Bennu aszteroida: sikeres földet érés – de a minta visszahozatala még csak most kezdődik

A NASA tudósokból és mérnökökből álló csapatának arcán jól látszott a megkönnyebbülés, amikor elmondták nekik: “A földet érés befejeződött”. Majd néhány másodperccel később tapsolták, hogy “a visszaégetés befejeződött”. A küldetés legveszélyesebb része véget ért – és a jelek szerint sikeresen, bár a siker mértékére még néhány napot várnunk kell.”

Az OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) 2016 szeptemberében indult, és 2018 decemberében érkezik meg a 101955 Bennu nevű aszteroida célpontjához. A küldetés célja az aszteroida jellemzése volt, majd annak egy részét visszahozni a Földre tanulmányozás céljából.

Az űrszonda két évig keringett a Bennu körül, részletes térképeket készített a felszínéről, hogy minél többet megtudjon az aszteroidáról a küldetés következő fázisa előtt: biztonságos leszállóhelyet keressen. Vagy inkább nem leszállni, hanem egy nagyon gyors “touch-and-go” látogatást tenni a felszínen – ahol anyagdarabokat gyűjtene, hogy visszatérjen a Földre. Az “touch-and-go” manőver befejezése volt az, ami tapsot és éljenzést váltott ki a küldetésirányításban.

Miért Bennu? És miért a megkönnyebbülés? Hiszen nem ez az első aszteroida, amelyet egy űrhajó meglátogat – és nem ez az első kis égitest, amelyre leszálltak. Ezt a rekordot a NEAR űrszonda tartja, amely 2001-ben ellenőrzött kényszerleszállást hajtott végre a 433 Eros aszteroidán. És még mindig emlékszem az érzelmekre az irányítóteremben, amikor a Philae 2014-ben leszállt a 67P/Csurjumov-Geraszimenko üstökösre.

A megkönnyebbülés azért volt, mert a Bennu kicsi – csak körülbelül 500 méter átmérőjű -, és ez a tény ismert volt, amikor célpontnak választották. De furcsa alakú és aktív – két olyan dolog, amit nem ismertek. Kicsit úgy néz ki, mint egy régimódi pörgettyű, vagy egy nyers gyémánt, felül és alul hegyes, középen pedig kövérebb. Mivel olyan kicsi, azt feltételezték, hogy a Bennu nyugodt lesz – nem viselkedik például úgy, mint egy üstökös, és nem lövell ki gáz- és kőzetkitöréseket.

De mivel a Naprendszerben semmi sem egyszerű, amikor az OSIRIS-Rex a Bennu közelébe ért, azt tapasztalta, hogy az aszteroida kis mennyiségű anyagot dob ki a felszínéről. A részecskék átmérője nem érte el az egy centimétert, és a legtöbbjük visszaszállt az aszteroidára – általában közelebb az egyenlítőhöz, mint a pólusokhoz, ami idővel megváltoztatta az alakját.

Az aktivitás egyik következménye – amit azzal magyaráznak, hogy a hőmérséklet változása nagyobb sziklákat tört meg és törte fel a kőzeteket -, hogy a Bennu felszínét teljesen törmelék borítja, sokkal jobban, mint várták. Ez megnehezítette a mintavétel helyszínének kiválasztását.

A Naprendszer titkai

A Bennu egy földközeli aszteroida – egy a 2700-hoz az esélye, hogy körülbelül 170 év múlva összeütközik a Földdel. Úgy gondolják, hogy olyan típusú szerves vegyületekben gazdag, amelyek a Földet beültethették, hogy lehetővé tegyék az élet kialakulását.

A térképezési kampány másik meglepő felfedezése az volt, hogy a Bennu nemcsak agyagásványokban gazdag, hanem karbonátos erek is jelen vannak benne. Az agyagnak és a karbonátoknak vízre van szükségük – sok vízre -, így ezek az ásványok akkor keletkezhettek, amikor a Bennu egy nagyobb aszteroida része volt. Most nincs ott folyó víz – de a felszín alatt lehetnek kis jégzsebek. Bár ezt a jeget az OSIRIS_Rex nem fogja begyűjteni, a víz hatását az általa begyűjtött anyagban látni kell.

Ezek az anyagok tanulmányozása segíteni fog megérteni, hogy milyen kezdetleges porból nőtt ki a Naprendszer, és milyen sokféle szerves vegyület van jelen. Azt is elárulja majd, hogy milyen fizikai tulajdonságokkal rendelkezik valami, ami esetleg becsapódhat a Földbe, ami esetleg segíthet megállítani azt.

A felszínről mindig is bonyolult volt anyagot gyűjteni – bármilyen leszállási kísérlet valószínűleg nem sikerülne, mert a Bennu alacsony gravitációs vonzása nem ragadna meg egy leszállóegységet és nem tartaná a helyén. A leszállóegység visszapattanna az űrbe. Ezért alkalmazta a NASA a touch-and-go megközelítést – az űrszonda nagyon lassan közelítette meg az aszteroidát, csak körülbelül egy méterre lebegett a felszíntől, miközben egy karját kinyújtotta, hogy megérintse a felszínt, és mintát gyűjtsön.

Ez úgy történt, hogy egy nitrogéngáz-sugarat fújt a felszínre, ami elég erős volt ahhoz, hogy anyagot dobjon a gyűjtőtartályba. A felszín lassú megközelítése több körömrágós órát vett igénybe, míg a gyűjtési művelet másodpercekig tartott. A gyűjtésnek vége, és az űrszonda hátrált – innen a megkönnyebbülés a küldetésirányításon a “back away, burn complete” üzenet hallatán, amely azt jelezte, hogy az OSIRIS-Rex távolodik a felszíntől.

Még nem tudjuk, mennyi anyagot fújtak a tartályba – és nem is fogjuk tudni, amíg 2023 szeptemberében vissza nem érkezik a Földre. Lehet, hogy 60 gramm – ami a cél -, de lehet, hogy akár egy kilogramm is. Még ezen a héten kísérletet tesznek arra, hogy megnézzék, hogyan változott az űreszköz tehetetlenségi nyomatéka – egyenes vonalú egyenletes mozgása -, ami első közelítésben megadja az összegyűjtött mennyiséget.

Amikor a minta visszatér a Földre, egy nemzetközi tudóscsoport fogja elemezni, amely az anyag összetételének és szerkezetének minden aspektusát, különösen a talaj szerves- és víztartalmát fogja mérni.

Ez az a pillanat, amikor válaszokat kapunk, amelyek a saját eredetünkről éppúgy árulkodnak majd, mint a Bennu aszteroida eredetéről.

Ezt az írást barátom és kollégám, Michael J. Drake professzor emlékének ajánlom. Ő volt az eredeti javaslattevője annak a küldetésnek, amelyből végül az OSIRIS-REx lett, de 2011 szeptemberében meghalt, mielőtt még láthatta volna a küldetés elindítását.