Asteroiden Bennu: vellykket landing – men missionen til returnering af prøver er kun lige begyndt

Ledsagelse var tydeligt at se i ansigterne på NASA’s forsker- og ingeniørhold, da de fik at vide: “Touchdown er gennemført”. Så klapsalver et par sekunder senere for “back away burn complete”. Den farligste del af missionen var overstået – og tilsyneladende vellykket, selv om vi må vente et par dage endnu for at høre omfanget af succesen.

OSIRIS-REx (for Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer)) blev opsendt i september 2016 og ankommer til sin målastroide 101955 Bennu i december 2018. Formålet med missionen var at karakterisere asteroiden og derefter bringe noget af den med tilbage til undersøgelse på Jorden.

Rumsonden brugte to år på at kredse om Bennu og lave detaljerede kort over dens overflade for at lære så meget som muligt om asteroiden, inden den næste fase af missionen: at lede efter et sikkert sted at lande. Eller rettere sagt, ikke for at lande, men for at foretage et meget hurtigt “touch-and-go”-besøg på overfladen – hvor den ville indsamle fragmenter af materiale, som den ville sende tilbage til Jorden. Det var afslutningen af touch-and-go manøvren, der gav anledning til klapsalver og jubel i missionskontrollen.

Hvorfor Bennu? Og hvorfor lettelse? Det er trods alt ikke den første asteroide, som et rumfartøj har besøgt – og det er heller ikke det første lille legeme, der er blevet landet på. Den rekord indehaves af rumfartøjet NEAR, der lavede en kontrolleret nødlanding på asteroiden 433 Eros i 2001. Og jeg husker stadig følelsen i kontrolrummet, da Philae landede på komet 67P/Churyumov-Gerasimenko i 2014.

Ledsagelsen skyldtes, at Bennu er lille – kun ca. 500 meter i diameter – et faktum, der var kendt, da den blev udvalgt som mål. Men den er mærkeligt formet og aktiv – to ting, som ikke var kendt. Den ligner lidt en gammeldags snurretop eller en rå diamant, spids i toppen og bunden og tykkere i midten. Fordi den er så lille, blev det antaget, at Bennu ville være stille – den ville f.eks. ikke opføre sig som en komet og udsende udbrud af gas og sten.

Men fordi intet i solsystemet er simpelt, fandt OSIRIS-Rex, da den kom tæt på Bennu, at asteroiden kastede små mængder materiale ud fra sin overflade. Partiklerne var mindre end en centimeter i diameter, og de fleste af dem landede tilbage på asteroiden – generelt tættere på ækvator end polerne, som ændrede sin form over tid.

En af konsekvenserne af aktiviteten – som forklares ved, at temperaturændringer har knækket større stenblokke og splittet klipperne – er, at Bennus overflade er fuldstændig dækket af murbrokker, meget mere end man havde forventet. Det har gjort det vanskeligere at vælge et sted til indsamling af prøver.

Solsystemets hemmeligheder

Bennu er en jordnær asteroide – den har en chance ud af 2700 for at kollidere med Jorden om ca. 170 år. Man mener også, at den er rig på den type organiske forbindelser, som måske kunne have givet jorden et frø, der gjorde det muligt for liv at opstå.

Et andet overraskende fund, der kom fra kortlægningskampagnen, var, at Bennu ikke kun var rig på lermineraler, men at der også var årevis af karbonat. Ler og karbonater kræver vand – masser af det – så disse mineraler må være dannet, da Bennu var en del af en større asteroide. Der er ikke noget rindende vand der nu – men der kan være små lommer af is under overfladen. Selv om denne is ikke vil blive indsamlet af OSIRIS_Rex, skulle man kunne se virkningerne af vand i det materiale, som den indsamler.

Studiet af disse materialer vil hjælpe os med at forstå det primitive støv, som solsystemet voksede fra, og de forskellige organiske forbindelser, der er til stede. Det vil også fortælle os de fysiske egenskaber af noget, der kan ramme Jorden, hvilket potentielt kan hjælpe os med at stoppe det.

Det har altid været vanskeligt at indsamle materiale fra overfladen – ethvert forsøg på at lande ville sandsynligvis ikke lykkes, fordi Bennus lave tyngdekraft ikke ville gribe fat i en lander og holde den på plads. En lander ville hoppe af, tilbage ud i rummet. Det er derfor, NASA anvendte touch-and-go metoden – rumfartøjet nærmede sig asteroiden meget langsomt og svævede kun omkring en meter fra overfladen, mens en arm blev strakt ud for at berøre overfladen og indsamle en prøve.

Det gjorde det ved at blæse en stråle af nitrogengas på overfladen, som var tilstrækkelig kraftig til at kaste materiale ind i indsamlingskanonen. Den langsomme tilgang til overfladen tog flere neglebidende timer, mens opsamlingsoperationen tog få sekunder. Indsamlingen slut, og rumfartøjet trak sig tilbage – derfor lettelsen hos missionskontrollen over meddelelsen “back away, burn complete”, der viste, at OSIRIS-Rex bevægede sig væk fra overfladen.

Vi ved endnu ikke, hvor meget materiale der blev blæst ind i beholderen – og vi vil ikke vide det, før den ankommer tilbage til Jorden i september 2023. Det kan være 60 gram – som er målet – eller det kan være så meget som et kilo. Der vil senere i denne uge blive gjort et forsøg på at se, hvordan rumfartøjets inertimoment – dets ensartede bevægelse i en lige linje – har ændret sig, hvilket skulle give en første tilnærmelse af den indsamlede mængde.

Når prøven kommer tilbage til Jorden, vil den blive analyseret af et internationalt hold af forskere, som vil måle alle aspekter af materialets sammensætning og struktur, især jordens indhold af organisk materiale og vand.

Det er her, vi vil få nogle svar, som vil fortælle os om vores egen oprindelse lige så meget som om asteroiden Bennus oprindelse.

Jeg dedikerer dette stykke til minde om professor Michael J. Drake, en ven og kollega. Han var den oprindelige forslagsstiller til den mission, der i sidste ende blev OSIRIS-REx, men døde i september 2011, før han nåede at se missionen blive opsendt.