iPon Cikkek

Alig két hét múlva indul az OSIRIS-REx

Dátum | 2016. 08. 21.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Ha minden a tervek szerint alakul, 2023-ban a Naprendszer néhány nagyon régi darabkája érkezik meg a Földre. Ez lehet ugyanis az az év, amikor a NASA OSIRIS-REx szondája visszajuttatja az 101955 Bennu nevű aszteroidán gyűjtött mintáit bolygónkra. A szonda a mintagyűjtésen túl számos különböző műszerrel tanulmányozza majd a szénben gazdag űrsziklát, egyebek mellett azt is vizsgálva, hogy a napfény hogyan módosítja az égitest pozícióját az űrben. Az OSIRIS-REx alig két hét múlva, szeptember 8-án indul útjára, hogy 2018-ra elérje célpontját. Az emberi űrkutatás történetében ez lesz a második olyan küldetés, amely mintát hozhat vissza egy kisbolygó anyagából. Az amerikai szondát egy japán űreszköz, a Hajabusza előzte meg, amely 2005-ben érkezett meg a 25143 Itokawa kisbolygóhoz. Bár a mintavétel a fellépő technikai problémák miatt nem úgy zajlott le, ahogy tervezték, és csak a szerencsének köszönhető, hogy mintagyűjtő tartályába végül belekerült némi por, a szonda 2010-ben az első űreszközzé vált, amely egy aszteroida anyagát visszajuttatta a Földre. Az amerikai küldetés munkatársai azt remélik, hogy japán társaiknál sikeresebben teljesítik majd a feladatot, így hét év múlva a szakértők változatosabb és bőségesebb mintákat vizsgálhatnak az aszteroida anyagából. A kisbolygók azért különösen érdekesek az űrkutatók számára, mert a bolygóképződésből kimaradt nyersanyagokból álltak össze, és állapotuk azóta sem sokat változott, így bepillantást nyújthatnak abba, hogy milyenek voltak a viszonyok a Naprendszer korai időszakában.
Aszteroidákra irányuló küldetésekben így aztán nem is volt hiány az elmúlt években. A NASA Dawn űrszondája például, amely jelenleg a Ceres törpebolygó körül kering, küldetése korábbi szakaszában a Vesta nevű kisbolygót vizsgálta meg. Az OSIRIS-REx azonban továbbmegy a tisztes távolságban való vizsgálódásnál, és megkísérli visszajuttatni a Bennu felszínének darabkáit a Földre, hogy azokat alapos laborelemzéseknek vethessék alá a szakértők. A csapat azt reméli, hogy legalább 60 gramm anyagot sikerül összeszedniük az aszteroidán. Az aszteroidák vizsgálata a Naprendszer és a bolygók kezdeteinek megismerésén túl azért is fontos, mert ha a számos katasztrófafilm által felvázolt szituáció valóra válik, és egy ilyen égitest ütközési pályára áll a Földdel, ahhoz, hogy bármilyen óvintézkedést lehessen tenni, nem árt majd tudni, hogy a hasonló űrsziklák milyen szerkezettel rendelkeznek. A kutatások továbbá a kisbolygóbányászati tervek megvalósulásában is segítséget nyújthatnak. A küldetés során fontos technológiákat próbálunk ki az jövőbeni hasonló űrmissziók számára, mondja Dante Lauretta, az Arizonai Egyetem bolygókutatója, az OSIRIS-REx projekt vezetője.
A Bennu radarképeiből készült kompozit és az égitest forgási modellje
Talán az egyik legérdekesebb dolog, amit a szonda vizsgál majd, az úgynevezett Jarkovszkij-hatás lesz. Egy olyan erőről van szó, amely a világűrben forgó testekre hat az egyenetlen hősugárzás következtében, és mivel az aszteroidák kicsik, hatása kimutatható mozgásukban. A hatás kettős, hiszen egyrészt a Nap sugárzása miatt egyenetlenül melegszik fel a test, majd a hőt egyenetlenül is sugározza ki. Bár nagyon apró effektusról van szó, amelynek nagysága erősen függ az aszteroida alakjától is, a hatás idővel felhalmozódik. Az effektus élesben való tanulmányozásával pedig pontosabbá válhat a kisméretű égitestek pályájának kiszámítása, magyarázza Jim Green, a NASA bolygókutatási részlegének igazgatója. Amikor az OSIRIS-REx eléri a Bennut, a fedélzetén öt különböző műszeregyüttes kezdi tanulmányozni az égitestet. Az OVIRS nevű látható és infravörös hullámhosszú spektrométer szerves anyagok és egyéb vegyületek után kutat majd, az OTES hőemissziós spektrométer pedig a kisbolygó hőmérsékletét és különböző anyagok előfordulási gyakoriságát térképezi fel. Az OVIRS és az OTES adatai együttesen segítenek majd eldönteni az irányítóknak, hogy később melyik helyről vegyen mintát az űreszköz. A harmadik alrendszer, az OCAMS egy három kamerából álló együttes, amely látható fényben rögzít képeket a Bennuról, és segít feltérképezni annak felszínét. A PolyCam a legnagyobb kamera, ez már 2 millió kilométeres távolságból elkezdi fotózni az égitestet. A MapCam apró kísérők és por után kutat majd az aszteroida körül, és színes fotókat készít annak felszínéről. A legapróbb SamCam pedig a mintavételi folyamatot dokumentálja majd.
Az OLA nevű lézeres távmérő a teljes felszín szkennelése révén segít elkészíteni az égitest három dimenziós modelljét. A REXIS a röntgentartományban vizsgálja majd a kisbolygót, és feltérképezi a különböző kémiai elemek gyakoriságát a felszínén. Más műszerektől eltérően tehát ez az alrendszer atomi szinten vizsgálja majd a Bennu összetételét. Ha az említett műszerek végeztek a kisbolygó beható tanulmányozásával, a kutatók kiválasztják a mintavétel helyét. A tényleges manőver úgy fog kinézni, hogy a szonda megközelíti a felszínt, majd a TAGSAM nevű alrendszer egy tiszta nitrogénből álló nyalábot irányít az aszteroidára. A felszálló regolittal pedig remélhetőleg minél jobban megtelik majd mintagyűjtő tartály. Ahhoz, hogy minden későbbre tervezett elemzést el lehessen végezni, minimum 60 gramm porra és törmelékre van szükség, de a kutatók célja, hogy legalább 150 gramm regolitot gyűjtsenek össze. A szonda három nitrogéntartállyal rendelkezik, így többször is nekifuthat a manővernek, és a TAGSAM akár 2 kilogramm anyagot is képes befogadni, így bőven van lehetőség a gyűjtögetésre. A közel súlytalan környezetben ugyanakkor nem lesz egyszerű annak megítélése sem, hogy mennyi regolit gyűlt össze a fedélzeten. Ezt a kutatók az űreszköz mintagyűjtés előtti és utáni szöggyorsulásának mérése révén tervezik felmérni.
Ahogy az előzőekből is kiderülhetett, az OSIRIS-REx nem fog leszállni a Bennu felszínére, csak néhány pillanatra érinti meg majd azt a mintagyűjtések során. „Épp csak megpusziljuk a felszínt” – mondja Mike Drake, az Arizonai Egyetem kutatója, projekt egyik vezetője. Ha pedig minden úgy megy, ahogy az irányítók remélik, a sikeres mintagyűjtést követően az OSIRIS-REx visszaindul a Földre, ahová 2023-ban érkezik meg. Ami a szonda célpontját, a Bennut illeti, a kisbolygó egyike annak a több ezer földközeli objektumnak, amelyek pályájuk során 120 millió kilométernél jobban közelítik meg a Földet. Ezen égitestek közül a Bennu ráadásul azon, nagyjából 200 objektum közé tartozik, amelyek pályája viszonylag jól ismert és hasonló a Földéhez. A kisbolygó 436 nap alatt kerüli meg központi csillagunkat, és hat évente kerül közel a Földhöz. Az 1999 RQ36 katalógusjelű égitestet egy 2013-as pályázat végén keresztelték el mai nevére a 9 éves Mike Puzzio javaslatára. Bennu egy egyiptomi isten neve volt, akit gémszerű tűzmadárként ábrázoltak (innen eredeztethető a görög főnix is). Puzzio azért döntött ezen név mellett, mert a TAGSAM és az OSIRIS-REx napelemtáblái a madár nyakára és szárnyaira emlékeztették.
Az 1999-ben felfedezett Bennu nagyjából 500 méter átmérőjű. A 200 méteresnél kisebb aszteroidák általában túl gyorsan forognak ahhoz, hogy egy űreszköz megközelíthesse ezeket, így csak egy maroknyi ismert kisbolygó van, amely kellően nagy és kellően közeli egy hasonló látogatáshoz. A potenciális célpontok közül a Bennu végül összetétele miatt került ki győztesen. A kisbolygó ugyanis a rendelkezésre álló információk alapján széntartalmú anyagokban gazdag, így hasonlíthat azon aszteroidákra, amelyek egyes elméletek szerint a vizet és a szerves anyagokat a Földre hozták, lehetővé téve az élet kialakulását. A kutatók tehát egyben azt is remélik, hogy a Bennu vizsgálatával egy olyan időkapszulából vehetnek mintát, amely az élet építőelemeit hordozza. A Bennut Földhöz hasonló pályája a potenciálisan veszélyes égitestek közé is helyezi. A NASA számításai szerint ugyanakkor igazi veszélyt nem jelent bolygónkra, hiszen mindössze 0,037 százalék az esélye annak, hogy a 22. század utolsó évtizedeiben eltalálja a Földet. Ahhoz, hogy ez bekövetkezzen, a 2135-ös földközelség idején jelentősen meg kellene változnia pályájának. A kutatók szerint az OSIRIS-REx mérései a jobb pályabecslésekben is segíthetnek majd. Ha a nagyon valószínűtlen mégis bekövetkezik, és a Bennu eltalálja a Földet, nem fogja elpusztítani a bolygót, de a becsapódás katasztrofális következményekkel járhat. Egy ilyen méretű égitest a becsapódás környékét totálisan letarolhatja, ugyanakkor ahhoz túl kicsi, hogy tömeges kihalásokat idézzen elő. A globális katasztrófához egy legalább kétszer ekkora kisbolygóval való ütközésre van szükség, amire remélhetőleg belátható időn nem kerül sor. Ha viszont mégis előállna egy ilyen helyzet, az ütközés elkerülésében talán az OSIRIS-REx mostani küldetése is segítséget nyújthat.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!