Ma éjfélkor vesz mintát a Bennu kisbolygóról a NASA űrszondája

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

Ha minden rendben megy, kedd éjfél után néhány perccel az amerikai űrügynökség, a NASA OSIRIS-REx űrszondája megérinti a Bennu kisbolygó felszínét, hogy mintát gyűjtsön róla, és azt három éven belül visszajuttassa a Földre. Ez lesz a NASA történetében az első alkalom, amikor egy űrszonda mintát vesz egy ilyen égitest felszínéről, közel 15 évvel a kalandos történetű Japán Hayabusza-1 űrszonda hasonló, sikeres próbálkozását követően.

Mintavétel közben az OSIRIS-REx űrszonda.Illusztráció: NASA

Az OSIRIS-REx már két éve vizsgálja a Bennut; ez alatt az idő alatt felderítette annak minden részletét, és fontos tudományos felfedezéseket tett. A mai, több órás mintavételi manőver során a szonda egy előre kiválasztott helyen megközelíti majd a kisbolygót, majd magyar idő szerint éjfél után 12 perccel robotkarjával megérinti azt. A mintavétel során 60 gramm és 2 kilogramm közti felszíni törmelék összegyűjtése a cél – ez a mennyiség az eddigi legtöbb kisbolygóról vagy üstökösről Földre visszahozott anyag lehet. Ha a mai kísérlet valamiért rosszul sül el, a szondának és a szakembereknek további két próbálkozásuk maradt a sikeres mintavételre. Amennyiben azonban minden jól alakul, a szonda 2021 márciusában elhagyja a Bennu környezetét, és 2023 szeptemberében visszajuttatja a mintákat tartalmazó kapszuláját a Földre. Ezután a kutatók a mintákat alapos, évekig tartó vizsgálatnak vetik majd alá.

A Bennu földközeli, magas széntartalmú kisbolygó, melyet 1999-ben fedeztek fel. A kőzettörmelékből összeállt ősi égitest vizsgálata és a felszínéről való minta-visszahozatal segíthet megérteni a Naprendszer keletkezésének körülményeit és akár még a földi élet keletkezésében szerepet játszó szerves molekulák eredetét is. Az OSIRIS-REx űrszonda ezzel közelebb vihet bennünket ahhoz, hogy megértsük, milyen feltételek vezettek az élet kialakulásához a Földön.

A 492 méter átmérőjű Bennu kisbolygó a NASA OSIRIS-REx űrszondájának 2018 végi felvételénFotó: NASA/Goddard/University of Arizona

A közel 500 méter átmérőjű égitest vizsgálata más szempontból is különösen fontos. A Bennut mérete és pályája miatt a Földre nézve potenciálisan veszélyes objektumok között tartják számon. Az OSIRIS-REx részletes megfigyelései lehetővé teszik, hogy a kutatók a korábbinál jóval pontosabban előrejelezzék a pályáját, amelyet a felszínét érő napsugárzás apránként módosít. Bár a Bennu csak a 22. század végén jelenthet potenciális kockázatott a Földre, a NASA űrszondájának vizsgálatai egy harmadik, talán időben közelebbi szempontból is lényegesek.

Ha tetszik, amit csinálunk, ha te is fontosnak tartod, hogy magyar nyelven legyen egy okos és közérthető lap, ami nem a politikai barikádok csatazajáról tudósít, hanem a ránk váró – bátran mondjuk ki, ez az év is megmutatta, mennyire nem túlzás ez – civilizációs kihívásokkal foglalkozik, ami fel meri tenni a jövőnkkel kapcsolatos igazi kérdéseket, és meg is mutatja a modern tudomány válaszait mindezekre, nos ha ez szerinted is olyan égetően fontos, ahogy mi gondoljuk: heroikus munkát végző hat újságíróval, sok tucatnyi kutatóval és csak egy egészen kicsi kiadóval a hátunk mögött, akkor támogasd a munkánkat rendszeresen – számít a segítséged!

A Bennu más kisbolygókhoz hasonlóan rengeteg ásványokba zárt vizet és egyéb nyersanyagot, például platinát és aranyat tartalmaz. Előbbiből rakéta-üzemanyag és űrhajósok ellátásához szükséges víz és oxigén lenne készíthető, ha valóban kitermelhetőnek bizonyul. Korábban már írtunk arról, hogya földközeli kisbolygók bányászata és erőforrásaik kiaknázása  óriási gazdasági jelentősége mellett megalapozhatja a hosszú távú emberi jelenlétet a Holdon, és segíthet a Naprendszer távolabbi részeinek elérésében is.

A földi megfigyelésekhez képest a szonda azt találta, hogy a kisbolygó felszíne jóval durvább és törmelékesebb a vártnál, ami még a legkedvezőbb helyszíneken is kockázatossá teszi a mintavételt. A felszínen több mint 200, 10 méternél nagyobb szikla és rengeteg kisebb kő található, ami komoly kihívást jelentett a mintavételi hely kiválasztásakor. A Bennu más meglepetéseket is tartogatott: viszonylag rendszeresen szemcsék távoznak a felszínéről, ami üstökösöknél megszokott jelenség, kisbolygók esetén azonban eddig úgy tűnt, hogy kevésbé.  Továbbá, mint arról korábban írtunk, az OSIRIS-REx egyik első felfedezése a Bennun a víz jelenlétében keletkező ásványok voltak. Emellett a szonda spektrométerei, amelyek a kisbolygó felszínének összetételét vizsgálják, egyszerű szerves molekulákra bukkantak.

Kockázatosnak ígérkezik a mintavétel

A szonda TAGSAM mintavevő berendezése egy több mint háromméteres robotkarból és a végén található mintagyűjtő fejből áll. A robotkaron három nitrogéntartály található, amelyek három külön mintavételi próbálkozásra elegendőek. A tartályokból nyomás alatt lévő nitrogéngáz kerül a mintavevő fejbe, miután az megérinti a felszínt. Így a várakozások szerint a nitrogéngáz törmeléket és port juttat majd a mintagyűjtő fej tárolóiba a Bennu felszínéről.

A Nightinggale elsődleges mintavételi terület a kép bal szélén láthatóFotó: NASA

Az űrszonda egy előre kiválasztott, Nightingale-nek nevezett, nagyjából 16 méter átmérőjű területet közelít majd meg a kisbolygón. Bár ezt is veszélyes sziklák veszik körül, a Bennu többi részéhez képest itt jelentős mennyiségű, apró szemcsés regolitpor található, amit a mintavételi rendszer képes lesz kezelni. Emellett a kisbolygó északi pólusához közeli, viszonylag fiatal terület hőmérsékleti viszonyai kedvezhettek szerves anyagok és vízben gazdag ásványok megmaradásának, így tudományos szempontból is ez a hely tűnik a legjobb választásnak.

A ma késő este kezdődő mintavevő manőver 4,5 órát vesz majd igénybe. Első lépésként a szonda 770 méteres távolságból óvatosan megközelíti majd a kisbolygót, majd kinyitja a mintavevő robotkarját és biztonságos, Y alakú konfigurációba helyezi napelemtábláit, hogy azok semmiképpen se érintkezzenek a Bennu felszínével. Az ereszkedés során, nagyjából 54 méteres távolságban a szonda lefékezi magát és szinkronizálja mozgását a kisbolygóéval.

A legfontosabb pont a küldetésben magyar idő szerint szerdán 0:12-kor következik be, amikor a mintavevő kar megérinti a felszínt. Az ezt követő másodpercekben a szonda kiüríti egyik nitrogéntartályát, és a Bennu felszínéről törmeléket szór a mintavevő kar végén található gyűjtőfejbe. Az egész művelet kevesebb mint 16 másodpercig tart; ezután a szonda elkezd távolodni a kisbolygótól, és biztonságos távolságba manőverezi magát.

A Bennu jelenleg 334 millió kilométeres távolságban van a Földtől, így 18,5 percig tart, amíg a szonda jelei megérkeznek bolygónkra. Ezért a teljes mintavételi folyamatnak autonóm módon kell lezajlania attól a pillanattól, hogy az irányítók ma este kiadják rá az utasítást a szondának. A kiválasztott terület eléréséhez és a veszélyes sziklák elkerüléséhez az OSIRIS-REx egy autonóm, képelemzésen alapuló navigációs rendszert használ. A szonda a teljes folyamat közben kommunikál majd a földi irányítókkal, így magyar idő szerint szerdán, hajnali fél 1 körül kiderülhet, sikeres volt-e a mintavételi kísérlet.

Ha minden rendben megy, a szonda két nap múlva felvételeket készít majd a TAGSAM mintavevő fejről, hogy megállapítsa, valóban tartalmaz-e felszíni anyagokat. Ezután egy pörgési manővert is elvégez majd október 24-én, hogy a szakemberek kideríthessék, mekkora tömegű az összegyűjtött minta. Ha sikerült a várt mennyiséget begyűjteni, az irányítók a robotkarral a minta-visszahozó kapszulába helyezik majd a mintagyűjtő fejet. Akkor sincs azonban probléma, ha a mai próbálkozás nem jár sikerrel, hiszen a szonda további két mintagyűjtésre elegendő nitrogéngázzal rendelkezik. Az első ilyen alkalomra 2021 januárjában kerülhet sor, egy másik leszállóhelyen.

Abban az esetben, ha a mintavétel sikeres volt, az OSIRIS-REx 2021 tavaszán elhagyja a Bennut, és útnak indul a Föld felé, hogy 2023. szeptember 24-én eljuttassa értékes rakományát a Utah államban található katonai területre, ahol korábban a Genesis és Stardust űrszondák mintavevő kapszulái is landoltak. A minták visszahozatala után megkezdődik azok évekig vagy akár évtizedekig tartó vizsgálata, ami fontos tudományos felfedezésekkel kecsegtet.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: