Überraschung – wieder! Die NASA-Raumsonde enthüllt, dass der Asteroid Bennu nicht das ist, was er zu sein schien

Die NASA-Raumsonde OSIRIS-REx verlässt die Oberfläche des Asteroiden Bennu, nachdem sie eine Probe gesammelt hat. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS der NASA

Wissenschaftler haben nach der Analyse der gesammelten Daten etwas Erstaunliches gelernt[{“ attribute=““>NASA’s OSIRIS-REx spacecraft collected a sample from asteroid Bennu in October 2020. The spacecraft would have sunk into the asteroid had it not fired its thrusters to back away immediately after it grabbed its sample of dust and rock from Bennu’s surface.

Unexpectedly, it turns out that the particles making up Bennu’s exterior are so loosely packed and lightly bound to each other that if a person were to step onto the asteroid they would feel very little resistance. It would be like stepping into a pit of plastic balls that are popular play areas for kids.

“If Bennu was completely packed, that would imply nearly solid rock, but we found a lot of void space in the surface,” said Kevin Walsh, a member of the OSIRIS-REx science team from Southwest Research Institute, which is based in San Antonio.

Side-by-side images from NASA’s OSIRIS-REx spacecraft of the robotic arm as it descended towards the surface of asteroid Bennu (left) and as it tapped it to stir up dust and rock for sample collection (right). OSIRIS-REx touched down on Bennu at 6:08 pm EDT on October 20, 2020. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

The latest findings about Bennu’s surface were published on July 7, 2022, in a pair of papers in the journals Science and Science Advances, led respectively by Dante Lauretta, principal investigator of OSIRIS-REx, based at University of Arizona, Tucson, and Kevin Walsh. These surprising results add to the intrigue that has gripped scientists throughout the OSIRIS-REx mission, as Bennu has proved consistently unpredictable.

The first surprise the asteroid presented was in December 2018, when NASA’s spacecraft arrived at Bennu. The OSIRIS-REx team found a rough surface littered with boulders instead of the smooth, sandy beach they had expected based on observations from Earth- and space-based telescopes. Reasearchers also discovered that Bennu was ejecting particles of rock from its surface into space.

“Our expectations about the asteroid’s surface were completely wrong,” said Lauretta.

The latest clue that Bennu was not what it seemed came after the OSIRIS-REx spacecraft picked up a sample and beamed stunning, close-up images of the asteroid’s surface to Earth. “What we saw was a huge wall of debris radiating out from the sample site,” Lauretta said. “We were like, ‘Holy cow!’”

Der erdnahe Asteroid Bennu ist ein Trümmerhaufen aus Felsbrocken und Felsbrocken, die von der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben sind. Am 20. Oktober 2020 landete die Raumsonde OSIRIS-REx der NASA kurz auf Bennu und sammelte eine Probe für die Rückkehr zur Erde. Während dieses Ereignisses sank der Arm des Raumfahrzeugs tiefer als erwartet in den Asteroiden, was bestätigt, dass Bennus Oberfläche lose gebunden ist. Jetzt haben Wissenschaftler Daten von OSIRIS-REx verwendet, um das Probenahmeereignis zu überdenken und besser zu verstehen, wie die losen oberen Schichten von Bennu zusammenhalten. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS der NASA

Missionswissenschaftler waren verblüfft über die Fülle an verstreuten Kieselsteinen, wenn man bedenkt, wie dünn das Raumschiff auf der Oberfläche war. Noch seltsamer ist, dass das Raumschiff einen großen Krater mit einer Breite von 8 Metern hinterließ. „Jedes Mal, wenn wir das Probenentnahmeverfahren im Labor getestet haben, konnten wir kaum einen Einstich machen“, sagte Loretta. Das hat das Missionsteam entschieden Gib das Raumschiff zurück Mehr Bilder von Bennos Dach zu machen, „um zu sehen, wie viel Chaos wir angerichtet haben“, sagte Loretta.

Die Forscher analysierten das Trümmervolumen, das vor und nach Bildern der Probenstelle sichtbar war, mit dem Spitznamen „Nachtigall. Sie untersuchten auch Beschleunigungsdaten, die während des Tests gesammelt wurden Raumschiff landet. Diese Daten zeigten, dass OSIRIS-REx, als es den Asteroiden berührte, auf den gleichen Widerstand – sehr wenig – stieß, den eine Person spüren würde, wenn sie den Kolben in einer französischen Druckkaffeekanne herunterdrückt. „Als wir unsere Triebwerke starteten, um die Oberfläche zu verlassen, versanken wir immer noch im Asteroiden“, sagte Ron Blose, ein OSIRIS-REx-Wissenschaftler am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.

Blues und das Forschungsteam führten Hunderte von Computersimulationen durch, um auf der Grundlage von Raumfahrzeugbildern und Beschleunigungsinformationen auf Bennus Dichte und Kohärenz zu schließen. Die Ingenieure veränderten die Oberflächenkohäsionseigenschaften in jeder Simulation, bis sie die Eigenschaft fanden, die ihren realen Daten am nächsten kommt.

Diese Ansicht des Asteroiden Bennu, der am 19. Januar 2019 Partikel von seiner Oberfläche ausstößt, wurde durch die Kombination zweier Bilder erstellt, die an Bord der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx aufgenommen wurden. Andere Bildverarbeitungstechniken wie das Zuschneiden und Anpassen der Helligkeit und des Kontrasts jedes Bildes wurden ebenfalls angewendet. (Quelle: NASA/Goddard/Universität Arizona/Lockheed Martin)

Nun könnten diese genauen Informationen über die Oberfläche von Bennu Wissenschaftlern helfen, Fernbeobachtungen anderer Asteroiden besser zu interpretieren, was bei der Gestaltung zukünftiger Asteroidenmissionen und bei der Entwicklung von Wegen zum Schutz der Erde vor Asteroidenkollisionen nützlich sein könnte.

Es ist möglich, dass Asteroiden wie Bennu, die kaum durch Schwerkraft oder elektrostatische Kraft zusammengehalten werden, in der Erdatmosphäre zerfallen und somit eine andere Art von Gefahr darstellen als feste Asteroiden. sagte Patrick Michel, OSIRIS-REx-Wissenschaftler und Forschungsdirektor am Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung am Côte d’Azur-Observatorium in Nizza, Frankreich.

Verweise:

„Sammlung von Raumfahrzeugproben und Untergrunderkundung des Asteroiden (101955) Bennu“ von D.S. Lauretta, CD Adam, A.J. Allen, R.-L. Blues, O. S. Barnouin, K. J. Becker, T. Becker, CA Bennett, E. B. Bierhaus, B. J. Bos, R. D. Burns, H. Campins, Y. Cho, P. R. Christensen, ECA Church, B. E. Clark, HC Connolly, MG Daly, DN DellaGiustina, C. Y. Drouet d’Aubigny, J. P. Emery, H. L. Enos, S. Freund Kasper, J. B. Garvin, K. Getzandanner, D. R. Golish, V. E. Hamilton, C. W. Hergenrother, H. H. Kaplan, L. P. Keller, E. J. Lessac-Chenen, A. J. Liounis, H. Ma , L. K. McCarthy, BD Miller, M. C. Moreau, T. Morota, D. S. Nelson, JO Nolau, R. Olds, M. Pajola, J. Y. Pelgrift, AT Polit, MA Ravine, DC Reuter, B. Rizk, B. Rozitis, A. J. Ryan , E. M. Sahr, N. Sakatani, J. A. Seabrook, SH Selznick, M. A. Skin, AA Simon, S. Sugita, K. J. Walsh, M. M. Westerman, CW bei Woolner und WK Yumoto, 7. Juli 2022, Wissenschaften.
DOI: 10.1126 / science.abm1018

„Beinahe-Null-Kohäsion und lockere Packung von Bennus nahem Untergrund, die durch den Kontakt mit Raumfahrzeugen aufgedeckt wurde“ Von Kevin J. Walsh, Ronald Louis Balloz, Erica R. Gawain, Chrisa Avdelido, Olivier S. Barnwen, Karina A. Bennett, Edward B. Beerhouse, Brent J. Boss, Saverio Campione, Harold C. Connolly, Marco Delpo, Daniela N. Delagostina, Joseph de Martini, Joshua B. Michelle, Michael C. Nolan, Ryan Olds, Benjamin Rosetis, Derek C. Richardson, Bashar Rizk, Andrew J. Ryan, Paul Sanchez, Daniel J. Sherris, Stephen R. Loretta, 7. Juli 2022 Hier erhältlich. Wissenschaftlicher Fortschritt.
DOI: 10.1126 / sciadv.abm6229

Das Goddard Space Flight Center der NASA bietet umfassendes Missionsmanagement, Systemtechnik, Sicherheit und Missionssicherung für OSIRIS-REx. Dante Loretta von der University of Arizona, Tucson, ist der Hauptforscher. Die Universität leitet das wissenschaftliche Team und plant die wissenschaftliche Beobachtung und Datenverarbeitung der Mission. Die Lockheed Martin Space Corporation aus Littleton, Colorado, baute das Raumschiff und sorgte für den Flugbetrieb. Goddard und KinetX Aerospace sind für die Navigation des Raumfahrzeugs OSIRIS-REx verantwortlich. OSIRIS-REx ist die dritte Mission des New Frontiers-Programms der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, für das Science Mission Directorate in Washington verwaltet wird.