Romfartøyet som vil bringe asteroideprøver tilbake til Jorda.
Asteroider er restene etter dannelsen av solsystemet. De har aldri blitt til planeter eller måner, og de er derfor som tidskapsler bevart for 4,6 milliarder år siden. Hvis man tar en prøve fra en asteroide, finner man et utvalg av byggeklossene til selve solsystemet. Dette er målet for NASAs første asteroideferd som skal ta en prøve og returnere den til Jorda. OSIRIS-REX ble skutt opp i september i 2016 og vil møte asteroiden Bennu (1999 RQ36) i 2018, utføre en omfattende undersøkelse og returnere en prøve av romsteinen til Jorda i 2023.
Bennu ble utvalgt som det endelige målet blant 500 000 kjente asteroider fordi den er én av kun fem av asteroidene som oppfyller en rekke viktige kriterier. For det første er det en karbonholdig asteroide eller en B-type asteroide som er rik på stoffer som muligens inneholder vann og organiske molekyler. For det andre har Bennu en diameter på ca. 500 m, noe som betyr at den ikke roterer så raskt gjennom rommet at et romfartøy ikke vil kunne samle en prøve på en trygg måte (jo mindre en asteroide er i diameter, desto raskere er rotasjonen). For det tredje er Bennu klassifisert som et nært jordobjekt. Den beveger seg nær nok Jorda til at den er et praktisk sted å hente og returnere en prøve fra, og baneomløpet til asteroiden har lav eksentrisitet, noe som betyr at den aldri reiser for nær eller for langt fra Sola (som er viktig når romfartøyet delvis er avhengig av solceller).
Bennu er en potensiell kandidat for å kollidere med Jorda, og det er en liten sjanse (dog bare 1/2500) for at den kan kollidere med Jorda en gang mot slutten av det 22. århundret. Det å forstå asteroiden bedre kan en dag bidra til å redde menneskeheten.
To års reise
OSIRIS-REx vil bruke to år på å nå Bennu. I løpet av denne tiden vil romfartøyet slynges rundt Jorda ved hjelp av Jordas tyngdekraft for så å bli akselerert til oppunder 20 000 km/t, som er den hastigheten romfartøyet trenger for å møte asteroiden, som beveger seg rundt Sola i over 101 000 km/t. Når OSIRIS-REx er innenfor ca. 5 km av Bennu, vil den bruke 505 dager på å kartlegge asteroidens overflate. Ved hjelp av kameraer, høydemålere og spektrometre skal OSIRIS-REx studere kjemien, mineralogien og topografien til asteroiden samt bestemme banen dens presist.
NASA vil bruke den sistnevnte informasjonen til å bestemme hvordan noe som kalles Jarkovskij-effekten, påvirker banen til en asteroide. Etter hvert som en asteroide kretser rundt Sola, blir den ene siden oppvarmet av solstråling. Når asteroiden vendes og den oppvarmede siden blir kastet i mørket, utstråles denne varmen i rommet og produserer et lite støt som i løpet av århundret kan forandre banen: Dette er nyttig informasjon å ha når asteroidens bane bringer den så nær Jorda. Fasen med kartleggingen av overflaten vil også tillate forskerne å bestemme det sikreste stedet på OSIRIS-REx for å utføre prøvetakingsdelen av sitt program.
For å ta en prøve vil OSIRIS-REx bruke sin TAGSAM-arm (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) som består av et sylindrisk hode festet til en 3 m lang leddarm. Når TAGSAM kommer i kontakt med asteroidens overflate, vil nitrogen bli blåst inn i hodet, noe som får partikler til å fly av overflaten. En skjerm inni hodet virker som en vakuumpose, fanger støvet og lagrer det i sylinderens ytre vegger. Det er nok nitrogen for tre forsøk (hver berøring begrenses til fem sekunder for å redusere risikoen for kollisjon med Bennu) på å samle minst 60 g med overflatemateriale. Når prøven er samlet, vil OSIRIS-REx bevege seg vekk fra Bennu, stikke hodet forsiktig inn i returkapselen og begynne ventetiden på et riktig tidspunkt for å komme hjem.
Lang ventetid
Bennus elliptiske bane betyr at avstanden mellom asteroiden og Jorda varierer fra rundt 100 000 km til 1,9 millioner km. OSIRIS-REx må derfor vente i flere år for at Bennu skal passere nær nok Jorda for å starte returreisen.
Når vinduet for å returnere åpnes i mars 2021, vil OSIRIS-REx bruke hovedmotorene sine og reise i en bane som vil krysse Jordas bane i september 2023 – på hvilket tidspunkt returkapselen vil bli kastet av og OSIRIS-REx vil bevege seg inn i en stabil bane rundt Sola.
Kapselen kommer inn i Jordas atmosfære med en hastighet på under 45 000 km/t og er avhengig av at varmeskjoldet fjerner 99 prosent av dens kinetiske energi, før den bruker en fallskjerm i en høyde på 3 km for å gjøre en myk landing i Utah-ørkenen den 24. september 2023.
Kapselen vil bli åpnet i sterile forhold for å forhindre forurensing av prøven, som deretter vil bli analysert ned til atomnivå for å bestemme Bennus sammensetning, og for å identifisere tilstedeværelse av organiske forbindelser, som for eksempel aminosyrer og sukkerarter – livets byggesteiner.
Ben Gilliland er en vitenskapsforfatter, illustratør og forfatter.
