Verrassing – opnieuw! NASA-ruimtevaartuig onthult dat asteroïde Bennu niet is wat het leek

Wetenschappers hebben iets geweldigs geleerd na het analyseren van de verzamelde gegevens toen[{” 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!’”

Near-Earth asteroïde Bennu is een puinhoop van keien en keien die zijn overgebleven van de vorming van het zonnestelsel. Op 20 oktober 2020 maakte NASA’s OSIRIS-REx-ruimtevaartuig een korte landing op Bennu en verzamelde een monster voor terugkeer naar de aarde. Tijdens deze gebeurtenis zonk de arm van het ruimtevaartuig dieper in de asteroïde dan verwacht, wat bevestigt dat het oppervlak van Bennu losjes gebonden is. Nu hebben wetenschappers gegevens van OSIRIS-REx gebruikt om de bemonsteringsgebeurtenis opnieuw te bekijken en beter te begrijpen hoe de losse bovenste lagen van Bennu bij elkaar blijven. Krediet: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS

Missiewetenschappers waren verbijsterd door de overvloed aan verspreide kiezelstenen, gezien hoe dun het ruimtevaartuig aan de oppervlakte was. Nog vreemder, het ruimtevaartuig liet een grote krater van 8 meter breed achter. “Elke keer dat we de procedure voor het verzamelen van monsters in het laboratorium testten, konden we nauwelijks een lekke band maken”, zei Loretta. Het missieteam heeft besloten dat: Breng het ruimtevaartuig terug Om meer foto’s te maken van Benno’s dak “om te zien hoeveel chaos we hebben gemaakt”, zei Loretta.

De onderzoekers analyseerden de hoeveelheid puin die zichtbaar was voor en na afbeeldingen van de monsterlocatie, bijgenaamd “nachtegaal. Ze hebben ook gekeken naar versnellingsgegevens die zijn verzameld tijdens ruimtevaartuig landen. Deze gegevens onthulden dat wanneer OSIRIS-REx de asteroïde aanraakte, het dezelfde hoeveelheid weerstand ondervond – heel weinig – die een persoon zou voelen wanneer hij de zuiger in een Franse drukkoffiepot indrukt. “Tegen de tijd dat we onze stuwraketten lanceerden om het oppervlak te verlaten, waren we nog steeds aan het zinken in de asteroïde”, zegt Ron Blose, een OSIRIS-REx-wetenschapper aan het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.

Blues en het onderzoeksteam voerden honderden computersimulaties uit om Bennu’s dichtheid en coherentie af te leiden op basis van ruimtevaartuigbeelden en versnellingsinformatie. De ingenieurs veranderden de oppervlaktecohesie-eigenschappen in elke simulatie totdat ze de eigenschap vonden die het meest overeenkomt met hun werkelijke gegevens.

Dit beeld van asteroïde Bennu die op 19 januari 2019 deeltjes van het oppervlak uitstoot, is gemaakt door twee afbeeldingen te combineren die zijn gemaakt aan boord van NASA’s OSIRIS-REx-ruimtevaartuig. Andere beeldverwerkingstechnieken, zoals bijsnijden en het aanpassen van de helderheid en het contrast van elk beeld, zijn ook toegepast. (Credit: NASA/Goddard/Universiteit van Arizona/Lockheed Martin)

Nu zou deze nauwkeurige informatie over het oppervlak van Bennu wetenschappers kunnen helpen om waarnemingen op afstand van andere asteroïden beter te interpreteren, wat nuttig zou kunnen zijn bij het ontwerpen van toekomstige asteroïdemissies en bij het ontwikkelen van manieren om de aarde te beschermen tegen asteroïdebotsingen.

Het is mogelijk dat asteroïden zoals Bennu – nauwelijks bij elkaar gehouden door zwaartekracht of elektrostatische kracht – in de atmosfeer van de aarde kunnen desintegreren en dus een ander soort gevaar vormen dan vaste asteroïden. zei Patrick Michel, OSIRIS-REx-wetenschapper en onderzoeksdirecteur bij het Nationaal Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek van het observatorium Côte d’Azur in Nice, Frankrijk.

Referenties:

“Spacecraft Sample Collection and Subsurface Exploration of Asteroid (101955) Bennu” door D.S. Lauretta, CD Adam, AJ 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-J.Linenounis , 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 in Woolner en WK Yumoto, 7 juli 2022, Wetenschappen.
DOI: 10.1126 / science.abm1018

“Bijna nul cohesie en losse pakking van Bennu’s nabije ondergrond onthuld door contact met ruimtevaartuigen” Door 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 beschikbaar. wetenschappelijke vooruitgang.
DOI: 10.1126 / sciadv.abm6229

NASA’s Goddard Space Flight Center biedt uitgebreid missiebeheer, systeemtechniek, veiligheid en missiegarantie voor OSIRIS-REx. Dante Loretta van de Universiteit van Arizona, Tucson, is de hoofdonderzoeker. De universiteit leidt het wetenschappelijke team en plant de wetenschappelijke observatie en gegevensverwerking van de missie. Lockheed Martin Space Corporation uit Littleton, Colorado bouwde het ruimtevaartuig en verzorgde vliegoperaties. Goddard en KinetX Aerospace zijn verantwoordelijk voor de navigatie van het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig. OSIRIS-REx is de derde missie in NASA’s New Frontiers-programma, dat wordt beheerd door NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, voor het Science Mission Directorate in Washington.