Új időszak kezdődik az űrkutatásban – A NASA megmutatta a Földet leginkább fenyegető kisbolygó, a Bennu anyagát

Magyar idő szerint október 11. szerda délután ötre hirdette meg a NASA a Bennu kisbolygóól gyűjtött por és kőzetminták bemutatását. A houstoni Johnson Űrközpontból élőben közvetített eseményen először láthatta a nagyközönség azt a negyed kilónyi földön kívüli anyagot, ami a Naprendszer keletkezésének idejéből származik, és a Földi élet keletkezéséről is árulhat el titkokat.

Vanessa Wyche, a Johnson Űrközpont igazgatója nyitó beszédében egyebek mellett elmondta, hogy az OSIRIS-REx által gyűjtött por és kőzet a legnagyobb minta, a mit aszteroidáról valaha begyűjtöttek, amiből a világ több mint 200 laboratóriumának fognak kisebb adagokat szétküldeni elemzésre.

Új időszak kezdődik az űrkutatásban, a Naprendszer történetének feltárásában

– mondta McKenzie Lystrup, a NASA Goddard Űrközpontjának igazgatója. Ez a korszak az aszteroidákból vett mintákkal veszi kezdetét. Összefoglalója szerint az OSIRIS-REx küdletés az egyik legizgalmasabb NASA-vállalkozás volt, onnan kezdve, hogy egy boríték hátoldalán felvázolt tervektől eljutottak oda, hogy biztonságban visszahoztak a Földre egy mintát egy aszteroidából. „A következő hónapokban években újraírjuk a tudománytörténetet” – mondta azzal kapcsolatban, hogy a Bennu mintáihoz rengeteg kutató kap majd hozzáférést.

A NASA földönkívüli anyagokat tartalmazó kollekciójának legkülönlegesebbje lesz a Bennu felszínéről gyűjtött minta, aminek mindegy egyes szemcséjét a lehető legnagyobb gondoskodással kezelik, hangsúlyozta dr. Eileen Sandsbury, a Johnson Űrközpont vezető kutatója. A mintákat az elmúlt években kifejlesztett legújabb és a jövőben kidolgozandó, ma még nem ismert módszerekkel, úttörő műszeres technológiákkal egyaránt vizsgálni fogják, tette hozzá.

Bill Nelson, a NASA igazgatója felelevenítette, hogy hamarosan utazik vissza Floridába, a Kennedy Űrközpontba, mert indul egy újabb küldetés, ezúttal egy fémekben gazdag aszteroidához (ez lesz a tervek szerimnt október 12-én induló Psyche űrszonda). Az OSIRIS-REx méltatása után a NASA igazgatója bemutatta az első fotót, amin a Bennu felszínéről gyűjtött, szénben gazdag minta látható:

A mintákat a külön erre a célra épített tisztaszobában kezelik, és a következő hónapokban néhány kiemelkedően fontos amerikai természettudományos múzeum is kap belőle.

Az OSIRIS-REx mintavevő karjának fejéről származó por így nézett ki a kapszula körül, a NASA szakemberei ezt is begyűjtötték:

Elektronmikroszkópos felvételek a Bennu felszínéről származó szemcsékről, az elsőn víztartalmú agyagos kőzetszálak láthatók, a másodikon szulfidos ásványlapkák, a harmadikon vasoxid-kristály, a negyediken vas-oxid lapkák:

A minta egy része UV-fényben, amit meglátva a kutatók csak annyit mondtak, hogy:

WOW

Ez minden asztrobiológus álma, az UV fényben világító szemcsék ugyanis szerves anyagok:

Az alábbi képek a mintát tartalmazó kapszula visszatérésekor készültek:

Az amerikai űrkutatási hivatal (NASA) OSIRIS-REx aszteroidakutató űrszondáját 2016. szeptember 8-án este indították útnak floridai Cape Canaveral Kennedy űrközpontból, a United Launch Alliance egyik Atlas V rakétájával.

A Lockheed Martin és a Boeing által közösen épített űrszonda – teljes nevén: Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer – fő feladatául a Földre nézve potenciális veszélyt jelentő 101955 Bennu nevű aszteroida vizsgálatát tűzte ki a NASA.

A Nap körül keringő Bennut 1999. szeptember 11-én fedezték fel a földközeli objektumokat felderítő LINEAR projekt keretében. A Bennu egy B típusú, vízjeget is tartalmazó kisbolygó, ami azt jelenti, hogy olyan, 4,5 milliárd éves szilikát-ásványok alkotják, amelyek spektroszkópos adatok tanúsága szerint igen nagy valószínűséggel szenet is tartalmaznak. A hozzá hasonló szenes kondrit típusú égitestek a Naprendszer, a bolygók keletkezésének idejéből származnak, és a Naprendszer kialakulását megelőző kezdetleges por-és gázfelhőből hordoznak információt. 

Az afféle időkapszulának is tekinthető Bennu vizsgálatától a kutatók azt remélik, hogy megtudhatnak jó pár új dolgot a Föld, valamint az élet kialakulásának körülményeiről, például azt, hogy kimutathatók-e anyagában olyan aminosavak, amelyek az élet alapvető építőkövei és az eddigi tudományos eredmények szerint űrbéli körülmények között is képződhetnek, mint erre jó pár meteoritminta is bizonyítékul szolgált már. A vízjég és a Naprendszerrel egyidős szerves anyagok pedig olyan alapvető összetevők, amelyek lakhatóvá tehették a Földet, vagy legalábbis löketet adhattak a földi élet kialakulásának.

Van némi esély arra, hogy egyszer eltalálja a Földet

A leginkább egy gömbölyded pörgettyűre (avagy búgócsigára) emlékeztető, nagyjából 490 méter átmérőjű kisbolygó meglehetősen gyorsan forog a tengelye körül: 4,3 óránként tesz meg egy fordulatot, azaz szédítően sok napkeltét és napnyugtát lehetne a felszínéről élvezni. A Bennu keringési ideje 436 nap, azaz földi mércével nézve 1,2 év alatt kerüli meg a Napot. Az úgynevezett Apollo-típusú kisbolygók közé tartozik, ami azt jelenti, hogy

pályája a Föld-pálya közelében húzódik és bizonyos időszakonként megközelíti a Földet.

A csillagászok, űrkutatók az összetétel mellett azért is szentelnek neki különös figyelmet, mert a számítások szerint a Nap körüli útján hatévente veszélyesen közel halad el Földünkhöz. A Földre potenciálisan veszélyes űrbéli objektumok (kisbolygók, aszteroidák, meteoroidok) listáján a Bennu áll az első helyen: az OSIRIS-REx friss adataival is számolva 1 az 1750-hez az esélye annak, hogy 2300-ig a Gellért-hegynél kétszer nagyobb kisbolygó összeütközik a Földdel (a számítások szerint a 2182. szeptemberében van a legnagyobb valószínűsége a pusztító találkozásnak). Ha a Bennu eltalálná a Földet, akkor az ütközési modellek szerint egy 1200 megatonnás termonukleáris bomba erejével felérő robbanás egy 9 kilométer átmérőjű krátert hozna létre és 960 kilométeres körzetben mindent elpusztítana. Azért is érdemes közelebbről megismerkedni Bennuval, mert ha kiderül, hogy pontosan milyen az összetétele és szerkezete, akkor – végveszély esetén – ki lehet dolgozni hatékony módszereket a megállítására.

A planetáris védelmi kérdésekben is gondolkodó, a Bennu titkait fürkésző tudósok feltételezése szerint a Nap körüli pályáját nemcsak a gravitáció irányítja, hanem az úgynevezett Jarkovszkij-hatás is. Ennek lényege, hogy a relatíve kis tömegű égitestet a Nap hősugárzása egyenetlenül melegíti fel, a kapott hőt kisugározva kis mértékben módosítja saját pályáját. Ahhoz, hogy meg tudják mondani, 120 év múlva becsapódik-e a Földbe az aszteroida, helyszíni méréseket kell végezni, nagyon pontosan meg kell ismerni az égitest alakját és ki kell számolni ezt az erőhatást is.

Hét év, négymilliárd kilométer, 250 gramm

A relatíve olcsónak számító (mindössze 800 millió dolláros) OSIRIS-REx küldetés egy meglehetősen sokáig tartó és komplex űrkutatási vállalkozás. Az űrszondának két évébe telt, mire 2018 decemberében elérte a Bennut. Nem volt egyszerű a rendkívül kis gravitációjú kisbolygó körül pályára állni, több trükkös manőverre is szükség volt, hogy stabilan a Bennu körül tudjon maradni a „szárazon”, azaz üzemanyag nélkül 880 kilogrammot nyomó, nagyjából személyautó méretű szerkezet. A pályára állás után napenergiával működő űrszonda csaknem két évig keringett a kisbolygó körül, 5 kilométeres magasságban és bevetette összes műszerét. Ennek során nagy felbontású, speciális érzékenységű kameráival aprólékosan feltérképezte a Bennu felszínét, lézeres radarjával pedig részletes topográfiai adatokat rögzített a képekhez. Infravörös spektrométerével az ásványi és szerves anyagait vizsgálta, hődetektorával a hőkibocsátását, röntgen spektrométerével a kisbolygót alkotó elemeket kutatta.

Minderre a hosszú ideig tartó műszeres vizsgálatra azért volt szükség, hogy a küldetés fő célja zökkenőmentesen megvalósulhasson. Az OSIRIS-REx szíve-lelke ugyanis a TAGSAM (Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism) mintagyűjtő szerkezet, amivel az űrszonda mintát gyűjtött a Bennu felszínét alkotó porból és kőzetdarabokból.

A két évig tartó beható vizsgálat fő meglepetése egyébként az volt, hogy a földi rádiótávcsöves megfigyelésektől eltérően a Bennu felszíne rendkívül bonyolultnak bizonyult. Míg a földi radarok azt sugallták, hogy a Bennu egy viszonylag egyszerű, sima felszínű szikla, az OSIRIS-REx adatai megmutatták, hogy ez koránt sincs így. A kisbolygó ragyás felszínét több mint kétszáz 10 méteresnél is nagyobb szikla borítja, a legnagyobb átmérője 58 méter. Az új tény, miszerint egy jóval összetettebb felületű égitesttel van dolguk, kissé meg is nehezítette a mintavétel helyének kiválasztását.

Mindent számításba véve, a legígéretesebb ásványi összetételt a legkisebb kockázatú megközelítéssel kombinálva végül egy 6-8 autóparkolónyi helyet jelöltek ki a NASA mérnökei a mintavételhez. A kritikus fontosságú eseményt élőben közvetítették, így 2020. október 20-án az egész világ láthatta, ahogy 321 millió kilométerre a Földtől az OSIRIS-REx 3,4 méter hosszú mechanikus karja megérintette a Bennu felszínét, és 30 centiméter átmérőjű fejével 6 másodperc alatt beszippantott nagyjából 250 gramm port és kőzetet onnan, mint az az alábbi videóban is látható.

A Bennu „megszúrása” után az űrszonda 2021. május 20-án hagyta el a kisbolygót. A mintát tartalmazó kapszula 2023. szeptember 24-én levált az OSIRIS-REx-ről és mint arról az RTL is beszámolt, sikeresen landolt Utah állam egyik sivatagos részén. Az összesen csaknem 4 milliárd kilométert megtett űrszonda ezután megkezdte új, kilenc évre tervezett feladatát is: 2029 áprilisában meglátogat egy másik Földre veszélyes kisbolygót, az Apophist, hogy további adatokat gyűjtsön róla.

Az OSIRIS-REx a NASA-nak azért is fontos mérföldkő, mert ez az első amerikai űrkutatási küldetés, amely mintát tudott visszahozni a Földre egy aszteroidáról. Erre amúgy csak a japán űrügynökség, a JAXA volt eddig képes, a 2010-ben az Itokawa aszteroidát meglátogató, és onnan 1 milligramnyi mintát hozó Hayabusa, illetve a 2020-ban Ryugu-ból 5,4 gramm mintát vevő Hayabusa-2 űrszondáival.