НАСА посадило зонд на астероид Бенну для сбора образцов

НАСА вчера посадило зонд OSIRIS-REx на астероид Бенну и собрало с поверхности образец пыли и камней.

Находясь за 125 миллионов км, НАСА и его технический партнер Lockheed Martin поручили космическому кораблю спуститься на поверхность астероида под названием Бенну. Всего за 5-10 секунд зонд должен был собрать образцы с поверхности астероида. Позже он должен вернуть эти образцы Бенну на Землю. OSIRIS-REx, как известен космический корабль (сокращенно от Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer), завершил эту операцию “коснись-и-вперед” во вторник вечером.

Космический корабль послал назад подтверждение того, что он приземлился на поверхность Бенну. Когда сигнал достиг Земли в 18:11 по восточному времени, примерно через 18 минут после фактического приземления, Центр управления полетом разразился аплодисментами.

«Трансцендентально. Не могу поверить, что нам это удалось», – сказал Данте Лауретта, главный исследователь миссии, во время прямой трансляции операции НАСА. «Космический корабль сделал все, что должен был».

На то, чтобы определить, достаточно ли породы, уйдет несколько дней. Цель заключалась в том, чтобы получить хотя бы один образец весом 2,1 унции (60 граммов), что примерно соответствует массе небольшого пакета картофельных чипсов.

OSIRIS-REx находится на орбите Бенну с декабря 2018 года, сканируя астероид и собирая как можно больше данных. Он должен вылететь в марте 2021 года, образцы на буксире, а затем достичь Земли 24 сентября 2023 года. Исследования миссии могут иметь решающее значение в следующие 100 лет, поскольку путь Бенну подвергает ее риску столкновения с Землей.

«Бенну – один из наиболее потенциально опасных астероидов с немалой вероятностью столкновения с Землей в какой-то момент в 22 веке», – заявила Лауретта в сентябре. «Часть нашего научного исследования заключается в понимании его орбитальной траектории, уточнении вероятности удара и документировании его физических и химических свойств, чтобы будущие поколения могли разработать миссию по смягчению последствий, если это необходимо».

Напомним, что НАСА, возможно, будет использовать ядерный заряд, чтобы спасти Землю от астероида Бенну 25 сентября 2135.

Есть и другие важные причины для изучения Бенну: по мере того, как новые миссии углубляются в космос, им нужно будет делать пит-стопы, чтобы добывать на астероидах такие ресурсы, как вода, которую можно разделить на кислород и водород для ракетного топлива. Данные, которые НАСА собирает у Бенну, могут помочь в будущих попытках добычи астероидов.

OSIRIS-REx – это также в каком-то смысле поисковая миссия. Астероиды – это кусочки древней породы, появившиеся в начале Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Оставшийся материал, из которого образовались скалистые планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс – со временем слился в астероиды, где в значительной степени сохранился в своей первоначальной форме.

Некоторые теории утверждают, что астероиды доставили на древнюю Землю ключевые ингредиенты для жизни. На Бенну ученые могут найти признаки этих ингредиентов, позволяющие понять, как жизнь возникла на Земле (а также, возможно, на Марсе или  Венере). В случае успеха эта миссия будет одной из первых, в которой будут возвращены образцы первозданной породы. Японский космический корабль Хаябуса-2 также должен вернуть образцы астероидов в декабре этого года.

«Это все о понимании нашего происхождения и ответе на некоторые из самых фундаментальных вопросов, которые мы задаем себе как людям: откуда мы пришли? И мы одни во Вселенной?» – сказала Лауретта.

Ранние данные OSIRIS-REx выявили проблему для миссии: Бенну намного опаснее, чем предполагало НАСА. При приземлении в поле из валунов космический корабль может опрокинуться и застрять на мели. Чтобы нацелиться на максимально гладкую местность на астероиде, команда миссии OSIRIS-REx выбрала место посадки, которое намного меньше, чем планировалось изначально. Его запас хода составляет всего 8 метров, тогда как первоначальный план предполагал, что он будет иметь высоту 50 метров.

Это означает, что космический корабль размером с 15-местный фургон должен был нацелиться на площадь, примерно равную шести парковочным местам на быстро вращающемся астероиде. Место посадки – относительно гладкая площадка под названием Соловей, покрытая мелкой каменной пылью, называемой реголитом. Это материал, который OSIRIS-REx попыталась собрать во вторник.

Космический корабль медленно спустился примерно на 1 км, маневрируя мимо двухэтажного валуна, который диспетчеры миссии называют «Роковая гора». OSIRIS-REx дважды репетировал этот спуск, практикуя «практически все, кроме последних двух минут», – сказал Майк Моро, менеджер проекта.

Последовательность такая: двигатели космического корабля “стреляют”, выталкивая его с километровой орбиты над Бенну. Затем зонд развертывает рычаг для сбора образцов и направляет навигационную камеру на поверхность астероида. Примерно через три с половиной часа спустя – на высоте около 125 метров над поверхностью – космический корабль снова запускает двигатели, чтобы подтолкнуть себя к месту посадки. Еще через 10 минут и еще 79 метров спуска космический корабль сжигает двигатели, чтобы маневрировать в точную точку приземления.

Похоже, вся операция прошла по этому плану. Если бы приборы космического корабля обнаружили опасные камни в точке приземления, зонд начал бы подниматься вверх всего в 5 метров над поверхностью. Но космический корабль, похоже, достиг поверхности Бенну с вытянутой вниз “рукой” для сбора проб. Через этот рукав – если сбор прошел по плану – космический корабль выпустил газообразный азот из баллона, взбудоражив реголит под ним. При реакции часть материала должна была попасть в инструмент для сбора на конце рычага. Вскоре после приземления OSIRIS-REx запустил двигатели, чтобы оттолкнуться от Бенну.

НАСА решит, брать образец или попробовать еще раз

Как только космический корабль вернется на орбиту Бенну, диспетчерам НАСА потребуется несколько дней, чтобы проанализировать собранный образец реголита. Если будет достаточно камня и пыли, руководители миссий прикажут космическому кораблю сохранить образец в контейнере для его возвращения на Землю.

Но если в космическом корабле будет менее 60 граммов реголита, он попытается повторить попытку в январе, нацелившись на резервную площадку в другой части астероида. OSIRIS-REx несет три баллона с азотом для взбалтывания пыли, что позволяет ему трижды спуститься на поверхность Бенну и собрать надлежащий образец.

Образец Бенну должен достичь Земли в 2023 году

Когда OSIRIS-REx вернется на Землю в 2023 году, он должен выстрелить капсулой с образцами в атмосферу Земли. Образцы должны полететь с парашютом в пустыню Юты, чтобы НАСА могло их забрать.

«В сентябре, вероятно, будет Рождество», – сказала Лауретта. «Лучший рождественский подарок, который у меня когда-либо был, эти первозданные образцы астероида Бенну, о которых я мечтала – буквально мечтала – на тот момент почти 20 лет своей жизни».

Ученые приступят к анализу образца, но НАСА сохранит часть реголита для будущих исследований.

«Эти образцы, возвращенные из Бенну, также позволят будущим ученым-планетологам задать вопросы, о которых мы даже не можем думать сегодня, – сказала Лори Глейз, директор Отдела планетологии НАСА, – и получить возможность использовать методы анализа, которые мы даже еще не изобрели».