Asteroide Bennu: touchdown di successo – ma la missione di ritorno del campione è appena iniziata

Il sollievo è apparso chiaramente sui volti del team di scienziati e ingegneri della NASA quando è stato detto loro: “L’atterraggio è completo”. Poi un applauso pochi secondi dopo per “back away burn complete”. La parte più pericolosa della missione era finita – e apparentemente con successo, anche se dovremo aspettare ancora qualche giorno per sapere l’entità del successo.

OSIRIS-REx (per Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) è stato lanciato nel settembre 2016, arrivando al suo asteroide target 101955 Bennu nel dicembre 2018. Lo scopo della missione era quello di caratterizzare l’asteroide, per poi riportarne una parte da studiare sulla Terra.

La navicella ha trascorso due anni girando intorno a Bennu, facendo mappe dettagliate della sua superficie, imparando il più possibile sull’asteroide prima della fase successiva della missione: cercare un posto sicuro per atterrare. O, piuttosto, non per atterrare, ma per fare una visita molto rapida “touch-and-go” alla superficie – dove avrebbe raccolto frammenti di materiale per tornare sulla Terra. È stato il completamento della manovra di toccata e fuga che ha provocato gli applausi e le acclamazioni nel controllo della missione.

Perché Bennu? E perché il sollievo? Dopo tutto, questo non è il primo asteroide che un veicolo spaziale ha visitato – e non è il primo piccolo corpo su cui è stato atterrato. Questo record è detenuto dalla navicella NEAR che ha fatto un atterraggio controllato sull’asteroide 433 Eros nel 2001. E ricordo ancora l’emozione nella sala di controllo quando Philae atterrò sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko nel 2014.

Il sollievo era dovuto al fatto che Bennu è piccolo – solo circa 500 metri di diametro – un fatto che era noto quando fu selezionato come obiettivo. Ma ha una forma strana ed è attivo – due cose che non erano note. Assomiglia un po’ a una trottola vecchio stile, o a un diamante grezzo, appuntito in alto e in basso e più grasso al centro. Poiché è così piccolo, si presumeva che Bennu sarebbe stato quiescente – non si sarebbe, per esempio, comportato come una cometa ed espulso esplosioni di gas e rocce.

Ma poiché nulla nel sistema solare è semplice, quando OSIRIS-Rex si è avvicinato a Bennu, ha scoperto che l’asteroide stava lanciando piccole quantità di materiale dalla sua superficie. Le particelle erano di meno di un centimetro di diametro, e la maggior parte è atterrata di nuovo sull’asteroide – generalmente più vicino all’equatore che ai poli, che ha cambiato la sua forma nel tempo.

Una delle conseguenze dell’attività – spiegata dai cambiamenti di temperatura che fratturano i massi più grandi e frantumano le rocce – è che la superficie di Bennu è completamente coperta di macerie, molto più di quanto ci si aspettasse. Questo ha reso più difficile la selezione di un sito per la raccolta di campioni.

Segreti del sistema solare

Bennu è un asteroide vicino alla Terra – ha una possibilità su 2700 di collidere con la Terra tra circa 170 anni. Si crede anche che sia ricco del tipo di composti organici che potrebbero aver seminato la Terra per permettere la nascita della vita.

Un’altra scoperta sorprendente che venne dalla campagna di mappatura fu che Bennu non solo era ricco di minerali di argilla, ma che erano presenti vene di carbonato. L’argilla e i carbonati richiedono acqua – molta acqua – quindi questi minerali devono essersi formati quando Bennu era parte di un asteroide più grande. Ora non c’è acqua corrente – ma potrebbero esserci piccole sacche di ghiaccio sotto la superficie. Mentre questo ghiaccio non sarà raccolto da OSIRIS_Rex, gli effetti dell’acqua dovrebbero essere visti nel materiale che ha raccolto.

Studiare questi materiali ci aiuterà a capire la polvere primitiva da cui è cresciuto il sistema solare, e la gamma di composti organici presenti. Ci dirà anche le proprietà fisiche di qualcosa che potrebbe colpire la Terra, aiutandoci potenzialmente a fermarlo.

È sempre stato difficile raccogliere materiale dalla superficie – qualsiasi tentativo di atterraggio non avrebbe avuto successo, perché la bassa attrazione gravitazionale di Bennu non avrebbe afferrato un lander e lo avrebbe tenuto in posizione. Un lander rimbalzerebbe via, nello spazio. Questo è il motivo per cui la NASA ha usato l’approccio touch-and-go – la navicella si è avvicinata all’asteroide molto lentamente, librandosi solo a un metro o giù di lì dalla sua superficie, mentre un braccio veniva esteso per toccare la superficie e raccogliere un campione.

Lo ha fatto soffiando un getto di gas azoto sulla superficie, che era sufficientemente potente da lanciare il materiale nel contenitore di raccolta. Il lento avvicinamento alla superficie ha richiesto diverse ore di attesa, mentre l’operazione di raccolta ha richiesto una manciata di secondi. Raccolta finita, e la navicella si è allontanata – da qui il sollievo al controllo della missione al messaggio “back away, burn complete”, che mostrava che OSIRIS-Rex si stava allontanando dalla superficie.

Non sappiamo ancora quanto materiale è stato soffiato nel contenitore – e non lo sapremo fino a quando non arriverà sulla Terra nel settembre 2023. Potrebbe essere 60 grammi – che è l’obiettivo – o potrebbe essere fino a un chilogrammo. Un tentativo sarà fatto più tardi questa settimana per vedere come il momento d’inerzia del veicolo spaziale – il suo movimento uniforme in una linea retta – è cambiato, che dovrebbe dare una prima approssimazione della quantità raccolta.

Quando il campione torna sulla Terra, sarà analizzato da un team internazionale di scienziati che misureranno tutti gli aspetti della composizione e della struttura del materiale, in particolare il contenuto organico e di acqua del suolo.

Questo è il momento in cui otterremo delle risposte, che ci diranno sulle nostre origini così come sull’origine dell’asteroide Bennu.

Dedico questo pezzo alla memoria del professor Michael J. Drake, un amico e collega. È stato il proponente originale della missione che alla fine è diventata OSIRIS-REx, ma è morto nel settembre 2011, prima di poter vedere la missione lanciata.