OSIRIS-REx afslører, at asteroiden Bennu har store overraskelser

Et NASA-rumfartøj, der vil returnere en prøve af en jordnær asteroide ved navn Bennu til Jorden i 2023, lavede de første nærbillede observationer nogensinde af partikelfaner, der bryder ud fra en asteroides overflade. Bennu viste sig også at være mere robust end forventet, udfordrer missionsholdet til at ændre deres flyve- og prøveindsamlingsplaner, på grund af det barske terræn.

Bennu er målet for NASA's Origins, Spektral fortolkning, Ressourceidentifikation, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) mission, som begyndte at kredse om asteroiden den 31. december. Bennu, som kun er lidt bredere end højden af ​​Empire State Building, kan indeholde uændret materiale fra begyndelsen af ​​vores solsystem.

"Opdagelsen af ​​fjer er en af ​​de største overraskelser i min videnskabelige karriere, " sagde Dante Lauretta, OSIRIS-REx hovedefterforsker ved University of Arizona, Tucson. "Og det barske terræn gik imod alle vores forudsigelser. Bennu overrasker os allerede, og vores spændende rejse dertil er lige begyndt."

Kort efter opdagelsen af ​​partikelfanerne den 6. januar, missionsvidenskabsholdet øgede hyppigheden af ​​observationer, og efterfølgende opdagede yderligere partikelfaner i løbet af de følgende to måneder. Selvom mange af partiklerne blev slynget ud af Bennu, holdet sporede nogle partikler, der kredsede om Bennu som satellitter, før de vendte tilbage til asteroidens overflade.

OSIRIS-REx-holdet opdagede oprindeligt partikelfanerne på billeder, mens rumfartøjet kredsede om Bennu i en afstand af omkring en mile (1,61 kilometer). Efter en sikkerhedsvurdering, Missionsholdet konkluderede, at partiklerne ikke udgjorde en risiko for rumfartøjet. Holdet fortsætter med at analysere partikelfanerne og deres mulige årsager.

"De første tre måneder af OSIRIS-REx' tætte undersøgelse af Bennu har mindet os om, hvad opdagelsen handler om - overraskelser, hurtigtænkning, og fleksibilitet, " sagde Lori Glaze, fungerende direktør for Planetary Science Division i NASAs hovedkvarter i Washington. "Vi studerer asteroider som Bennu for at lære om solsystemets oprindelse. OSIRIS-REx's prøve vil hjælpe os med at besvare nogle af de største spørgsmål om, hvor vi kommer fra."

OSIRIS-REx lanceret i 2016 for at udforske Bennu, som er det mindste legeme, der nogensinde har været i kredsløb af rumfartøjer. At studere Bennu vil give forskere mulighed for at lære mere om oprindelsen af ​​vores solsystem, kilderne til vand og organiske molekyler på Jorden, ressourcerne i det nære Jord-rum, samt forbedre vores forståelse af asteroider, der kan påvirke Jorden.

OSIRIS-REx-teamet forudså heller ikke antallet og størrelsen af ​​kampesten på Bennus overflade. Fra jordbaserede observationer, holdet forventede en generelt glat overflade med et par store kampesten. I stedet, det opdagede, at hele Bennus overflade er ru og tæt med kampesten.

Den højere end forventet tæthed af kampesten betyder, at missionens planer for prøveindsamling, også kendt som Touch-and-Go (TAG), skal justeres. Det oprindelige missionsdesign var baseret på et eksempelsted, der er uden fare, med en radius på 82 fod (25 meter). Imidlertid, på grund af det uventede barske terræn, holdet har ikke været i stand til at identificere et websted af den størrelse på Bennu. I stedet, det er begyndt at identificere kandidatsteder, der er meget mindre i radius.

Det mindre fodaftryk på prøvestedet og det større antal kampesten vil kræve mere nøjagtig ydeevne fra rumfartøjet under dets nedstigning til overfladen end oprindeligt planlagt. Missionsteamet udvikler en opdateret tilgang, kaldet Bullseye TAG, at målrette præcist mod mindre prøvewebsteder.

"Gennem OSIRIS-REx's operationer nær Bennu, vores rumfartøjer og operationsteam har demonstreret, at vi kan opnå systemydeevne, der slår designkrav, " sagde Rich Burns, projektlederen for OSIRIS-REx ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Bennu har givet os en udfordring for at håndtere dets barske terræn, og vi er overbeviste om, at OSIRIS-REx er klar til opgaven."

Den oprindelige, lav-boulder estimat blev afledt både fra jordbaserede observationer af Bennus termiske inerti - eller dens evne til at lede og lagre varme - og fra radarmålinger af dens overfladeruhed. Nu hvor OSIRIS-REx har afsløret Bennus overflade tæt på, disse forventninger om en glattere overflade har vist sig at være forkerte. Dette tyder på, at computermodellerne, der bruges til at fortolke tidligere data, ikke tilstrækkeligt forudsiger arten af ​​små, stenet, asteroide overflader. Teamet reviderer disse modeller med data fra Bennu.

OSIRIS-REx videnskabsholdet har gjort mange andre opdagelser om Bennu i de tre måneder, der er gået siden rumfartøjet ankom til asteroiden, hvoraf nogle blev præsenteret tirsdag på den 50. måne- og planetariske konference i Houston og i en særlig samling af artikler udgivet af tidsskriftet Natur .

Holdet har direkte observeret en ændring i Bennus spinhastighed som følge af det, der er kendt som Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP)-effekten. Den ujævne opvarmning og afkøling af Bennu, når den roterer i sollys, får asteroiden til at øge sin rotationshastighed. Som resultat, Bennus rotationsperiode falder med omkring et sekund hvert 100. år. Separat, to af rumfartøjets instrumenter, MapCam-farvekameraet og OSIRIS-REx termiske emissionsspektrometer (OTES), har foretaget påvisninger af magnetit på Bennus overflade, som understøtter tidligere fund, der indikerer samspillet mellem sten og flydende vand på Bennus moderkrop.