Meglepetés – ismét! A NASA űrszondája feltárta, hogy a Bennu aszteroida nem az, aminek tűnt

A NASA OSIRIS-REx űrszondája mintagyűjtés után elhagyja a Bennu aszteroida felszínét. Köszönetnyilvánítás: a NASA Goddard Űrrepülési Központja/CI Lab/SVS

A tudósok valami elképesztő dolgot tanultak az összegyűjtött adatok elemzése után, amikor[{” 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.

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!’”

A Bennu Föld-közeli kisbolygó a Naprendszer kialakulásából visszamaradt sziklák és sziklák törmelékkupaca. 2020. október 20-án a NASA OSIRIS-REx űrszondája rövid leszállást hajtott végre Bennu-n, és mintát gyűjtött a Földre való visszatéréshez. Az esemény során az űrszonda karja a vártnál mélyebben süllyedt az aszteroidába, ami megerősítette, hogy Bennu felszíne lazán kötődik. A tudósok most az OSIRIS-REx adatait használták fel, hogy újra megvizsgálják a mintavételi eseményt, és jobban megértsék, hogyan tartanak össze a Bennu laza felső rétegei. Köszönetnyilvánítás: a NASA Goddard Űrrepülési Központja/CI Lab/SVS

A misszió tudósait megdöbbentette a szétszórt kavicsok sokasága, tekintettel arra, hogy az űrhajó milyen vékony volt a felszínen. Még furcsább, hogy az űrszonda egy nagy, 26 láb (8 méter) széles krátert hagyott maga után. „Valahányszor teszteltük a mintavételi eljárást a laborban, alig tudtunk defektet csinálni” – mondta Loretta. A missziós csapat úgy döntött Vissza az űrhajót Hogy több képet készítsünk Benno háztetőjéről, „hogy lássuk, mekkora káoszt csináltunk” – mondta Loretta.

A kutatók elemezték a „becenévvel” becézett mintahelyről készült képek előtt és után látható törmelék mennyiségét.csalogány. Megnézték a közben gyűjtött gyorsulási adatokat is űrhajó leszállása. Ezek az adatok felfedték, hogy amikor az OSIRIS-REx megérintette az aszteroidát, akkora ellenállásba ütközött – nagyon csekély mértékben –, mint amit az ember érezhetett, amikor egy francia kávéskanna dugattyúját lenyomta. „Amikor elindítottuk a tolómotorjainkat, hogy elhagyjuk a felszínt, még mindig az aszteroidába süllyedtünk” – mondta Ron Blose, az OSIRIS-REx tudósa, a marylandi Laurelben található Johns Hopkins Applied Physics Laboratory munkatársa.

A Blues és a kutatócsoport több száz számítógépes szimulációt futtatott le, hogy az űrhajók képei és gyorsulási információi alapján következtessen Bennu sűrűségére és koherenciájára. A mérnökök minden szimulációban addig változtatták a felületi kohéziós tulajdonságokat, amíg meg nem találták azt a tulajdonságot, amely a leginkább megfelel a valós adatoknak.

A Bennu aszteroida képe, amely 2019. január 19-én részecskéket lökött ki a felszínéről, a NASA OSIRIS-REx űrszondáján készült két kép egyesítésével jött létre. Más képfeldolgozási technikákat is alkalmaztak, mint például az egyes képek kivágását, fényerejének és kontrasztjának beállítását. (Köszönetnyilvánítás: NASA/Goddard/Arizonai Egyetem/Lockheed Martin)

A Bennu felszínére vonatkozó pontos információk segíthetnek a tudósoknak jobban értelmezni más aszteroidák távoli megfigyeléseit, amelyek hasznosak lehetnek a jövőbeni aszteroida-küldetések tervezésében és a Föld aszteroida-ütközések elleni védelmének kidolgozásában.

Lehetséges, hogy az olyan aszteroidák, mint a Bennu – amelyeket alig tartja össze a gravitáció vagy az elektrosztatikus erő – széteshetnek a Föld légkörében, és így másfajta veszélyt jelentenek, mint a szilárd aszteroidák. mondta Patrick Michel, az OSIRIS-REx tudósa és a franciaországi nizzai Côte d’Azur Obszervatórium Nemzeti Tudományos Kutatási Központjának kutatási igazgatója.

Referenciák:

„Spacecraft Sample Collection and Subsurface Exploration of Asteroid (101955) Bennu”, D.S. Lauretta, CD Adam, A.J. Allen, R.-L. Blues, O. S. 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, DellaGtina 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. Keller, H. H. Maplan, J. P. Keller, E. J. Lienu A.-C. , L. K. McCarthy, BD Miller, M. C. Moreau, T. Morota, D. S. Nelson, JO Nolau, R. Olds, M. Pajola, J. Y. Pelgrift, AT Polit, MA Ravine, DC Reuter, B. Rizk, B. Rozitis, A. J. Ryan , E. M. Suhr, N.; Sakatani, J. A. Seabrook, S. H. Selznick, M. A. Skin, AA Simon, S. Sugita, K. J. Walsh, M. M. Westerman, CW, Woolner WK Yumoto, 2022. július 7., Tudományok.
DOI: 10.1126 / science.abm1018

„Közel nulla kohézió és Bennu felszín alatti felszínének laza tömítése az űrhajóval való érintkezés nyomán” – 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. Sherry, Stephen R. Schwartz, Sanford H. Selznick, Yoon Chang és Dante S. Loretta, 2022. július 7. Elérhető itt. tudományos haladás.
DOI: 10.1126 / sciadv.abm6229

A NASA Goddard Space Flight Center átfogó küldetésirányítást, rendszertervezést, biztonságot és küldetésbiztosítást biztosít az OSIRIS-REx számára. Dante Loretta, az Arizonai Egyetemről (Tucson) a vezető kutató. Az egyetem vezeti a tudományos csoportot, és megtervezi a küldetés tudományos megfigyelését és adatfeldolgozását. A Colorado állambeli Littletoni Lockheed Martin Space Corporation építette az űrhajót és biztosította a repülési műveleteket. A Goddard és a KinetX Aerospace felelős az OSIRIS-REx űrhajó navigációjáért. Az OSIRIS-REx a NASA New Frontiers programjának harmadik küldetése, amelyet a NASA Huntsville-i (alabamai) Marshall Űrrepülési Központja irányít a washingtoni Tudományos Misszió Igazgatósága számára.