Osiris-REX dorazí na Asteroid Bennu

Ambiciózní mise NASir Osiris-REX nyní prozkoumá 101955 Bennu a pokusí se vrátit vzorek na Zemi.

Asteroid Bennu, zachycený PolyCamem Osiris-REX při přiblížení.
NASA / GSFC / University of Arizona

Malý nový roh sluneční soustavy je nyní otevřen k prozkoumání, protože Osiris-REX (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) dnes spálil své motory na 20 sekund pro svůj útok na asteroid Bennu. K získání signálu příchodu došlo v 12:08 EST. Bennu je v současné době 7 světelných minut od Země.

Vítejte v Bennu

Osiris-REX ještě není na oběžné dráze kolem malého Bennu jako takového; Lepším popisem jeho přístupu je postupná cesta udržující tempo s asteroidem, manévr známý také jako udržování stanice. Po sérii čtyř popálenin motoru začínajících v srpnu 2018 je nyní Osiris-REX od Bennu jen něco málo přes 19 kilometrů (19 km) s relativní rychlostí přiblížení k asteroidu 0, 04 mph (0, 04 m / s). V nadcházejících týdnech bude kosmická loď provádět řadu polárních přeletů Bennu, procházejících 4 míle (7 km) od asteroidu. Poté, po 20denním průzkumném období, Osiris-REX sestoupí na pouhých 2 400 stop (730 metrů) nad povrchem asteroidu, aby předběžně zmapoval oběžné dráhy kolem Bennu.

Osiris-REX byl spuštěn z Cape Canaveral na Floridě na raketě Atlas V 8. září 2016 a 22. září 2017 provedl jeden prelet Země a konečnému dohnání s asteroidem Bennuem trvalo téměř 26 měsíců. Osiris-REX také provedl průzkum lovu pozemských trojských asteroidů, zatímco byl na cestě do Bennu, hledání, které vyšlo prázdné. “Fotoaparát OCAMS od Osiris-REX začal získávat obrazy Bennu jako tečka pohybující se na hvězdném pozadí právě v tuto minulost léto.

Průzkum oblohy LINEAR objevil asteroid, který by se stal známým jako Bennu (původně označený jako RQ 36 ) v noci 11. září 1999. „Asteroid byl pojmenován během jména, které asteroid! Soutěž po mýtickém egyptském ptákovi. Bennu obíhá kolem Slunce jednou za 437 dní a má výšku 0, 5 kilometru, což je výška mrakodrapu Taipei 101. Je to dost velké, aby způsobilo regionální škody (ale nikoli globální devastaci), pokud by to dopadlo na Zemi v budoucnu. “

V 21. století bude Bennuův nejbližší přístup k Zemi 460 000 kilometrů (740 000 kilometrů) těsně pod dvojnásobnou vzdálenost Země-Měsíc60 23. září 2060. Při pohledu dopředu, further Bennuova orbita protíná cestu Země a asteroid představuje mírné riziko dopadu asi 1 z 24 000 v roce 2175. Během následujícího 24letého časového období od 2175 do 2199 představuje řada možných blízkých přístupů k Zemi kumulativní riziko dopadu 1 z 2 700. Oběžná dráha se časem stává chaotičtější, takže je těžké předpovídat přesné umístění asteroidů po staletí.

Za poslední měsíc jsme začali získávat dobré snímky Bennu z kamerové soupravy OCAMS na palubě Osiris-REX, jak se objevuje malý svět. Vypadá jako 10-stranná zemřít přímo z Dungeons and Dragons, Bennu vlastně sdílí podivnou podobnost s asteroidem 162173 Ryugu, kde Hayabusa-2 japonské vesmírné agentury v současné době provádí podobnou vzorovou návratovou misi. Bennu se otáčí jednou za 4, 3 hodiny a zdá se, že na jedné polokouli se seskupilo na několika velkých balvanech.

Plná rotace Bennu, jak viděl PolyCam na palubě Osiris-REX 16. listopadu, z dosahu 140 kilometrů.
NASA GSFC / University of Arizona

Co bude dál pro Osiris-REX

Nyní vědci z NASA plánují zpomalit. Většina z příštího roku je věnována skenování a mapování Bennu k výběru místa přistání pro vzorkování. Poté, kolem července 2020, začíná skutečné vzrušení, když se Osiris-REX pohybuje za řadou dotykových a vzorkovacích manévrů.

"Nyní, když jsme dorazili, prozkoumáme povrch [Bennu] pomocí řady prolétacích a orbitálních kampaní, které nám umožňují určit, které oblasti na Bennu jsou nejbezpečnější a mají materiál, který lze požít pomocí našeho vzorkovacího mechanismu, " říká Daniella DellaGiustina (Arizonská univerzita). "Uděláme to nejprve globálně a odtud upřednostníme dva kandidátní vzorkovací weby. Poté tyto dva weby prozkoumáme ve ještě vyšším rozlišení."

Asi 30 metrů (100 stop) od povrchu Bennu, Osiris-REX půjde do pomalého volného pádu v slabém gravitačním tahu malého asteroidu. Osiris-REX poté zvedne své dva solární panely do konfigurace ve tvaru Y, aby se předešlo nárazům prachu a nečistot nebo kontaminaci během získávání vzorků.

Časová osa mise Osiris-REX.
NASA / Osiris-REX / Dante Lauretta

Jakmile se bubnový dotekový a vzorkovací mechanismus (TAGSAM) dotkne povrchu, vypálí na Bennu výbuch dusíkového plynu a zamíchá trosky do jeho kolektoru. TAGSAM má dostatek dusíku pro tři pokusy o odběr vzorků. Osiris-REX se snaží shromáždit 60 gramů materiálu (o ekvivalentní hmotnosti alkalické baterie C). Ačkoli se to může zdát malé, bude tato částka představovat největší návratnost vzorku od mise Sovětská Luna 24 Měsíc v roce 1976 a největší vzorek návrat z Měsíce. K dnešnímu dni byly jedinou další úspěšnou vzorkovou misí návratu Stardust NASA z Comet Wild 2 a JAXA první Hayabusa mise na asteroid 25143 Itokawa, která vrátila nepatrný 1 500 zrn (méně než miligram) materiálu.

Osiris-REX odjíždí z Bennu v březnu 2021 a v září 2023 vysune svou vzorkovací vratnou kapsli k získání v testovacím a výcvikovém pásmu v Utahu.

Osiris-REX bude také měřit, jak se asteroid Bennu hroutí a jak se jeho orbita vyvíjí v průběhu času prostřednictvím procesu slunečního ohřevu a tepelné emise známého jako efekt YORP (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack). Bennu je uhlíkatý asteroid a předpokládá se, že představuje materiál rané sluneční soustavy v nedotčeném stavu. Vědci mohou být schopni analyzovat návrat vzorku a zjistit, zda asteroidy, jako je Bennu, dodávaly do rané Země jednoduché organické sloučeniny a základní stavební kameny života.

„Návrat vzorku je životně důležitý pro kalibraci pozemního porovnávání pozemských pozorování dalekohledem se skutečným vzorkem v laboratoři, “ říká Erin Morton (University of Arizona). "Nevíme, zda asteroidy a meteority blízké Zemi, které se střetly se Zemí, jsou skutečně reprezentativní pro celou populaci asteroidů, dokud nebudeme mít podrobnější údaje a vzorky od konkrétních asteroidů."

Návrat vzorku bude k dispozici pro budoucí generace ke studiu a použití nových analytických technik. Také se může ukázat jako užitečné vědět, jak dobře jsou asteroidy v blízkosti Země a co jsou z nich vyrobeny, pro případ, že bychom se jednoho museli vyhnout.

Připravte se na další vzrušující fázi průzkumu před Osiris-REX na asteroidu Bennu.