Când sonda OSIRIS-REx a ajuns la asteroidul Bennu, a găsit un corp care arăta și se comporta diferit de ceea ce se așteptau oamenii de știință.
Când NASA a început să-și planifice prima sa misiune de a smulge un asteroid eșantion, comunitatea științifică a rocilor spațiale era plină de entuziasm în legătură cu o altă misiune de asteroizi – cea a Japoniei Hayabusa. În 2010, pentru prima dată în istorie, acea misiune i-a fost îndeplinită triumfător Pământ un fragment de asteroid, o rocă spațială numită Itokawa. Cu câțiva ani mai devreme, Hayabusa, cartografiase întregul Itokawa, dezvăluind un peisaj presărat cu bolovani, dar prezentând și câmpii netede asemănătoare plajei, sau iazuri, de pietriș și nisip.
Aceste imagini ale lui Itokawa au fost cele care au ghidat designul Misiunea NASA OSIRIS-REx. Dar după cum s-a dovedit, în ciuda unor asemănări superficiale, asteroidul către care trebuia să se îndrepte OSIRIS-REx s-a dovedit a fi complet diferit.
Legate de: Legenda reginei Brian May a ajutat NASA să-și realizeze misiunea de prelevare de probe de asteroizi, dezvăluie o nouă carte
„Strategia de planificare cu OSIRIS-REx a fost să luăm Itokawa și toate observațiile asupra asteroidului Bennu pe care le făcusem înainte”, Kevin Walsh, om de știință planetar la Southwest Research Institute și principal om de știință al Grupului de lucru pentru dezvoltare Regolith din misiunea OSIRIS-REx, a declarat pentru Space.com. „Așa că am privi în alt mod [the two asteroids] reflectă lumina și modul diferit în care reflectau radarul și fiecare indiciu era că Bennu ar avea mai multe iazuri de cereale fine decât Itokawa.”
Abia când a ajuns la OSIRIS-REx asteroidul Bennu, la doi ani după lansarea sa din 2016 de la Centrul Spațial Kennedy din Cape Canaveral, Florida, echipa misiunii a descoperit că presupunerile lor erau „total greșite”, a spus Walsh. În loc de câmpii largi de nisip și pietriș intercalate cu acumulări de bolovani, camerele navei spațiale au dezvăluit un „peisaj infernal de bolovani” care nu avea niciuna dintre zonele deschise netede pe care au imaginat ca OSIRIS-REx să aterizeze și să-și colecteze proba.
Omul de știință șef al misiunii Dante Lauretta a declarat pentru Space.com într-un interviu anterior, echipa a avut preocupări că colectarea de eșantioane ar putea să nu fie posibilă deloc.
„Când am proiectat nava spațială, am avut o precizie de țintire a designului [for the landing] de aproximativ 50 de metri [164 feet]”, a spus Lauretta. “Proprietățile termice, de asemenea, proprietățile radarului [of Bennu], arăta într-adevăr ca o suprafață netedă. Deci când am văzut asta prima dată [the surface was completely different]chiar am crezut că am putea avea probleme acolo.”
În timp ce echipa se luptă cu întrebarea dacă prețioasa lor navă spațială ar putea ateriza în siguranță printre bolovanii falnici care se ridicau împotriva slabului lui Bennu. gravitatie în înălțimi nevăzute pe Pământ, au primit sprijin de la o sursă neașteptată. Chitaristul legendar al trupei rock Queen și cunoscutul pasionat de astronomie Sir Brian May a contactat Lauretta pentru a-și exprima interesul față de misiune. May, care deține un doctorat în astronomie, pe care l-a finalizat după o pauză de 30 de ani impusă de ascensiunea Queen la faimă în anii 1970, este cunoscut și pentru interesul său pentru imagistica stereoscopică. A fost această abilitate pe care a oferit-o echipei OSIRIS-REx, care în acel moment se străduia să găsească o zonă suficient de lipsită de bolovani pentru a ateriza nava spațială.
Imagistica stereoscopică reproduce capacitatea ochilor umani de a percepe spațiul înconjurător în trei dimensiuni. Camerele stereo dedicate ajută rovii marțieni să navigheze pe site-ul lor de explorare. Dar nava spațială OSIRIS-REx nu era echipată cu o cameră stereo. May, totuși, și-a dat seama de această problemă selectând imagini ale diferitelor locuri de pe Bennu luate din unghiuri diferite și procesându-le pentru vizionare 3D.
„Odată ce aveți o imagine stereo a acelui loc potențial de aterizare, puteți face cu adevărat acea judecată instinctivă dacă lucrurile se vor rezolva.” May a declarat pentru Space.com într-un interviu anterior. „Vedeți că există acest bolovan, câtă pantă este, cât de periculos este să urci și să cobori”.
Cu ajutorul lui May, echipa OSIRIS-REx a identificat în cele din urmă un crater suficient de fără obstacole pentru a încerca colectarea probei. Totuși, echipa a trebuit să reprogrameze de la distanță nava spațială pentru a realiza isprava. În loc de latura de aterizare de 164 de picioare (50 m) lățimea prevăzută inițial, nava spațială de dimensiunea unei furgonete a trebuit să se strecoare în craterul Nightingale de doar 33 de picioare (10 m).
„Când ne-am lansat, am plănuit să folosim un altimetru laser pentru ghidarea până la asteroid, deoarece ne așteptam la aceste zone mari netede”, a spus Lauretta. „Ne-am gândit doar că ar trebui să știm că coborâm cu ritmul potrivit spre suprafață. În schimb, a trebuit să schimbăm complet strategia, folosind camerele de la bord și efectuând o campanie extinsă de cartografiere, uneori cartografiind caracteristici la fel de mici precum câțiva centimetri pentru a pune în memoria navei spațiale, astfel încât să poată lua decizii reale și să se poată ghida în locația sigură.”
Coborârea a fost lină. Dar când dispozitivul de colectare a probelor OSIRIS-REx a apăsat pe suprafața asteroidului, sa întâmplat ceva neașteptat. Contrar așteptărilor, suprafața s-a comportat aproape ca o mlaștină. În câteva secunde, nava spațială s-a scufundat la 19 inchi (50 cm) adânc în Bennu. Pe măsură ce capul de colectare a probei aspira eșantionul și propulsoarele din spate ale navei spațiale trăgeau, un uriaș zidul de moloz s-a ridicat din craterînghițind nava spațială ascendentă.
Echipa OSIRIS-REx a aflat doar ce s-a întâmplat atunci când imaginile de la camerele de la bord au ajuns pe Pământ. Cercetătorii au recunoscut ulterior că pietrișul agitat ar fi putut deteriora nava spațială în retragere.
Walsh a descris touchdown-ul ca fiind „interesant din punct de vedere științific, deși dificil din punct de vedere operațional”. La fel cum echipa a apreciat greșit suprafața lui Bennu, s-a dovedit că au apreciat greșit și densitatea acesteia. Stratul de suprafață era neașteptat de pufos, comportându-se mai mult ca apa decât materialul solid, ceea ce analiza măsurătorilor de pe orbita lui Bennu nu a indicat.
„Când ne-am făcut calculele, inițial luam densitatea întregului Bennu, care este de 1,1 grame pe centimetru cub”, a spus Walsh. „Dar modelele noastre au arătat după aceea că, pentru a putea comprima suprafața atât de mult și a introduce capul etichetei atât de adânc în suprafață, densitatea suprafeței ar trebui să fie de aproximativ 0,4 grame pe centimetru cub. Și astfel a fost mai puțin de jumătate mai dens. ca întregul corp”.
Oamenii de știință încă nu știu de ce suprafața lui Bennu are această calitate asemănătoare apei. Walsh crede că particulele mai mici asemănătoare nisipului s-ar fi putut filtra prin golurile dintre fragmentele mai mari de rocă în interiorul asteroidului, lăsând mult spațiu gol în stratul de suprafață a asteroidului. Asta ar explica densitatea neașteptat de scăzută a suprafeței, dar și densitatea globală a asteroidului care pare a fi mult mai mare decât cea a suprafeței.
În ciuda provocărilor, OSIRIS-REx a colectat mult mai mult material de asteroizi decât misiunea vizată, iar nava spațială va arunca această marfă pe Pământ duminică, 24 septembrie. Lauretta speră să publice primele rezultate științifice din analiza probei de către sfarsitul acestui an. Și sunt șanse ca Bennu să surprindă din nou cercetătorii.