายังโลก ^{[ 25 ] [ 26 ]}คาดว่าตัวอย่างเหล่านี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับช่วงเวลาก่อนการกำเนิดของระบบสุริยะ ขั้นตอนเริ่มต้นของการก่อตัวของดาวเคราะห์ และแหล่งที่มาของสารประกอบอินทรีย์ที่นำไปสู่การกำเนิดของสิ่งมีชีวิต^{[ 27 ]}ยานเข้าใกล้ Bennu ในวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2561 ^{[ 28 ]}ซึ่งยานเริ่มวิเคราะห์พื้นผิวเพื่อหาพื้นที่เป้าหมายสำหรับเก็บตัวอย่างในช่วงหลายเดือนถัดมา ยานเก็บตัวอย่างได้ในวันที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2563 ^{[ 29 ] [ 30 ]}และลงจอดบนโลกอีกครั้งในวันที่ 24 กันยายน พ.ศ. 2566 ทำให้ OSIRIS-REx เป็นภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลกที่ประสบความสำเร็จครั้งที่ 5 ของมนุษยชาติ ในการนำตัวอย่างจากวัตถุนอกโลกกลับมา^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}ไม่นานหลังจากที่ภาชนะบรรจุตัวอย่างถูกกู้คืนและย้ายไปยัง "ห้องสุญญากาศที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันในฮูสตัน รัฐเท็กซัส" ฝาของภาชนะก็ถูกเปิดออก นักวิทยาศาสตร์แสดงความคิดเห็นว่าพวกเขา "พบฝุ่นสีดำและเศษซากบนดาดฟ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของภาชนะวิทยาศาสตร์ OSIRIS-REx" ในการเปิดครั้งแรก มีการวางแผนการศึกษาเพิ่มเติมในภายหลัง เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม 2023 แคปซูลที่กู้คืนได้ถูกเปิดออกเพื่อเผยให้เห็น "ภาพแรก" ของเนื้อหาตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย^{[ 35 ] [ 36 ]}เมื่อวันที่ 13 ธันวาคม 2023 มีการรายงานการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวอย่างที่นำกลับมาและเผยให้เห็นโมเลกุลอินทรีย์รวมถึงวัสดุที่ไม่รู้จักซึ่งต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อให้เข้าใจองค์ประกอบและส่วนประกอบของพวกมันได้ดียิ่งขึ้น^{[ 37 ] [ 38 ]}เมื่อวันที่ 13 มกราคม 2024 NASA รายงานว่าในที่สุดก็สามารถเปิดภาชนะบรรจุตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยเบนนูได้อย่างสมบูรณ์ หลังจากพยายามมาสามเดือน^{[ 39 ] [ 40 ]}น้ำหนักรวมของวัสดุที่กู้คืนได้มีน้ำหนัก 121.6 กรัม (4.29 ออนซ์) มากกว่าเป้าหมายของภารกิจถึงสองเท่า^{[ 41 ]}

CNSAของจีนได้ปล่อยภารกิจนำตัวอย่างจากดวงจันทร์Chang'e 5และ6 เมื่อวันที่ 23 พฤศจิกายน 2020 และ 3 พฤษภาคม 2024 ตามลำดับ ซึ่งนำดินจากดวงจันทร์กลับมายังโลกครั้งละ 2 กิโลกรัม เมื่อวันที่ 16 ธันวาคม 2020 และ 25 มิถุนายน 2024 ตามลำดับ ^{[ 42 ]}นี่เป็นภารกิจนำตัวอย่างจากดวงจันทร์ครั้งแรกในรอบกว่า 40 ปี^{[ 43 ]}ภารกิจ Chang'e 6 ซึ่งลงจอดในแอ่งหลุมอุกกาบาต Apolloในซีกโลกใต้ของด้านไกลของดวงจันทร์ เป็นภารกิจแรกที่เก็บตัวอย่างจากด้านไกลของดวงจันทร์ เนื่องจากตัวอย่าง ^จากดวงจันทร์ที่เก็บรวบรวมก่อนหน้านี้ทั้งหมดมาจากด้านใกล้^[ 44 ^]

ยาน อวกาศ Tianwen-2ของ CNSA ถูกปล่อยขึ้นในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2568 โดยมีเป้าหมายเพื่อนำตัวอย่างจาก469219 Kamoʻoalewaกลับ มา ^{[ 45 ]}

CNSA วางแผนภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาภายในปี 2030 ^{[ 46 ] [ 47 ]}

JAXA กำลังพัฒนา ภารกิจ MMXซึ่งเป็นภารกิจนำตัวอย่างกลับสู่โฟบอสที่จะปล่อยในปี 2026 ^{[ 48 ]} MMX จะศึกษาดวงจันทร์ทั้งสองดวงของดาวอังคารแต่การลงจอดและการเก็บตัวอย่างจะอยู่ที่โฟบอส การเลือกนี้เกิดขึ้นเนื่องจากมีดวงจันทร์สองดวง วงโคจรของโฟบอสอยู่ใกล้ดาวอังคารมากกว่า และพื้นผิวของมันอาจมีอนุภาคที่ถูกพัดมาจากดาวอังคาร ดังนั้นตัวอย่างอาจมีวัสดุที่มาจากดาวอังคารเอง^{[ 49 ]}คาดว่าโมดูลขับเคลื่อนที่บรรทุกตัวอย่างจะกลับมายังโลกในปี 2031 ^{[ 48 ]}

NASA และESAได้วางแผนภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลกมานานแล้ว[ 50 ^{]ยานสำรวจ} Perseverance ซึ่งถูกส่งไปในปี 2020 กำลังเก็บตัวอย่างแกนเจาะและเก็บไว้บนพื้นผิวดาวอังคาร^{[ 51 ]}ณ เดือนกันยายน 2023 ได้รวบรวมตัวอย่างบรรยากาศ 1 ตัวอย่าง และตัวอย่างหินอัคนี 8 ตัวอย่าง ตัวอย่าง หินตะกอน 11 ตัวอย่าง และตัวอย่างเรโกไลท์ 2 ตัวอย่าง^{[ 52 ]}เมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายน 2023 NASA ประกาศว่าจะลดภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลกเนื่องจากงบประมาณไม่เพียงพอ^{[ 53 ]}ในเดือนมกราคม 2024 แผนการของ NASA ที่เสนอไว้ถูกท้าทายเนื่องจากข้อจำกัดด้านงบประมาณและกำหนดการ และการตรวจสอบแผนทางเลือกอื่นจึงเริ่มต้นขึ้น^{[ 54 ]}

รัสเซียมีแผนส่ง ภารกิจ Luna-Globเพื่อนำตัวอย่างจากดวงจันทร์กลับมายังโลกภายในปี 2027 และภารกิจ Mars-Gruntเพื่อนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลกในช่วงปลายทศวรรษ 2020

วิธีการส่งคืนตัวอย่างรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงวิธีต่อไปนี้:

แผงดักจับอนุภาคอาจใช้ในการดักจับอะตอม โมเลกุล และอนุภาคขนาดเล็กนับล้านหรือพันล้านอนุภาค โดยใช้แผ่นเวเฟอร์ที่ทำจากธาตุต่าง ๆ โครงสร้างโมเลกุลของแผ่นเวเฟอร์เหล่านี้ช่วยให้สามารถดักจับอนุภาคขนาดต่าง ๆ ได้ แผงดักจับอนุภาค เช่นที่ใช้ในยานอวกาศเจเนซิสมีความบริสุทธิ์สูงมาก เพื่อให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการดักจับสูงสุด ความทนทาน และความสามารถในการวิเคราะห์แยกแยะได้อย่างชัดเจน

แผงรับอนุภาคมีประโยชน์สำหรับการเก็บอะตอมขนาดเล็กที่เคลื่อนที่เร็ว เช่น อะตอมที่ถูกขับออกมาจากดวงอาทิตย์ผ่านลมสุริยะ แต่ยังสามารถใช้สำหรับการเก็บอนุภาคขนาดใหญ่กว่า เช่น อนุภาคที่พบในโคมาของดาวหาง ยานอวกาศสตาร์ดัสต์ ของนาซา ได้นำเทคนิคนี้มาใช้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความเร็วสูงและขนาดของอนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นโคมาและบริเวณใกล้เคียง แผงรับอนุภาคแบบโซลิดสเตทที่มีความหนาแน่นสูงจึงไม่สามารถใช้งานได้ ดังนั้นจึงต้องออกแบบวิธีการเก็บตัวอย่างแบบอื่นเพื่อรักษาความปลอดภัยของยานอวกาศและตัวอย่างเอง

แอโรเจลเป็น ของแข็งที่มี รูพรุนซึ่งมีซิลิกาเป็นองค์ประกอบหลัก มีโครงสร้างคล้ายฟองน้ำ โดย 99.8% ของปริมาตรเป็นพื้นที่ว่าง แอโรเจลมีความหนาแน่นประมาณ 1/1000 ของแก้ว แอโรเจลถูกนำมาใช้ใน ยานอวกาศส ตาร์ดัสต์เนื่องจากอนุภาคฝุ่นที่ยานอวกาศจะเก็บรวบรวมจะมีอัตราเร็วการชนประมาณ 6 กม./วินาที การชนกับของแข็งที่มีความหนาแน่นสูงที่ความเร็วดังกล่าวอาจทำให้องค์ประกอบทางเคมีของอนุภาคเปลี่ยนแปลงไป หรือทำให้ระเหยกลายเป็นไอได้ทั้งหมด^{[ 55 ]}

เนื่องจากแอโรเจลส่วนใหญ่โปร่งใส และอนุภาคจะทิ้งร่องรอยรูปแครอทไว้เมื่อแทรกซึมผ่านพื้นผิว นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถค้นหาและดึงอนุภาคเหล่านั้นกลับมาได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากรูพรุนของแอโรเจลอยู่ใน ระดับ นาโนเมตรอนุภาค แม้แต่ขนาดเล็กกว่าเม็ดทราย ก็ไม่ได้ทะลุผ่านแอโรเจลไปโดยสมบูรณ์ แต่จะชะลอตัวลงจนหยุดนิ่งแล้วฝังตัวอยู่ภายใน ยาน อวกาศ สตาร์ดัสต์มีตัวเก็บรวบรวมรูปทรงไม้เทนนิสที่ติดตั้งแอโรเจลไว้ ตัวเก็บรวบรวมจะถูกหดกลับเข้าไปในแคปซูลเพื่อการจัดเก็บอย่างปลอดภัยและส่งกลับสู่โลก แอโรเจลมีความแข็งแรงมากและสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมทั้งในระหว่างการปล่อยและในอวกาศได้อย่างง่ายดาย^{[ 55 ]}

ความเสี่ยงและความยากลำบากของภารกิจเก็บตัวอย่างกลับมายังโลกที่ต้องลงจอดบนวัตถุนอกโลก เช่น ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ หรือดาวเคราะห์ ส่วนใหญ่เกิดจากเวลา ทรัพยากรทางการเงิน และทรัพยากรทางเทคนิคที่จำเป็นในการเริ่มต้นแผนการดังกล่าว ความแม่นยำและถูกต้องสูงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจว่าทุกอย่าง ตั้งแต่การปล่อย การลงจอด การเก็บตัวอย่าง และการปล่อยกลับสู่โลก เป็นไปอย่างราบรื่น

การเก็บตัวอย่างกลับสู่โลกด้วยวิธีนี้ แม้จะมีความเสี่ยงสูงที่สุด แต่ก็ให้ผลตอบแทนคุ้มค่าที่สุดสำหรับวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ยิ่งไปกว่านั้น ภารกิจดังกล่าวมีศักยภาพในการเผยแพร่ความรู้สู่สาธารณชนอย่างมาก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับการสำรวจอวกาศในแง่ของการสนับสนุนจากสาธารณชน ภารกิจเก็บตัวอย่างด้วยหุ่นยนต์ที่ประสบความสำเร็จเพียงสองภารกิจเท่านั้น คือ ยานลงจอดบนดวงจันทร์ Luna ของโซเวียต และChang'e ของจีน ในขณะที่ภารกิจอื่นๆ เก็บวัสดุจากดาวเคราะห์น้อยด้วยวิธีการต่างๆ แต่ก็ทำโดยไม่มีการ "ลงจอด" เนื่องจากแรงโน้มถ่วงต่ำมาก

วันที่เปิดตัว	ผู้ปฏิบัติงาน	ชื่อ	แหล่งที่มาของตัวอย่าง	ตัวอย่างที่ส่งคืน	วันที่กู้คืน	ผลลัพธ์ของภารกิจ
16 กรกฎาคม 2512	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 11	ดวงจันทร์	22 กิโลกรัม (49 ปอนด์)	24 กรกฎาคม 2512	ความสำเร็จ
14 พฤศจิกายน 2512	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 12	ดวงจันทร์	34 กิโลกรัม (75 ปอนด์) และส่วนสำรวจ 3 ส่วน[หมายเหตุ 1 ] [ 56 ]	24 พฤศจิกายน 2512	ความสำเร็จ
11 เมษายน 2513	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 13	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	17 เมษายน 2513	ความล้มเหลว
31 มกราคม 2514	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 14	ดวงจันทร์	43 กิโลกรัม (95 ปอนด์)	9 กุมภาพันธ์ 2514	ความสำเร็จ
26 กรกฎาคม 2514	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 15	ดวงจันทร์	77 กิโลกรัม (170 ปอนด์)	7 สิงหาคม 2514	ความสำเร็จ
16 เมษายน 2515	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 16	ดวงจันทร์	95 กิโลกรัม (209 ปอนด์)	27 เมษายน 2515	ความสำเร็จ
7 ธันวาคม พ.ศ. 2515	สหรัฐอเมริกา	อะพอลโล 17	ดวงจันทร์	111 กิโลกรัม (245 ปอนด์)	19 ธันวาคม พ.ศ. 2515	ความสำเร็จ
22 มีนาคม 2539	รัสเซีย	การเก็บรวบรวมเศษซากในวงโคจรของโลก	วงโคจรต่ำของโลก	อนุภาค	6 ตุลาคม 2540	ความสำเร็จ[ 57 ]
14 เมษายน 2558	ญี่ปุ่น	ภารกิจตันโปโป	วงโคจรต่ำของโลก	อนุภาค	กุมภาพันธ์ 2561 [ 58 ]	ความสำเร็จ

วันที่เปิดตัว	ผู้ปฏิบัติงาน	ชื่อ	แหล่งที่มาของตัวอย่าง	ตัวอย่างที่ส่งคืน	วันที่กู้คืน	ผลลัพธ์ของภารกิจ
14 มิถุนายน 2512	สหภาพโซเวียต	ลูน่า E-8-5 หมายเลข 402	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
13 กรกฎาคม 2512	สหภาพโซเวียต	ลูน่า 15	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
23 กันยายน 2512	สหภาพโซเวียต	คอสโมส 300	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
22 ตุลาคม 2512	สหภาพโซเวียต	คอสมอส 305	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2513 [ 13 ]	สหภาพโซเวียต	ลูน่า E-8-5 หมายเลข 405	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
12 กันยายน 2513	สหภาพโซเวียต	ลูน่า 16	ดวงจันทร์	101 กรัม (3.6 ออนซ์)	24 กันยายน 2513	ความสำเร็จ
2 กันยายน 2514	สหภาพโซเวียต	ลูน่า 18	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
14 กุมภาพันธ์ 2515	สหภาพโซเวียต	ลูน่า 20	ดวงจันทร์	55 กรัม (1.9 ออนซ์)	25 กุมภาพันธ์ 2515	ความสำเร็จ
2 พฤศจิกายน 2517	สหภาพโซเวียต	ลูน่า 23	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
16 ตุลาคม 2518	สหภาพโซเวียต	ลูน่า E-8-5M หมายเลข 412	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
9 สิงหาคม 2519	สหภาพโซเวียต	ลูน่า 24	ดวงจันทร์	170 กรัม (6.0 ออนซ์)	22 สิงหาคม 2519	ความสำเร็จ
7 กุมภาพันธ์ 2542	สหรัฐอเมริกา	ฝุ่นดาว	81P/ไวลด์	อนุภาคที่มีน้ำหนักประมาณ 1 กรัม (0.035 ออนซ์)	15 มกราคม 2549	ความสำเร็จ
8 สิงหาคม พ.ศ. 2544	สหรัฐอเมริกา	เจเนซิส	ลมสุริยะ	อนุภาค	9 กันยายน 2547	ประสบความสำเร็จบางส่วน
9 พฤษภาคม 2546	ญี่ปุ่น	ฮายาบูสะ	25143 อิโตะคาวะ	อนุภาคที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม (0.035 ออนซ์)	13 มิถุนายน 2553	ประสบความสำเร็จบางส่วน
8 พฤศจิกายน 2554	รัสเซีย	โฟบอส-กรันท์	โฟบอส	—ไม่มีข้อมูล	—ไม่มีข้อมูล	ความล้มเหลว
3 ธันวาคม 2557	ญี่ปุ่น	ฮายาบูสะ2	162173 ริวงู	5.4 กรัม (0.19 ออนซ์) [ 59 ] (รวมถึงตัวอย่างก๊าซ)	6 ธันวาคม 2020	ความสำเร็จ
8 กันยายน 2559	สหรัฐอเมริกา	โอซิริส-เร็กซ์	101955 เบนนู	121.6 กรัม (4.29 ออนซ์) [ 36 ] [ 60 ]	24 กันยายน 2566	ความสำเร็จ
23 พฤศจิกายน 2020	จีน	ฉางเอ๋อ 5	ดวงจันทร์	1,731 กรัม (61.1 ออนซ์)	16 ธันวาคม 2020	ความสำเร็จ
3 พฤษภาคม 2567	จีน	ฉางเอ๋อ 6	ดวงจันทร์	1,935.3 กรัม (68.27 ออนซ์) [ 61 ]	25 มิถุนายน 2567	ความสำเร็จ
29 พฤษภาคม 2568	จีน	เทียนเหวิน-2	469219 คาโมโออาเลวา	—ไม่มีข้อมูล	2027	ดำเนินการต่อเนื่อง[ 62 ]
2026	ญี่ปุ่น	เอ็มเอ็มเอ็กซ์	โฟบอส	—ไม่มีข้อมูล	2031	วางแผนไว้
2028	องค์การอวกาศสหรัฐอเมริกา / องค์การอวกาศยุโรป	นาซา-อีเอสเอ นำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับสู่โลก	ดาวอังคาร	—ไม่มีข้อมูล	2033	วางแผนไว้[หมายเหตุ 2 ]
2028	อินเดีย	จันทรายาน-4	ดวงจันทร์	—ไม่มีข้อมูล	2028	วางแผนไว้
2028	จีน	เทียนเหวิน-3	ดาวอังคาร	—ไม่มีข้อมูล	2031	วางแผน[ 63 ]

• สารานุกรมตัวอย่างจากดวงจันทร์โดย NASA
• ฐานข้อมูลแคตตาล็อกตัวอย่างดาวฤกษ์โดย NASA
• แคตตาล็อกตัวอย่างลมสุริยะ Genesisโดย NASA
• ตัวอย่างจากยานฮายาบูสะโดยนาซา
• การสำรวจดาวอังคาร: การนำตัวอย่างกลับสู่โลกโครงการสำรวจดาวอังคารของห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน (Jet Propulsion Laboratory) เกี่ยวกับภารกิจนำตัวอย่างกลับสู่โลก
• เว็บไซต์ภารกิจ สตา ร์ดัสต์ของห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนเจ็ท
• หน้าหลักภารกิจเจเนซิสเว็บไซต์ภารกิจเจเนซิ ส ของห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนไอพ่น
• เว็บไซต์ Stardust เกี่ยวกับเทคโนโลยีแอโรเจล
• JAXA HayabusaอัพเดทโครงการJAXA Hayabusa
• การประเมินศักยภาพทางชีวภาพในตัวอย่างที่เก็บกลับมาจากดาวบริวารของดาวเคราะห์และวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ คณะกรรมการวิทยาศาสตร์อวกาศ ปี 1998