Kunstnerens opfattelse af OSIRIS-REx-rumfartøjet, der samler en prøve af løse, stenet materiale fra overfladen af asteroiden Bennu. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center
CU Boulder-forskere har en plads på forreste række i dag for at observere et NASA-rumfartøj, når det ankommer til asteroiden Bennu, kommer inden for 4,5 miles fra rumklippen.
Denne tætte tilgang, efterfulgt af en forbiflyvning 4. december, er den første i rækken af planlagte møder mellem Origins, Spektral fortolkning, Ressourceidentifikation, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) og Bennu. Dagens møde vil være god praksis for 2020, når rumfartøjet vil indsætte sin tilbagetrækkelige arm for at gribe materiale fra asteroidens overflade og returnere det til Jorden - første gang, at en NASA-mission vil få en sådan prøve.
Forskere fra CU Boulder spiller en vigtig rolle i den historiske snatch-and-run. I løbet af de næste dage, et hold ledet af den fremtrædende professor Daniel Scheeres vil tage det første stik ved at beregne en simpel, men kritisk, nummer:Bennus messe.
At kende massen af denne 1, 600 fod bred asteroide vil afsløre værdifuld information om ikke kun Bennu, men andre bidder af rumaffald, også, sagde Scheeres. Det inkluderer, hvordan de bevæger sig og spinder, hvad de er lavet af, og hvordan videnskabsmænd kan vælte dem til side, hvis de flyver mod Jorden.
"Når vi får den første forbiflyvning, og vi slår den første masse, det bliver enormt vigtigt, " sagde Scheeres fra Ann og H.J. Smead Department of Aerospace Engineering Sciences. "Fordi lige nu, der er meget usikkerhed. Snart, disse usikkerheder vil kollapse for at vise os, hvordan denne krop er."
Øverst:Kunstnerens opfattelse af OSIRIS-REx i kredsløb om Jorden; bund:Måler 510 meter, eller mere end 1, 600 fod, i højden, Bennu er højere end både Empire State Building og Eiffeltårnet. Kredit:NASA/Goddard/University of Arizona, University of Arizona
Solsystemrester
Han og hans kolleger er også bare glade for at se Bennu tæt på for første gang fra operationscenteret ved University of Arizona. "Det bliver en fantastisk fest - meget arbejde, men en god fest, " sagde Scheeres.
University of Arizona leder videnskabelige operationer for OSIRIS-REx, som blev bygget af det Colorado-baserede Lockheed Martin Space. NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland administrerer den overordnede mission.
OSIRIS-REx blev lanceret i september 2016 og har tilbagelagt mere end en milliard miles siden, sløjfe rundt om jordens sol for at mødes med Bennu. Asteroiden har en bane, der bringer den relativt tæt på Jorden cirka en gang hvert sjette år.
Dette møde vil give videnskabsfolk et sjældent vindue til at se tilbage på begyndelsen af Jordens solsystem, sagde Jay McMahon, en adjunkt i rumfartsteknik ved CU Boulder.
"Et af de store træk ved asteroider er, at de er rester fra dannelsen af solsystemet, " sagde McMahon, en medforsker på missionen. "Bennu er en byggesten af planeterne, der ikke endte i en planet."
Men for at dykke ned i den fortid, OSIRIS-REx skal først komme tæt nok på Bennu til at fange en prøve af det løse, stenet materiale fra dets overflade i 2020. Det er her, CU Boulder-teamet kommer ind. McMahon forklarede, at da OSIRIS-REx børster forbi Bennu denne gang, asteroiden vil udøve et minuts gravitationstræk på rumfartøjet. Ved præcist at måle det træk, hans hold kan begynde at kortlægge asteroidens gravitationsfelt, væsentlig information til enhver rumflyvning.
"Når vi har disse data, vi kan tilslutte den igen, og det vil hjælpe med at planlægge banen for resten af missionen, sagde Daniel Brack, en kandidatstuderende i rumfartsteknik og en deltager i projektet.
Kører oddsene
Gruppens data vil også sætte Bennu på skalaen, giver forskerne et skøn over dens masse. Når holdet ved, hvor tung Bennu er, OSIRIS-REx-forsker Andrew French sagde, de kan begynde at gætte på, hvad den er lavet af på indersiden – uden for rækkevidden af OSIRIS-REx' arm.
"Vi vil gå hen og røre ved Bennu og få en prøve, men det vil kun give os et kig på de første par millimeter, eller måske centimeter, af materialet på toppen, " sagde French. "Så du får ikke meget indsigt i, hvad det er lavet af nedenunder."
Forskernes smugkig på Bennu kan give forskerne et væld af oplysninger om, hvordan asteroiden blev dannet, og hvordan dens kredsløb kan udvikle sig over tid. Forskere mener, at det er muligt, men yderst usandsynligt, at asteroiden kunne styrte ind i vores planet engang mellem 2175-2199.
For nu, denne uges forbiflyvning vil markere kulminationen på en masse hårdt arbejde for CU Boulder-forskerne.
"Lige pludselig, det er her, og det er virkelig spændende, " sagde McMahon.