Sonda NASA OSIRIS-REx opuszcza powierzchnię asteroidy Bennu po pobraniu próbki. Źródło: NASA Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS
Naukowcy nauczyli się czegoś niesamowitego po przeanalizowaniu danych zebranych, gdy[{” attribute=””>NASA’s OSIRIS-REx spacecraft collected a sample from asteroid Bennu in October 2020. The spacecraft would have sunk into the asteroid had it not fired its thrusters to back away immediately after it grabbed its sample of dust and rock from Bennu’s surface.
“Our expectations about the asteroid’s surface were completely wrong.” — Dante Lauretta, principal investigator of OSIRIS-REx
Unexpectedly, it turns out that the particles making up Bennu’s exterior are so loosely packed and lightly bound to each other that if a person were to step onto the asteroid they would feel very little resistance. It would be like stepping into a pit of plastic balls that are popular play areas for kids.
“If Bennu was completely packed, that would imply nearly solid rock, but we found a lot of void space in the surface,” said Kevin Walsh, a member of the OSIRIS-REx science team from Southwest Research Institute, which is based in San Antonio.
Side-by-side images from NASA’s OSIRIS-REx spacecraft of the robotic arm as it descended towards the surface of asteroid Bennu (left) and as it tapped it to stir up dust and rock for sample collection (right). OSIRIS-REx touched down on Bennu at 6:08 pm EDT on October 20, 2020. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
The latest findings about Bennu’s surface were published on July 7, 2022, in a pair of papers in the journals Science and Science Advances, led respectively by Dante Lauretta, principal investigator of OSIRIS-REx, based at University of Arizona, Tucson, and Kevin Walsh. These surprising results add to the intrigue that has gripped scientists throughout the OSIRIS-REx mission, as Bennu has proved consistently unpredictable.
The first surprise the asteroid presented was in December 2018, when NASA’s spacecraft arrived at Bennu. The OSIRIS-REx team found a rough surface littered with boulders instead of the smooth, sandy beach they had expected based on observations from Earth- and space-based telescopes. Reasearchers also discovered that Bennu was ejecting particles of rock from its surface into space.
“Our expectations about the asteroid’s surface were completely wrong,” said Lauretta.
The latest clue that Bennu was not what it seemed came after the OSIRIS-REx spacecraft picked up a sample and beamed stunning, close-up images of the asteroid’s surface to Earth. “What we saw was a huge wall of debris radiating out from the sample site,” Lauretta said. “We were like, ‘Holy cow!’”
Zbliżona do Ziemi planetoida Bennu to kupa gruzu głazów i głazów pozostałych po powstaniu Układu Słonecznego. 20 października 2020 r. statek kosmiczny NASA OSIRIS-REx wykonał krótkie lądowanie na Bennu i pobrał próbkę do powrotu na Ziemię. Podczas tego wydarzenia ramię sondy zagłębiło się w asteroidę głębiej niż oczekiwano, potwierdzając, że powierzchnia Bennu jest luźno związana. Teraz naukowcy wykorzystali dane z OSIRIS-REx do ponownego zbadania zdarzenia pobierania próbek i lepszego zrozumienia, w jaki sposób luźne górne warstwy Bennu trzymają się razem. Źródło: NASA Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS
Naukowcy zajmujący się misją byli zaskoczeni mnóstwem rozproszonych kamyków, biorąc pod uwagę, jak cienki statek kosmiczny był na powierzchni. Jeszcze dziwniejszy, statek kosmiczny pozostawił duży krater o szerokości 8 metrów. „Za każdym razem, gdy testowaliśmy procedurę pobierania próbek w laboratorium, ledwo mogliśmy zrobić przebicie” – powiedziała Loretta. Zespół misyjny zdecydował, że Zwróć statek kosmiczny Aby zrobić więcej zdjęć dachu Benno, „by zobaczyć, jak wielki chaos wprowadziliśmy”, powiedziała Loretta.
Naukowcy przeanalizowali objętość szczątków widocznych przed i po zdjęciach miejsca próbki, nazywanego „słowik. Przyjrzeli się również danym dotyczącym przyspieszenia zebranym podczas lądowanie statku kosmicznego. Dane te ujawniły, że kiedy OSIRIS-REx dotknął asteroidy, napotkał ten sam opór – bardzo mały – jaki odczuwałby człowiek, naciskając tłok we francuskim ciśnieniowym dzbanku do kawy. „Do czasu, gdy wystrzeliliśmy nasze silniki, aby opuścić powierzchnię, wciąż zapadaliśmy się w asteroidę” – powiedział Ron Blose, naukowiec OSIRIS-REx z Laboratorium Fizyki Stosowanej Johnsa Hopkinsa w Laurel w stanie Maryland.
Blues i zespół badawczy przeprowadzili setki symulacji komputerowych, aby wywnioskować gęstość i spójność Bennu na podstawie obrazów statków kosmicznych i informacji o przyspieszeniu. Inżynierowie zmieniali właściwości spójności powierzchni w każdej symulacji, dopóki nie znaleźli właściwości, która najlepiej pasuje do ich danych ze świata rzeczywistego.
Ten widok asteroidy Bennu wyrzucającej cząstki z jej powierzchni 19 stycznia 2019 roku został stworzony przez połączenie dwóch zdjęć wykonanych na pokładzie statku kosmicznego NASA OSIRIS-REx. Zastosowano również inne techniki przetwarzania obrazu, takie jak kadrowanie oraz dostosowywanie jasności i kontrastu każdego obrazu. (Źródło: NASA/Goddard/Uniwersytet Arizony/Lockheed Martin)
Teraz te dokładne informacje o powierzchni Bennu mogą pomóc naukowcom lepiej interpretować zdalne obserwacje innych asteroid, co może być przydatne w projektowaniu przyszłych misji asteroid i opracowywaniu sposobów ochrony Ziemi przed zderzeniami asteroid.
Możliwe, że asteroidy takie jak Bennu – ledwo utrzymywane razem przez grawitację lub siłę elektrostatyczną – mogą rozpaść się w ziemskiej atmosferze, a tym samym stanowić inny rodzaj zagrożenia niż asteroidy stałe. powiedział Patrick Michel, naukowiec OSIRIS-REx i dyrektor ds. badań w Narodowym Centrum Badań Naukowych w Obserwatorium Côte d’Azur w Nicei we Francji.
Bibliografia:
„Pobieranie próbek statku kosmicznego i podpowierzchniowa eksploracja asteroidy (101955) Bennu” autorstwa D.S. Lauretty, CD Adam, AJ Allen, R.-L. Blues, OS Barnouin, K.J. Becker, T. Becker, CA Bennett, E.B. Bierhaus, B.J. Bos, R.D. Burns, H. Campins, Y. Cho, P.R. Christensen, ECA Church, B.E. Clark, HC Connolly, MG Daly, DN DellaGiustina, C.Y. Drouet d’Aubigny, J.P. Emery, H.L. Enos, S. Freund Kasper, J.B. Garvin, K. Getzandanner, D.R. Golish, V.E. Hamilton, C.W. Hergenrother, H.H. Kaplan, L.P. , LK McCarthy, BD Miller, MC Moreau, T. Morota, DS Nelson, JO Nolau, R. Olds, M. Pajola, JY Pelgrift, AT Polit, MA Ravine, DC Reuter, B. Rizk, B. Rozitis, AJ Ryan , E.M. Sahr, N. Sakatani, J.A. Seabrook, SH Selznick, M.A. Skin, AA Simon, S. Sugita, K.J. Walsh, M.M. Westerman, CW w Woolner i WK Yumoto, 7 lipca 2022 r., Nauki.
DOI: 10.1126 / science.abm1018
„Zbliżona do zera spójność i luźne upakowanie w pobliżu podpowierzchni Bennu ujawnione przez kontakt statku kosmicznego” Kevin J. Walsh, Ronald Louis Balloz, Erica R. Gawain, Chrisa Avdelido, Olivier S. Barnwen, Karina A. Bennett, Edward B. Beerhouse, Brent J. Boss, Saverio Campione, Harold C. Connolly, Marco Delpo, Daniela N. Delagostina, Joseph de Martini, Joshua B. Michelle, Michael C. Nolan, Ryan Olds, Benjamin Rosetis, Derek C. Richardson, Bashar Rizk, Andrew J. Ryan, Paul Sanchez, Daniel J. Sherris, Stephen R. Loretta, 7 lipca 2022 Dostępne tutaj. postęp naukowy.
DOI: 10.1126 / sciadv.abm6229
Goddard Space Flight Center NASA zapewnia kompleksowe zarządzanie misjami, inżynierię systemów, bezpieczeństwo i zapewnienie misji dla OSIRIS-REx. Głównym badaczem jest Dante Loretta z University of Arizona w Tucson. Uczelnia kieruje zespołem naukowym i planuje obserwacje naukowe i przetwarzanie danych misji. Lockheed Martin Space Corporation z Littleton w stanie Kolorado zbudował statek kosmiczny i zapewnił operacje lotnicze. Goddard i KinetX Aerospace są odpowiedzialni za nawigację statku kosmicznego OSIRIS-REx. OSIRIS-REx to trzecia misja w programie New Frontiers NASA, zarządzanym przez Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville w stanie Alabama dla Dyrektoriatu Misji Naukowych w Waszyngtonie.
