Как OSIRIS-REx поцеловал астероид Бенну и украл его секреты

В 2016 году NASA запустила космический аппарат OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer), который должен был доставить на Землю образец поверхности астероида Бенну. Это была первая миссия NASA по возврату материала с астероида и третья по счету в мире после японских миссий Hayabusa и Hayabusa 2. Целью миссии было изучение происхождения, химического состава, ресурсов и потенциальной опасности астероида для Земли.

OSIRIS-REx достиг астероида Бенну в 2018 году и провел около двух лет в его орбите, снимая его поверхность с разных ракурсов и дистанций. Аппарат также измерял спектральные характеристики астероида, чтобы определить его минералогический и органический состав. Для этого на борту OSIRIS-REx были установлены различные научные инструменты, такие как камеры, спектрометры, радиометр, рентгеновский спектрограф и лидар.

Одним из самых сложных этапов миссии был выбор подходящего места для сбора образца. Астероид Бенну оказался более каменистым и неровным, чем ожидалось, что затрудняло посадку аппарата. После детального анализа поверхности астероида было выбрано четыре потенциальных места для сбора образца, которые получили названия по мотивам птиц: Nightingale (Соловей*), Osprey (Скопа), Kingfisher (Зимородок) и Sandpiper (Песочник). Из них было выбрано место Nightingale как самое безопасное и научно интересное.

20 октября 2020 года OSIRIS-REx совершил состыковку с астероидом Бенну и собрал образец его поверхности. Для этого аппарат использовал специальный механизм TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism), который представлял собой роботизированную руку с круглым коллектором на конце. Коллектор прикоснулся к поверхности астероида на шесть секунд и выпустил порцию сжатого азота, который поднял пыль и гравий с астероида в коллектор. Затем аппарат отстрелился от астероида и ушел на безопасную орбиту.

После проверки количества и качества собранного материала было установлено, что образец превысил минимальный требуемый вес в 60 граммов и составил около 400 граммов. Однако из-за того, что коллектор не полностью закрылся, часть материала высыпалась в космос. Поэтому команда миссии решила не проводить дополнительные маневры по измерению массы образца и как можно скорее поместить его в специальный контейнер для хранения и транспортировки.

10 мая 2021 года OSIRIS-REx покинул орбиту астероида Бенну и начал свой путь обратно на Землю. Ожидается, что 24 сентября 2023 года аппарат отделит от себя капсулу с образцом и отправит ее в атмосферу Земли. Капсула должна приземлиться на полигоне в штате Юта, где ее подберут вертолеты и доставят в лабораторию для анализа.

Миссия OSIRIS-REx является уникальной не только тем, что она привезет на Землю образец с астероида, но и тем, что она даст ценную информацию о происхождении и эволюции Солнечной системы, а также о возможности использования астероидов как источников ресурсов и мест для колонизации. Кроме того, миссия поможет оценить риск столкновения астероида Бенну с Землей в будущем, так как он относится к группе потенциально опасных астероидов. По оценкам ученых, вероятность такого столкновения составляет около 1 к 2700 в конце 22 века.

Почему именно Nightingale?

Найтингейл, Оспрей, Кингфишер и Сэндпайпер — это названия четырех потенциальных мест для сбора образца с астероида Бенну, которые были выбраны командой миссии OSIRIS-REx. Эти названия были даны по мотивам птиц, так как астероид Бенну назван в честь древнеегипетского бога-птицы, а также в качестве дань уважения птицам, которые являются символами жизни на Земле.

Найтингейл — это место, расположенное в кратере на северном полушарии астероида. Это самое темное и холодное место на Бенну, где хорошо сохранился первозданный материал астероида. Кратер имеет диаметр около 140 метров и относительно ровную поверхность. В этом месте было обнаружено наличие тонкозернистого материала (меньше 2,5 см в диаметре), который подходит для сбора образца.

Оспрей — это место, расположенное на южном склоне небольшого кратера на экваторе астероида. Это одно из самых ярких и теплых мест на Бенну, где возможно присутствие органических соединений. Кратер имеет диаметр около 20 метров и неровную поверхность. В этом месте также было обнаружено наличие тонкозернистого материала, но в меньшем количестве, чем в Найтингейле.

Кингфишер — это место, расположенное в кратере на экваторе астероида. Это одно из самых глубоких и холодных мест на Бенну, где также хорошо сохранился первозданный материал астероида. Кратер имеет диаметр около 8 метров и очень крутые стенки. В этом месте было обнаружено наличие тонкозернистого материала, но в очень ограниченном пространстве.

Сэндпайпер — это место, расположенное в южном полушарии астероида. Это одно из самых безопасных мест для посадки космического аппарата, так как оно находится в относительно ровной и плоской области. Однако это место не очень интересно с научной точки зрения, так как оно не содержит много первозданного материала астероида. В этом месте было обнаружено наличие тонкозернистого материала, но он застрял между большими камнями.

Из этих четырех мест команда миссии OSIRIS-REx выбрала Найтингейл как основное место для сбора образца. Этот выбор был обусловлен тем, что Найтингейл имеет самое большое количество тонкозернистого материала, который легко доступен для космического аппарата, а также самое большое научное значение, так как он содержит самый древний и неизменный материал астероида.

Как образец с астероида Бенну попадет на Землю?

Для того, чтобы доставить образец с астероида Бенну на Землю, OSIRIS-REx воспользуется специальной капсулой, которая отсоединится от основного корпуса аппарата и направится к Земле. Капсула будет защищена тепловым щитом, парашютом и радиосигналом, чтобы образец не повредился и не потерялся при входе в атмосферу. Капсула совершит посадку на полигоне в штате Юта, где ее заберут вертолеты и отвезут в лабораторию для исследования. Это случится 24 сентября 2023 года.

Что будет с OSIRIS-REx после того, как он отделит капсулу?

После того, как OSIRIS-REx отделит капсулу с образцом, он продолжит свое космическое путешествие. Он получит новое имя OSIRIS-APEX (OSIRIS-APophis EXplorer) и отправится к другому астероиду — Апофису, который может представлять угрозу для Земли. Он планирует достичь орбиты вокруг Апофиса в 2029 году и провести его подробное изучение. Это позволит узнать больше о размере, форме, массе, поверхности и траектории астероида, а также оценить вероятность его столкновения с Землей в будущем.

Какой диаметр имеет астероид Бенну и как он выглядит?

Астероид Бенну имеет диаметр около 500 метров и форму, напоминающую грушу или арахис. Он покрыт камнями, гравием и пылью разного размера и цвета. Он также имеет несколько крупных возвышений, в том числе один на северном полюсе, который называется Рокс-Пайл.

Какой тип астероида представляет собой Бенну и почему он интересен для науки?

Бенну относится к типу B или C астероидов, которые состоят из углеродсодержащих минералов и органических соединений. Эти астероиды считаются самыми древними и первичными телами Солнечной системы, которые могут содержать материалы, связанные с происхождением жизни на Земле. Изучение Бенну может помочь понять, как образовались и эволюционировали планеты и какие ресурсы могут быть получены с астероидов.

* — Соловей Валерий Дмитриевич — признан(а) иностранным агентом