Спустя два года после того, как зонд OSIRIS-REx был запущен с Земли, он преодолел миллиарды километров и сейчас находится всего в нескольких месяцах от места назначения: загадочного астероида Бенну. В декабре, когда OSIRIS-REx достигнет цели, он приступит к почти двухлетнему исследованию астероида, составит карту рельефа и определит место сбора образцов.
Примерно в июле 2020 года космический аппарат ненадолго спустится на поверхность Бенну, чтобы собрать не менее 60 граммов сыпучего грунта и камней. Затем зонд поместит образцы в капсулу и вернётся на Землю. Он сможет собрать до 2000 граммов образцов, что будет самым большим грузом, собранным с космического объекта со времен высадки на Луну Аполлонов. В 2023 году капсула упадёт в западную часть пустыни Юты, где учёные будут ждать прибытия образцов.
Запуск Бенну является частью одной из самых амбициозных космических миссий, предпринятых когда-либо. Неприметный астероид Бенну – один из около 780 000 известных в Солнечной системе. Вот 10 причин, по которым учёные выбрали для этого важного исследования именно его.
1. Он находится близко к Земле
В отличие от большинства других астероидов, орбита Бенну близка к Земле, даже пересекает её. Астероид совершает наибольшее сближение с Землёй каждые 6 лет. Он обращается вокруг Солнца почти в той же плоскости, что и Земля, что несколько облегчило запуск зонда от Земли к Бенну. Тем не менее, запуск требовал значительной энергии, поэтому в сентябре 2017 года, когда астероид проходил мимо нашей планеты, OSIRIS-REx использовал гравитацию Земли, чтобы задать направление к плоскости орбиты Бенну.
2. Он нужного размера
Астероиды вращаются вокруг своей оси точно так же, как Земля. Из-за небольшого размера, диаметром 200 м или меньше, зачастую они вращаются очень быстро, совершая до нескольких оборотов в минуту. Это затрудняет зонду возможность подстроиться под скорость астероида, чтобы сесть на поверхность и собрать образцы. Хуже того, быстрое вращение выбрасывает с поверхности небольших астероидов сыпучий грунт, известный как «реголит» – материал, который должен собрать OSIRIS-REx. Бенну, напротив, обладает таким размером, при котором на поверхности остаётся много реголита и на астероид возможно совершить посадку. Бенну составляет в диаметре 492 метра, что чуть больше высоты Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке, и совершает один оборот вокруг своей оси за 4,3 часа.
3. Он довольно старый
Бенну – это остаточный фрагмент бурного образования Солнечной системы. Некоторые осколки минералов внутри Бенну, возможно, старше самой Солнечной системы. Эти микроскопические частицы пыли могут быть теми же, которые были выброшены умирающими звёздами, а затем объединились и почти 4,6 миллиарда лет назад сформировали Солнце и его планеты. Части астероидов, называемые метеоритами, падали на поверхность Земли с момента её образования. Однако астрономы не могут сказать (за очень немногими исключениями), из каких объектов они произошли. Кроме того, астероиды, которые сталкиваются с поверхностью нашей планеты, загрязняются, когда приземляются в почву, песок или снег. Некоторые даже забиваются осадками, такими как дождь и снег, в течение сотен или тысяч лет. Такие события меняют химию метеоритов, скрывая их древнюю историю.
4. Он хорошо сохранился
Бенну – это капсула времени из ранней Солнечной системы, сохранившаяся в космическом вакууме. Учёные думают, что он откололся от более крупного астероида в катастрофическом столкновении между 1 и 2 миллиардами лет назад и после долгого путешествия сквозь пространство оказался на орбите около Земли. Однако считается, что эти события незначительно изменили астероид.
5. Он может содержать ключи к происхождению жизни
Анализ образцов с Бенну поможет планетологам лучше понять роль, которую астероиды могли сыграть в занесении на Землю жизни. Основываясь на исследованиях Бенну с помощью наземных и космических телескопов, мы знаем, что он является астероидом класса C.
Углерод – это своего рода шарнир, к которому прикреплены органические молекулы. Бенну, вероятно, богат органическими молекулами, которые состоят из углеродных цепей. Эти углеродные цепи связаны с атомами кислорода, водорода и другими элементами, из которых состоят все известные живые существа. Помимо углерода, у Бенну также может быть ещё один важный для жизни компонент: вода, которая содержится в минералах, составляющих астероид.
6. Он содержит ценные вещества
Изучение Бенну вблизи поможет людям планировать будущее. Астероиды богаты природными ресурсами, такими как железо и алюминий, а также драгоценными металлами, такими как платина. По этой причине некоторые компании и даже целые страны создают технологии, которые позволят извлекать эти вещества. Если люди научатся извлекать водород и кислород из воды, которая содержится в минералах астероида, они смогут делать ракетное топливо. Таким образом, астероиды когда-нибудь смогут служить заправочными станциями для роботизированных или человеческих миссий на Марс и дальше.
7. Он улучшит понимание устройства других астероидов
Астрономы изучали Бенну с Земли с момента обнаружения астероида в 1999 году, и им удалось узнать многое о его физических и химических свойствах. Эти знания основаны на изучении не только самого астероида, но и метеоритов, обнаруженных на Земле, а также предсказаний, полученных из теоретических моделей. Благодаря подробной информации, которая будет получена от OSIRIS-REx, учёные теперь смогут проверить правильность своих прогнозов относительно Бенну. Эта работа также поможет подтвердить или уточнить телескопические наблюдения и модели, которые пытаются выявить природу других астероидов Солнечной системы.
8. Он поможет нам лучше понять причудливое солнечное воздействие…
Астрономы подсчитали, что с момента обнаружения Бенну его орбита смещалась к Солнцу на 280 метров в год. Это может быть связано с феноменом, называемым эффектом Ярковского, процессом, при котором солнечный свет нагревает одну сторону небольшого тёмного астероида, а затем во время вращения излучается в виде тепла.
Тепловая энергия толкает астероид в направлении либо от Солнца, если он имеет прямое движение, как у Земли (астероид вращается в том же направлении, в котором движется по орбите), либо к Солнцу, в случае, если движение ретроградное (астероид вращается в направлении, противоположном его движению по орбите). OSIRIS-REx будет измерять эффект Ярковского вблизи астероида, чтобы помочь учёным предсказать движение Бенну и других астероидов. Измерения влияния этого солнечного воздействия на астероид с течением времени показали, что, скорее всего, именно оно продвинуло Бенну к внутренней стороне пояса астероидов.
9. … и держать астероиды под контролем
Одна из причин, по которой учёные стремятся предсказать направления движения астероидов, – это возможность спрогнозировать, когда они подойдут слишком близко к Земле. Учитывая эффект Ярковского, они подсчитали, что Бенну может приблизиться к Земле ближе, чем Луна, в 2135 году и, возможно, ещё ближе между 2175 и 2195 годами. Хотя Бенну вряд ли столкнётся с Землёй, наши потомки могут использовать данные OSIRIS-REx, чтобы определить, как лучше всего изменить направление астероидов, представляющих угрозу.
10. Он продолжит удивлять
Образцы Бенну вернутся на Землю 24 сентября 2023 года. Учёные OSIRIS-REx исследуют четверть образцов реголита. Остальные будут доступны для учёных по всему миру, а также сохранены для тех, кто ещё не родился, чтобы они смогли ответить на ещё не заданные вопросы.
Источник: solarsystem.nasa.gov
Перевод: Ольга Шатерникова
