VODIČ ZA SAKUPLJANJE UZORAKA ASTEROIDA BENNU

Tekst: Karlo Bermanec

Foto: NASA/ProGEO-Hrvatska

Ako ste u zadnje vrijeme pratili svemirske misije, vjerojatno ste čuli za sondu OSIRIS-REx, ali ako niste – to je Američka svemirska sonda kojoj je cilj prikupljanje uzoraka s površine asteroida Bennu i njihova dostava na Zemlju (više na https://www.nasa.gov/osiris-rex). #ToBennuAndBack

Zašto OSIRIS-REx prikuplja uzorak s površine asteroida Bennu?

Naš je Sunčev sustav ispunjen sa mnogo asteroida, kometa i drugih malih svemirskih tijela koja su nastala od diska prašine i plina, u vrijeme kada su nastali planeti i Sunce prije 4,5 milijarde godina. Neka od ovih tijela sudarila su se međusobno, razbijala ali i stvarala nove objekte, a sudara je bilo i s mladim planetom Zemljom.  Pri tome su na nju mogli dospjeti voda i materijali koji sadrže ugljik i organske spojeve koji čine osnovu života kakvog poznajemo. Na Zemlji klimatski i geološki procesi neprestano mijenjaju površinu planete, ali to nije slučaj s asteroidima, koji su uglavnom ostali nepromijenjeni. Proučavajući ih, saznajemo kakav je bio naš Sunčev sustav u svojoj mladosti.

Iako nam moderni instrumenti svemirskih letjelica mogu puno reći o drugim svjetovima, određene analize mogu se obaviti samo u laboratorijima na Zemlji. Ono što nam zaista treba je uzorak za analizu, pa je NASA poslala svemirsku letjelicu OSIRIS-REx da donese jednog s asteroida Bennu. Zašto baš s njega? Zato, jer je Bennu potencijalno opasan asteroid koji bi u budućnosti mogao udariti u Zemlju, pa ga želimo na vrijeme istražiti kako bismo mogli pronaći najbolji način zaštite.

Svemirska letjelica OSIRIS-REx lansirana je 2016. godine, a u orbitu asteroida Bennu stigla je 2018. godine. Po planu OSIRIS-REx će napustiti Bennu 2021. godine, a uzorak će vratiti na Zemlju 2023. godine, donoseći materijal za desetljeća znanstvenih istraživanja.

Odabir lokacija za uzorkovanje

Nakon odabira četiri mjesta za uzorkovanje, prozvanih po pticama – Sandpiper, Osprey, Kingfisher, Nightingale – u srpnju 2019. godine, misija je završila svoju fazu izviđanja. Tijekom izviđanja, OSIRIS-REx je izveo jednomjesečnu seriju od četiri preleta – po jedan na svakom potencijalnom mjestu uzimanja uzoraka. Ova faza misije pružila je slike visoke rezolucije kako bi znanstvenici temeljito ispitali mogućnost uzorkovanja (sitnozrnasti materijal), topografiju, albedo i boju svakog mjesta. Podaci prikupljeni s ovih lokaliteta bili su presudni  za određivanje mjesta koje je najprikladnije za prikupljanje uzoraka.

Lokacija Nightingale je odabrana kao primarno je mjesto za prikupljanje uzoraka. Nalazi se na relativno čistom mjestu, neposredno iznad središta kratera. Velika, tamna gromada smještena u gornjem desnom dijelu slike 3 dugačka je 13 metara.

Kako funkcionira prikupljanje uzoraka OSIRIS-REx?

Prikupljanje uzorka s Bennua nije mali izazov. Asteroid, širok 500 m,  je više kamenit nego što su projektanti misije očekivali. Mjesto uzorkovanja promjera je samo 16 metara i okruženo je gromadama većim od samog OSIRIS-RExa. Navigacija bi se morala oslanjati na lidar (laserski radar) koji je ugrađen u letjelicu, ali postoji bojazan da na tako kamenitom terenu ne će uspješno raditi. Svemirska letjelica mora prikupiti svoj uzorak bez navođenja sa Zemlje, jer je trenutno potrebno gotovo 20 minuta da signali putuju između našeg planeta i Bennua brzinom svjetlosti.

Cijeli postupak približavanja mjestu uzorkovanja, prikupljanja uzorka i vraćanje u orbitu bi trebao trajati gotovo 5 sati. OSIRIS-REx će se prilagoditi Bennuovoj brzini rotacije (jedan dan na tom asteroidu traje 4.3 sata ) i polako se spuštati prema njegovoj površini. Da bi svemirska letjelica imala više manevarskog prostora, ona se prilagođava u oblik slova Y, protežući ruku za uzorkovanje za 3 metra i naginjući solarne panele. Na kraju OSIRIS-REx mora okrenuti i svoju antenu za komunikaciju sa Zemljom, čime će se ograničiti količina informacija koje zemaljski kontrolori mogu primiti. Svemirska letjelica utvrđuje gdje se nalazi uspoređujući teren iznad kojeg se nalazi sa snimkama površine koje su napravljene prilikom prethodnih preleta. Letjelica će se odmah povući dalje od površine ako njeno računalo zaključi da će se srušiti.

Bennu jedva da ima gravitaciju, pa OSIRIS-REx ne može sletjeti. Umjesto toga, svemirska će letjelica “potapšati” Bennu s cilindričnim uređajem na kraju ruke nazvanim TAGSAM (Touch-And-Go)  mehanizmom za prikupljanje uzoraka. TAGSAM će ispuhnuti dušik prema površini kako bi podigao  prašinu i sitno kamenje koje bi trebalo ući u sabirnu komoru u unutrašnjosti uređaja.

OSIRIS-REx se neće predugo zadržavati, odmah po sakupljanju će se odmaknuti na sigurnu udaljenost od Bennua. Misijski tim će fotografirati TAGSAM kako bi provjerio da li je uistinu sakupio uzorak, a kasnije će zakrenuti svemirsku letjelicu kako bi i izvagali uzorak. Ako iz nekog razloga uzorkovanje ne uspije, letjelica nosi dovoljno dušika za još dva pokušaja. Ali ako sve bude išlo po planu, OSIRIS-REx pohranit će uzorak u kapsulu i krenuti prema Zemlji sljedeće godine. U rujnu 2023. godine kapsula bi trebala sletjeti u  pustinjski dio Utaha u SAD-u.

Raspored događanja  

Na NASA-inom medijskom kanalu ( https://www.nasa.gov/nasalive ) možete misiju pratiti uživo. Prijenos počinje u utorak 20. listopada 2020. u 23 sata po našem vremenu. Emitiranje će pokrivati ​ posljednjih 90 minuta do uspostavljanja TAG-a. Obuhvatit će i komentare članova tima i voditelja vezano za znanstvene izazove i postignuća misije.

Signali potvrde dodira i sakupljanja doći će na Zemlju otprilike oko 00:10 sata u srijedu 21. Listopada, a u toku dana održat će se konferencija za tisak nakon uzorkovanja i objavljivanje novih slika, na kojoj će sudjelovati: Dante Lauretta – glavni istraživač OSIRIS-RExa sa Sveučilište Tucson u Arizoni, Rich Burns – voditelj projekta OSIRIS-REx iz Centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Maryland, i Sandra Freund – voditeljica operacija misije OSIRIS-REx iz tvrtke Lockheed Martin Space u Littletonu u Coloradu.

Također, epizoda NASA Science Live emitirat će se s članovima tima koji će uživo odgovarati na pitanja javnosti o TAG-u, OSIRIS-RExu i znanosti o asteroidima.

#ToBennuAndBack.

Opisi slika:

Naslovna slika: Svemirska sonda OSIRIS-REx

Slika 1. Video  virtualni obilazak asteroida Bennu (NASA/Goddard/University of Arizona )

Slika 2. Razmatrane lokacije za prikupljanje uzoraka  (NASA/Goddard/University of Arizona )

Slika 3. Ovaj prikaz mjesta Nightingale na asteroidu Bennu mozaik je 345 slika prikupljenih NASA-inom svemirskom letjelicom OSIRIS-REx  03. 03. 2020. Mozaik je rotiran tako da je Bennuov istok na vrhu slike (NASA/Goddard/University of Arizona )

Slika 4. Video OSIRIS-REx Touch and Go (TAG) princip rada (NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin)