eRomfart 2020-051, Norsk Astronautisk Forening, 21.10.2020
Artikkelen er en nyhetsnotis opprinnelig sendt ut på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige medlemsfordeler, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingskjema.
OSIRIS-REx har tatt prøver av Bennu
Av Øyvind Guldbrandsen
Den amerikanske romsonden OSIRIS-REx foretok 20. oktober 2020 en oppsamling av overflateprøver fra den lille asteroiden Bennu. Sonden finmanøvrerte seg selv langsomt frem til det på forhånd nøye utvalgte landingsområdet ved hjelp av et system som automatisk kjente igjen landemerker, og traff bare en meter unna det beregnede midtpunktet.
Så langt tyder alt på at oppsamlingen var vellykket. Hvor mye som ble samlet inn skal man finne ut av de nærmeste dagene ved å rotere sonden hit og dit med prøvearmen strukket ut og beregne hvor mye tyngre den har blitt. Oppsamlingsmekanismen har kapasitet på å samle opp 2 kg, men det primære kravet for prosjektet er at minst 60 gram skal hentes inn. Prøvene skal legges i en egen returkapsel som skal bringes tilbake til Jorden og lande i fallskjerm i Utah i september 2023.
Sonden foretok ikke det de fleste nok ville forbundet med en skikkelig landing. Det var kun innsamlingsmekanismen på enden av en 3,35 m lang arm som berørte Bennus overflate, og det i kun seks sekunder. I løpet av disse sekundene ble nitrogengass under trykk utløst og blåst ut av enden på armen. Dette virvlet opp løsmateriale, som samlet seg inne i mekanismen på armen. Deretter fyrte sonden av små rakettmotorer som fikk den til å fjerne seg fra Bennu igjen. Operasjonen blir kalt TAG, av Touch And Go.
Både mekanismen og selve oppsamlingsoperasjonen var designet for å fungere under den svært lave gravitasjonen som gjelder på den knappe 500 m store Bennu, i størrelsesorden godt under 1/10 promille av Jordens gravitasjon ved overflaten.
Illustrasjon av romsonden OSIRIS-REx idet den henter opp overflatemateriale fra asteroiden Bennu. Solcellepanelene er vippet opp i Y-posisjon for å redusere risikoen for at de dulter borti noen av de mange store steinene i området. Armen som henter inn prøvene har en lengde på 3,35 meter når den er strukket ut. (NASA/Goddard Space Flight Center/CI Lab)
To bilder tatt med SamCam viser øyeblikket da TAGSAM berører Bennus overflate og fyrer av nitrogengassen som blåser opp løsmateriale, hvorav en del blir fanget inn. Innsamlingsmekanismen på enden av armen har en diameter på 30 cm. (NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona)
Skjematisk fremstilling av TAGSAMs oppsamlingsmekanisme. Etter oppdagelsen i 1999 fikk asteroiden først betegnelsen 1999 RQ36, før den senere ble døpt 101955 Bennu, bedre kjent som bare Bennu. OSIRIS-REx har med tre flasker nitrogengass under trykk, som kan brukes én gang hver. To er reserve, skulle det eller de første forsøkene på å hente opp materiale mislykkes. (NASA/Lockheed Martin)
OSIRIS-REx er NASAs første forsøk på å hente inn prøver fra en asteroide. Det litt kronglete navnet er satt sammen av den enda mer vriene betegnelsen Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer. Sonden er den tredje i NASAs New Frontier-serie, etter Pluto-sonden New Horizons og Jupiter-sonden Juno, og har en prislapp på rundt 1 milliard dollar.
OSIRIS-REx ble skutt opp i september 2017 og ankom Bennu i desember 2018. Siden da har sonden gått i bane rundt asteroiden og foretatt en detaljert kartlegging, blant annet for å finne egnede steder å hente opp prøver fra. Det har vært alt annet enn enkelt, siden praktisk talt hele Bennus overflate er dekket av kampesteiner, ikke sletter med grus og sand, slik man hadde beregnet, basert på bakkebaserte observasjoner. De store steinene er både umulige å hente prøver fra og utgjør en risiko for sonden under TAG. OSIRIS-REx kan bare hente opp løsmateriale, den har ingen systemer for å bore seg inn i fast fjell.
Bennu er på mange måter bare en diger, svevende steinrøys, hvorav 20 til 40 prosent av volumet er hulrom mellom steinene. Trolig er den satt sammen av materiale som klumpet seg sammen av gjensidig gravitasjon etter at en mye større, kanskje 100 km stor asteroide fikk seg en fulltreffer av en mindre en og ble helt eller delvis knust. Skulle Bennu av en eller annen grunn komme til å rotere raskere eller passere veldig nær en planet ville den kunne rives i stykker igjen. Det sistnevnte er ikke helt umulig. Bennu er klassifisert som et potensielt farlig objekt, med en beregnet sjanse på 1 til 2700 på å faktisk treffe, ikke bare passere Jorden i årene mellom 2175 og 2199.
Forskerne antar at Bennu er hele 4,5 milliarder år gammel, og ble formet i løpet av de første 10 millioner årene av Solsystemets dannelse. Det man håper er at de grundige studiene av den vil gi viktige bidrag til vår kunnskap om dannelsen og utviklingen av Solsystemet.
101955 Bennu er en forholdsvis liten asteroide, diameteren er omtrent 490 meter. Bildet er satt sammen av flere opptak gjort av OSIRIS-REx. Rotasjonsaksen er vertikal på dette bildet. (NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona)
Detaljert bildemosaikk av området der prøven ble hentet fra, satt sammen av flere hundre opptak. Her blir ingen ting overlatt til tilfeldighetene. Steinen oppe til høyre har en lengde på 13 m. Prøvetakingen skjedde fra området midt på bildet, med mindre steiner. (NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona)
Det primære landingsstedet man til slutt kom ned på befinner seg ved 56 graders nordlig breddegrad på Bennu og bærer navnet Nightingale (nattergal). Også de tre alternative landingsstedene hadde fuglenavn, henholdsvis Kingfisher (isfugl), Osprey (fiskeørn) og Sandpiper (sandsnipe). (NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona)