Ma éjfélkor vesz mintát a Bennu kisbolygóról a NASA űrszondája

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

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.

Járvány, klímaváltozás, forradalmak – mindez csak három dermesztő arca annak a felbolydult világnak, ami ránk vár. Lesz még neki jó pár. Ha teheted, segítsd a munkánkat, mi megháláljuk a bizalmadat, és ebben a nagy zavarodottságban hitelesen, alaposan és közérthetően magyarázzuk el, hogy a legégetőbb kérdésekre milyen válaszokat adnak a sárgolyó legnagyobb elméi. Maradj velünk. Támogatom a Qubit szerkesztőségét!

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: