Ma tér vissza a Földre az OSIRIS-REx, és olyan mintákat hoz magával, amelyek az élet eredetéről árulkodhatnak
Több százmillió kilométernyi utazás után vasárnap értékes rakománnyal tér vissza a Földre az amerikai űrügynökség (NASA) OSIRIS-REx űrszondája, amely három évvel ezelőtt mintát vett a Bennu kisbolygóról. Ha délután minden simán megy, az égitestről hozott anyagok vizsgálatával a kutatók betekintést nyernek majd a Naprendszer keletkezésébe és talán saját eredetünkbe is.
A mintákat szállító kapszula magyar idő szerint 16:42-kor lép be a Föld légkörébe, néhány órával azután, hogy leválik az OSIRIS-REx űrszondáról. A több mint 44 ezer kilométer per órás sebességgel utazó visszatérő egység 13 perccel később a Utah állambeli Salt Lake City közelében, egy 7000 négyzetkilométeres katonai gyakorlóterületen ér földet. Az ejtőernyő segítségével lelassuló kapszulát ezután a küldetésen dolgozó szakemberek a lehető leghamarabb begyűjtik, és helikopterrel a területen ideiglenesen felállított laboratóriumba szállítják.
„Küldetésünk legnagyobb felfedezései közé tartozik víztartalmú ásványok észlelése [a Bennun], valamint szerves molekulák és karbonátásványok formájában előforduló szén azonosítása. Ezek az eredmények nemcsak arra vannak hatással, hogy miként látjuk a Naprendszer evolúcióját, hanem izgalmas lehetőségeket vetnek fel ezeknek a kulcsfontosságú alkotóelemeknek a korai Földre jutásáról, amik akár hatással lehettek az élet eredetére” – nyilatkozta a Qubitnek az űrszonda Bennunál tett felfedezéseiről Dante Lauretta, az OSIRIS-REx küldetésének vezetője, az Arizonai Egyetem bolygókutató professzora.
A földközeli Bennu kisbolygót a csillagászok a bolygónkra potenciálisan veszélyt jelentő égitestként tartják számon. A 492 méter átmérőjű égitest a következő évszázad végén, 2182-ben jelenti majd a legnagyobb kockázatot, amikor becsapódásának esélye a NASA adatbázisa szerint 1 a 2700-hoz, vagyis még így is mindössze 0,04 százalék lesz. A szonda 2016-ban indult útnak a vízhez hasonló illékony anyagokban és szénben gazdag aszteroidához, amihez két évvel később érkezett meg.
Soha ennyi anyagot nem hoztak még vissza egy kisbolygóról
Lauretta arra számít, hogy nem sokkal a landolás után meg tudják majd erősíteni a minták integritását, majd „ezután egy specializált kutatócsoport belevág a minták aprólékos vizsgálatába, ami a minta-visszahozatal után hetekkel megkezdődhet”. Ez az első alkalom, hogy amerikai űrszonda kisbolygóról hoz mintát a Földre – a japán űrügynökségnek (JAXA) ez korábban már kétszer is sikerült.
A hányatott sorsú Hajabusza 2010-ben 1500 szemcsével tért vissza az Itokawától, a Hajabusza–2 pedig 5 grammnyi mintát hozott a Földre a Ryugu kisbolygóról. A kutatók a Ryuguról származó mintákban nem várt mennyiségű szerves molekulákra, köztük az élethez nélkülözhetetlen aminosavakra és az RNS egyik bázisára, uracilra bukkantak. Bár a kapszula kinyitásáig nem lesz pontos adatunk, az OSIRIS-REx a becslések szerint 250 gramm felszíni kőzettörmeléket és port gyűjtött össze a Bennun. Ez jóval meghaladja a küldetéssel szemben támasztott 60 grammos minimum követelményt, és az eddig visszahozott kisbolygó minták mennyiségét, de azért még közel sem beszélhetünk aszteroidabányászatról.
Az OSIRIS-REx részben a NASA úttörő Stardust űrszondájára épül, ami az űrkutatás történetében először hozott a Földre mintákat egy üstökös porból és jégszemcsékből álló kómájából. A Napot hat évente megkerülő Wild 2 mellett elhaladó szonda egy aerogélből készült mintagyűjtővel kapta el a szemcséket, amikben a kutatók többek között egy egyszerű aminosavat, glicint is kimutattak. A Stardust visszatérő egysége – amellett, hogy sikeresen landolt – 46 100 km/órás sebességével felállította a Föld légkörében leggyorsabban haladó, ember által alkotott eszköz rekordját is.
„Az OSIRIS-REx és a Stardust visszatérő kapszulák lényegében ugyanazokból az anyagokból állnak, amelyek magasfokú ellenálló képességet és integritást kölcsönöznek nekik. Ugyanakkor néhány specifikus fejlesztést végrehajtottunk az OSIRIS-REx kapszulán: az alkatrészek elavulása miatt kicseréltük az elektronikákat, valamint módosítottunk a mintatárolón, hogy be tudja fogadni az ebben a küldetésben alkalmazott mintavevő mechanizmust” – írta Lauretta, amikor a Stardust és az OSIRIS-REx közötti hasonlóságokról kérdeztük.
A Bennu megtréfálta a kutatókat
Ahhoz, hogy a sikeres minta-visszahozatal előszobájáig eljussanak, az űrszondának, valamint a Lauretta és Rich Burns projektmenedzser által vezetett csapatnak nem várt próbatételekkel kellett szembenéznie, amik az egész küldetés sikerét veszélyeztették. Amint Lauretta nemrég a Space.com űrkutatási hírportálnak elmondta, már akkor tudta, hogy jelentős kihívásokkal néznek szemben, amikor a szonda megérkezett a Bennuhoz.
Az indítást megelőző csillagászati megfigyelésekből úgy tűnt, a kisbolygó felszínének nagy része lényegében egy tengerpartra emlékeztet és aprószemű anyag borítja. Emellett a Hajabusza által meglátogatott Itokawa alapján is arra számítottak, hogy lesznek több tízméteres területek, ahonnan nyugodtan tudnak mintát venni. Az OSIRIS-RExet ezért 50 méteres landolási pontossággal tervezték, és egy három méteres robotkar végére szerelt, sűrített nitrogéngázzal működő, TAGSAM nevű szippantós mintavevővel látták el.
A kisbolygóhoz közeli első megfigyelésekből egyértelművé vált, hogy baj van, mert a Bennut hatalmas, éles sziklák borítják, és nagyobb sima területek még véletlenül sincsenek rajta. Az egész inkább egy törmelékkupacra emlékeztette a kutatókat, mint egy szilárd égitestre. Az egyetlen dolog, amit a kisbolygó alapos feltérképezésén kívül tehettek, mesélte Lauretta, az űrszonda szoftveres felokosítása volt. Az irányítók megtanították az OSIRIS-RExnek, hol van az a néhány terület, ahol viszonylag biztonságos volt a megközelítés, és azon belül merre találhatók a veszélyes sziklák.
A mintavételre végül 2020 októberében került sor, a Nightingale-nek elnevezett régióban, aminek kiválasztásában Lauretta szerint kritikus szerepet játszott Brian May asztrofizikus, a Queen gitárosa, aki júliusban 3D-s atlaszt adott ki a Bennu kisbolygóról Laurettával közösen. Mivel a landolási kísérletkor a Bennu és a szonda 334 millió kilométerre tartózkodtak a Földtől, a folyamatnak automatikusan kellett történnie, és a kutatók a mintavétel sikeréről csak 18 perccel később értesültek.
De nem sokon múlt, hogy ne így alakuljon. Miután a 30 centiméter átmérőjű TAGSAM megérintette a Bennu felszínét, váratlan dolog történt. A kisbolygóhoz 10 centiméter per másodperc sebességgel közelítő szonda egyszerűen tovább haladt, és semmilyen ellenállást nem észlelt, mintha csak egy medencében merült volna el – érzékeltette Lauretta, aki emiatt a Bennut csak „trükkös aszteroidának” hívja. Az OSIRIS-REx 50 centiméter mélyen merült el a Bennu felszínében, mielőtt begyújtotta volna hajtóműveit, amik végül biztonságos távolságba manőverezték az értékes mintáival együtt.
„Elég biztosak vagyunk benne, hogy lesznek szerves molekulák ezekben a mintákban” – mondta Michelle Thompson, az Indiana állambeli Purdue Egyetem kutatója a New Scientistnek. Thompson szerint ezeknek a molekuláknak a vizsgálata segíthet abban, hogy megértsük, milyen típusú szerves vegyületek voltak jelen a korai Naprendszerben, amik elvezethettek az élet kialakulásához a Földön.
Évtizedes örökséget hagyhat hátra a küldetés
Nem sokkal azután, hogy 12:42-kor leválik róla a visszatérő egység, az OSIRIS-REx űrszonda begyújtja hajtóműveit, hogy módosítsa pályáját, és elkerülje az ütközést a Földdel. Így is mindössze 780 kilométerre halad el bolygónktól, nem sokkal a Nemzetközi Űrállomás (ISS) pályája fölött, hogy folytassa útját a Naprendszerben a következő célpontja felé. Ez nem más lesz, mint a sötétséget és káoszt megtestesítő ősi egyiptomi istenségről elnevezett Apophis kisbolygó, amelyhez a tervek szerint 2029-ben érkezik meg. A Bennuhoz hasonlóan a Földre potenciálisan veszélyes égitestről 2004-es felfedezésekor egy rövid ideig úgy tűnt, hogy alacsony, de reális esély van rá, hogy a Földbe csapódik 2036-ban – azóta kiderült, hogy ennek a kockázata minimális.
„A Bennuhoz és Apophishoz hasonló kisbolygók vizsgálata felbecsülhetetlen értékű adatokkal lát el bennünket összetételükről, szerkezetükről és pályájukról. Ez az információ kulcsfontosságú a NASA bolygóvédelmi stratégiáihoz, mivel betekintést nyújt abba, hogyan lehetne hatékonyan eltéríteni ezeket az égitesteket, ha fennállna a Földdel történő ütközésük veszélye” – írta kérdésünkre a küldetésvezető. Az amerikai űrügynökség jelenleg egyetlen olyan objektumot sem tart nyilván, ami a közeljövőben veszélyeztetné a Földet.
Lauretta korábban arról beszélt, hogy az általuk a kisbolygónál gyűjtött elképesztő mennyiségű információval és a kifejlesztés alatt álló technológiákkal a jövő emberi felkészültek lesznek arra, hogy megbirkózzanak a Bennu által esetlegesen jelentett kockázattal. A NASA tavaly sikeresen tesztelte, miként lehetne eltéríteni egy Földre veszélyes égitestet, amikor szeptember 27-én a DART űrszonda eltalálta a valós kockázatot nem jelentő bináris kisbolygó, a Didymos kisebbik tagját. A becsapódás eredményeként több ezer kilométeres „törmelékcsóva” keletkezett, és a 160 méteres Dimorphos közel 12 órás keringési ideje a 780 méteres Didymos körül több mint fél órával lelassult.
A tervek szerint a Bennuról visszahozott minta 25 százalékát szétosztják a szondán dolgozó több mint kétszáz kutató között, és 4 százalékát a kanadai űrügynökség, 0,5 százalékát pedig a japán űrügynökség kapja meg. A fennmaradó közel 70 százalékot a NASA Johnson űrközpontjában és White Sands-i létesítményében őrzik majd, hogy később más szakemberek és a jövő generációi tanulmányozhassák. Ennek a jelentősége könnyen megérhető az Apollo űrhajósok által a Holdról visszahozott kőzetek példáján, azokat ugyanis most, 50 évvel később olyan műszerekkel tanulmányozzák kutatók, amikről elődeik álmodni sem mertek, és így olyan kérdéseket tudnak megválaszolni, amik az elmúlt évtizedek bolygótudományi felfedezési nélkül fel sem merültek volna.
A NASA eközben az európai űrügynökséggel (ESA) együtt az űrkutatás történetének egyik legambiciózusabb vállalkozásán dolgozik: a 2030-as évek elején szeretnék a Földre juttatni a Perseverance marsjáró által a vörös bolygó felszínén összegyűjtött mintákat. A program vezetői szerint a Jezero-kráterből és környezetéről származó kőzetek földi laboratóriumokban történő vizsgálata elárulhatja, létezett-e valaha a Marson az élet, és talán még azt is, hogy általában miként megy végbe az élet kialakulása egy kőzetbolygón.
Egy, a héten közölt független vizsgálat azonban azt találta, hogy a Perseverance mellett két további űrszondát magában foglaló program súlyos technológiai problémákkal küzd, és költsége akár a 11 milliárd dollárt is elérheti, ami az eddigi legdrágább önálló űreszköz, a James Webb űrtávcső költségét is meghaladja. A következő hónapokban és években kiderül, hogy az űrügynökség képes-e átverekedni magát a marsi minta-visszahozatal kihívásain, hasonlóan a trükkös Bennut leküzdő OSIRIS-REx irányítóihoz.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
Kapcsolódó cikkek
Az élethez nélkülözhetetlen szerves molekulákat találtak a Ryugu kisbolygóról hozott mintákban
A földi élet egyik alapmolekulája is megtalálható a Ryugu-kisbolygóról hozott kőzetmintákban
