Sonda kosmiczna OSIRIS-REx wkrótce dotrze do planetoidy Bennu

Bezzałogowa sonda kosmiczna Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) została wystrzelona z Ziemi 8 września 2016 roku. Jej celem jest zbadanie planetoidy (101955) Bennu należącej do obiektów bliskich Ziemi (NEO) oraz potencjalnie niebezpiecznych planetoid (PHA), czyli takich, które zbliżają się do naszej planety.

Sonda ma zbliżyć się do planetoidy 3 grudnia b.r. i przez 505 dni wykonywać badania z odległości około 5 km. Na podstawie wykonanych zdjęć naukowcy wybiorą miejsce, z którego później sonda pobierze próbki z powierzchni obiektu. Sonda nie wyląduje na planetoidzie, pobranie próbek nastąpi w lipcu 2020 roku przy pomocy robotycznego ramienia. Pobrany materiał zostanie dostarczony na Ziemię w 2023 roku w celu badań laboratoryjnych.

Dlaczego za cel misji naukowcy wybrali planetoidę Bennu? Amerykańska agencja kosmiczna podaje 10 powodów tej decyzji.

Po pierwsze, w przeciwieństwie do tego, iż większość planetoid krąży w pasie pomiędzy orbitami Marsa, a Jowisza, to orbita Bennu przebiega bliżej ziemskiej, a nawet ją przecina. Najbliżej naszej planety jest co 6 lat. Na dodatek jej płaszczyzna orbity jest prawie taka sama jak płaszczyzna orbity Ziemi.

Po drugie, obiekt ma odpowiedni rozmiar. Małe planetoidy o rozmiarach poniżej 200 metrów często obracają się bardzo szybko, nawet kilka razy na minutę, a to bardzo utrudnia sondzie zrównanie się prędkością z planetoidą, aby dotknąć jej powierzchni w celu pobrania próbek. Na dodatek taki szybki obrót mógłby usunąć z powierzchni regolit (luźne skały i „ziemię”), czyli materiał, który ma pobrać sonda. Natomiast Bennu ma średnicę 492 metrów – nadaje się do skomplikowanego manewru podejścia do powierzchni oraz jest bogata w regolit. Okres obrotu Bennu to 4,3 godziny.

Jako trzeci powód NASA wskazuje wiek Bennu. Jest to prawdziwie stary obiekt, pozostałość po początkach Układu Słonecznego. Niektóre z minerałów wewnątrz Bennu mogą być nawet starsze niż nasz system planetarny. Mikroskopijne ziarna pyłu mogą być takie same jak te, które rozprzestrzeniły się po śmierci gwiazd, a potem posłużyły do uformowania się Słońca i jego planet około 4,6 miliarda lat temu. Na Ziemi możemy badać meteoryty, ale trudno jest stwierdzić z jakiego rodzaju obiektów pochodzi dany meteoryt, co jest istotne przy badaniach ewolucji systemu planetarnego. Na dodatek meteoryty na skutek przelotu przez atmosferę, upadku na powierzchnię, a potem erozji przez tysiące lat mogą być zanieczyszczone materiałem z naszej planety.

Czwarty powód: asteroida Bennu jest zachowana w dobrym stanie. Przypuszczalnie jest odłamkiem z rozpadu większego obiektu około 1 lub 2 miliardów lat temu, ale naukowcy nie spodziewają się, aby to istotnie wpłynęło na jej skład.

Piąty powód: analiza próbek z Bennu może pomóc planetologom rolę planetoid, którą mogły odegrać w dostarczeniu składników potrzebnych do rozwinięcia się życia na Ziemi. Z dotychczasowych badań wiemy, iż Bennu jest planetoidą bogatą w węgiel, a to kluczowy pierwiastek dla molekuł organicznych. Przypuszczalnie planetoida ta jest bogata w organiczne cząsteczki, a może nawet zawiera wodę uwięzioną w minerałach.

Badania Bennu mogą też wpłynąć na przyszłe plany eksploracji Układu Słonecznego przez ludzkość – to szósty powód wskazany przez NASA. Planetoidy są bogate w zasoby naturalne takie jak żelazo i aluminium oraz cenne metale, np. platynę. Z tego powodu niektóre firmy i kraje opracowują technologie, które pewnego dnia pozwolą na wydobywanie tych materiałów z planetoid. Oprócz tego, jeśli nauczymy się wydobywać wodór i tlen z wody znajdującej się w minerałach na planetoidach, składniki te mogą posłużyć do wyprodukowania paliwa rakietowego, czyli takie planetoidy mogą stać się stacjami paliw dla misji kosmicznych eksplorujących kosmos.

Powód siódmy: zbadanie Bennu pozwoli lepiej zrozumieć też inne asteroidy. Bennu jest badana teleskopami naziemnymi od 1999 roku, kiedy to została odkryta. Wiemy już sporo o jej własnościach. Ale wiedza ta powstała w wyniku obserwacji i np. porównań z meteorytami. Jej zweryfikowanie z badaniami praktycznymi pozwoli sprawdzić czy nasze teoretyczne modele działają prawidłowo.

Ósmą przyczyną badania Bennu jest sprawdzenie tzw. efektu Jarkowskiego. Polega on na tym, że Słońce ogrzewa jedną stronę planetoidy, ale wypromieniowywanie ciepła następuje w nieco innym kierunku, bo obiekt się obraca. Jeśli planetoida jest mała, ma to wpływ na jej orbitę. Może stopniowo oddalać się od Słońca lub zbliżać, w zależności od kierunku obrotu dookoła osi w stosunku do kierunku ruchu orbitalnego. Dla Bennu efekt ten obliczono jako przesunięcie w stronę Słońca o około 280 metrów od momentu odkrycia asteroidy. Teraz będzie można zmierzyć ten efekt z bliska.

Powyższe pozwoli także lepiej uwzględniać efekt Jarkowskiego przy obliczeniach orbity Bennu. Według obecnych analiz, w 2135 roku Bennu przeleci bliżej Ziemi niż Księżyc, a jeszcze bliżej znajdzie się w latach 2175 i 2195. Raczej nie zderzy się z Ziemią, ale dokładne poznanie efektu Jarkowskiego może pozwolić nam na wykorzystanie go do obrony przed jakąś inną groźną planetoidą. To powód dziewiąty.

Ostatni ze wskazanych przez amerykańską agencję powodów, to możliwość przywiezienia próbek z powrotem na Ziemię, co ma nastąpić 24 września 2023 roku. (PAP)

cza/ ekr/