Za prgišče zemlje dve milijardi kilometrov daleč (VIDEO)

Odprava Osiris Rex: Sonda že mapira površje asteroida Bennu in izbira kraj za pobiranje vzorcev. 
Objavljeno
03. januar 2019 08.30
Posodobljeno
03. januar 2019 14.15
Predvidoma 4. julija 2020 se bo sonda spustila tik nad površje in v petih sekundah z robotsko roko postrgala vsaj 60 gramov in največ dva kilograma kamenja in prahu z asteroida. FOTO: Nasa
V asteroidih in kometih nekateri v prihodnosti vidijo milijarde evrov, v očeh znanstvenikov pa nosijo odgovore o skrivnostni preteklosti, ko se je rojevalo naše osončje in ko je nekaj sto milijonov let kasneje na Zemlji vzniknilo življenje. Morda so ga ravno ta nebesna telesa zasejala, zagotovo pa ga lahko (vsaj delno) izbrišejo. Eden takšnih, potencialno nevarnih je Bennu, pri katerem se trenutno mudi sonda Osiris Rex. Več kot leto dni ga bo le opazovala, nato bo poleti leta 2020 s površja poskusila odvzeti vzorec zemlje in ga prinesti na Zemljo.

Osončje se je oblikovalo iz materiala, ki je krožil okoli mladega Sonca. Večina ga je končala v novorojeni zvezdi, nekateri kosi pa so ušli močni privlačnosti in se začeli združevati v protoplanete in planete. Nekaj prvotnega materiala je ostalo nespremenjenega do današnjih dni, zato je več vesoljskih agencij usmerilo svoje sonde k takim asteroidom, kometom in pritlikavim planetom.


Izbranec Bennu


Pred mesecem dni je Osiris Rex, ki so ga izstrelili 8. septembra 2016, prispel do svojega okoli 500 metrov širokega kamna, se ob prehodu v novo leto utiril v orbito. Na asteroidu je že našel vodo, ujeto v glini. Domneve, da je na asteroidu voda, so tudi pripomogle k temu, da ga je Nasa leta 2008 izbrala za cilj odprave. Bennu je skupek kamenja, ki se je zlepilo po trku večjega nebesnega telesa, domnevno kakšnih 100 kilometrov širokega kamna v glavnem asteroidnem pasu med Jupitrom in Marsom. Je asteroid tipa B, to je vrsta precej redkih ogljikovih asteroidov, dela širše skupine asteroidov tipa C ali ogljikovih hondritov, ki vsebujejo razmeroma veliko ogljika v obliki grafita, karbonatov in organskih spojin. Taki asteroidi vsebujejo tudi vodo in minerale z značilnimi spremembami zaradi vode. Tip B se od tipa C razlikuje predvsem po absorpciji v ultravijoličnem delu spektra, ki je majhna ali je sploh ni.

Kemijska sestava ni bila edini razlog, da je Nasa izmed 500.000 znanih asteroidov izbrala ravno Bennu, ki za krog okoli Sonca potrebuje 436 dni. Je namreč v skupini asteroidov, ki so od Zemlje oddaljeni manj kot 1,3 astronomske enote (AE – razdalja med Zemljo in Soncem, ki znaša približno 150 milijonov kilometrov). Z mislijo, da se bo sonda vrnila z vzorcem, so iskali bližnji kamen s čim bolj enakomerno orbito. Leta 2008, ko so izbirali cilj, jih je od več kot 7000 znanih teles blizu Zemlje le 192 imelo ustrezno orbito. Izbor so zmanjšali na 26 teles, saj so iskali kamen, večji od 200 metrov – manjši se vrtijo hitreje, zato je z njih težje pobirati vzorce. Nazadnje je odločala še kemijska sestava, to so poznali pri 12 telesih, a le pet jih je imelo tako, ki se ni spreminjala tako rekoč od nastanka pred štirimi milijardami let.

image
Asteroid Bennu FOTO: Nasa
Bennu v številkah

500 m - premer na ekvatorju

510 m - premer čez pola

4,3 ure - rotacija okoli osi

436 dni - obrat okoli Sonca


Pobiranje vzorcev


Osiris Rex zdaj kroži okoli Bennuja in z višine le nekaj kilometrov išče ustrezno mesto za pobiranje vzorcev. Bližnji posnetki so razkrili, da je asteroid posut z bolj ali manj velikimi skalami, kar otežuje nalogo, zato si je ekipa vzela precej časa. Šele predvidoma 4. julija 2020 bo namreč sledil najzahtevnejši del 700 milijonov evrov vredne odprave. Vsega bo konec v petih sekundah, opisujejo na spletni strani Nase. Sonda se bo spustila nad predvideni kraj za odvzem vzorcev, ne da bi se dotaknila površja, robotska roka pa bo v petih sekundah pobrala vsaj 60 gramov in največ dva kilograma kamenja in prahu. Pobiranje lahko ponovi trikrat. Vzorce bo nato sonda spravila v kapsulo in se nekaj mesecev kasneje napotila domov. Predvidoma 24. septembra 2023 bo prispela do atmosfere, kjer bo odvrgla kapsulo in se nato utirila v stabilno orbito okoli Sonca. Kapsula bo po nekaj minutah prostega pada odprla padalo in pristala v puščavi v Utahu.


Potencialno nevaren Zemlji


Bennu ni zanimiv le zaradi morebitnih gradnikov življenja, ampak tudi zaradi možnosti, da bi proti koncu 22. stoletja lahko treščil na Zemljo. Leta 2060 se ji bo približal na vsega 750.000 kilometrov, kar je sicer skoraj dvakrat dlje od Lune, a dovolj blizu, da se z njim poigra Zemljina gravitacija in tako poveča negotovost prihodnjih orbit. Pri tej velikosti bi večji del asteroida preživel potovanje skozi atmosfero in ob trku povzročil ogromno škode. Za primerjavo, asteroid, ki je padel na rusko mesto Čeljabinsk, je bil širok 20 metrov. V centru za proučevanje teles blizu Zemlje (CNEOS), ki deluje pod okriljem Nasinega laboratorija za reaktivni pogon JPL, so izračunali, da je možnost trka z Zemljo ena proti 2700 oziroma 0,037 odstotka, pa vendar ...

Na asteroid in njegovo orbito vpliva tudi pojav Jarkovskega – izjemno majhna sila, ki je posledica toplotnega sevanja. Sonce namreč ogreje eno stran majhnega temnega asteroida, čez nekaj ur, ko se ta zavrti v hladno temo, pa toplota začne uhajati. Pri tem se nekoliko spremeni smer gibanja ali proti Soncu ali stran od njega, odvisno od smeri vrtenja telesa. Sila je resda zelo majhna, toda v nekaj milijonih let se lahko premiki merijo v večjih razdaljah, tudi pospešek postane opazen v dovolj dolgem obdobju. Znanstveniki so izračunali, da se je zaradi omenjenega pojava Bennu Soncu od leta 1999 približal za 284 metrov na leto. Prav zaradi tega pojava, domnevajo, se je Bennu sploh znašel v tem delu osončja, ko ga je v milijardah let odneslo iz glavnega asteroidnega pasu.

image
Osiris Rex je od izstrelitve do danes prepotoval več kot dve milijardi kilometrov. Od Zemlje pa je trenutno oddaljen 105 milijonov kilometrov. Foto Nasa


Osiris Rex bo z mapiranjem površja in natančno določitvijo lokacije znanstvenikom pomagal ugotoviti, ali se orbita Bennuja spreminja v skladu z izračuni vplivov gravitacije in sil Jarkovskega. Sonda bo namreč tudi merila temperaturo kamna. Razlike med predvidevanji in resničnostjo bi lahko vplivale na posodobitev modelov tega pojava.

s centra CNEOS je pojasnil, da bi lahko obogatili teorijo poljskega inženirja, saj bodo dobili vpogled, kako na sevanje fotonov s površine, ki se hladi, vplivajo kraterji in skale. Po Chesleyjevih besedah bodo predvidevanja o Bennujevi orbiti, upoštevajoč podatke, ki jih bo posredoval Osiris Rex, kar 60-krat boljše, kot so zdaj.


Sonde na asteroidih


Nasin Galileo je že leta 1991 poletel mimo asteroida Gaspra, Shoemaker je nato leta 2000 krožil okoli asteroida Eros, leto kasneje pa na njem celo pristal. Komet Tempel 1 je bil leta 2005 cilj odprave Deep Impact, med katero je sonda nanj namerno poslala plovilo, tako da je treščilo v komet. Evropski lander Philae je nato leta 2014 nežno, a vseeno precej nesrečno, pristal na kometu Čurjumov-Gerasimenko, ki ga je podrobneje proučevala Rosetta, Nasina sonda Dawn je krožila okoli Veste in nato Cerere, kitajska sonda Chang'e 2 je poletela mimo asteroida Toutatis, New Horizons pa mimo Plutona in mimo Ultime Thule.

image
Ultima Thule Foto Nasa


Spektakularni posnetki kometa Čurjumov-Gerasimenko:


Japonska Hajabusa 1 je kljub kopici zapletov leta 2010 na Zemljo prinesla majhen vzorec z asteroida Itokava, Hajabusa 2 pa prav zdaj popravlja domačo nalogo pri asteroidu Rjugu, ki je s premerom 900 metrov skoraj polovico večji od Bennuja. Jaxina sonda je na površje že spustila dva robotska roverja in lander ter izvedla več pristajalnih testov. Prvo pobiranje vzorcev bo izvedla februarja, julija bo na površje odpotoval še tretji rover, konec leta 2020 pa bo predvidoma pristala v Avstraliji.

Nasa v prihodnjih letih načrtuje vsaj še dve odpravi na asteroide. Leta 2021 bodo k rojema trojanskih asteroidov, ki si z Jupitrom delijo krožnico okoli Sonca, poslali sondo Lucy, istega leta pa proti binarnemu asteroidnemu sistemu Didimos izstrelili še sondo Dart, ki bo raziskala možnost iztirjenja za Zemljo nevarnih asteroidov. Dart, velik kot hladilnik, bo v izbrani asteroid treščil s hitrostjo šest kilometrov na sekundo, kar bo le malo spremenilo trajektorijo, a če se to zgodi dovolj daleč in dovolj zgodaj, lahko prepreči trčenje z Zemljo.

Delovi rubriki Znanost lahko sledite tudi na twitterju.