Картинки по запросу (101955) Бенну

Космический корабль НАСА OSIRIS-REx сделал удивительное открытие об астероиде Бенну, вокруг которого он вращается с декабря: эта полукилометровая скала активно выбрасывает материал в космос. С момента выхода зонда на орбиту астероида это происходило до 11 раз, но пока нет точной уверенности в том, какой процесс это вызывает: предполагается, что Солнце нагревает темную поверхность астероида, из-за чего происходит усиленное испарение воды в его недрах, и в результате этого, в свою очередь, на поверхности образуется что-то похожее на гейзеры, благодаря которым частицы материала и «выстреливаются» в космос.

Это открытие является лишь одним из многих сюрпризов, которые ученые узнали о Бенну с тех пор, как OSIRIS-REx достиг астероида в конце прошлого года. Этому зонду, запущенному в 2016 году, поручена важная миссия — в конечном итоге захватить образец с поверхности Бенну и доставить его на Землю, чтобы помочь ученым лучше изучить астероиды — космические камни, не меняющиеся с момента образования Солнечной системы. Но до того, как это произойдет, команда миссии OSIRIS-REx пытается узнать как можно больше об астероиде, используя инструменты космического корабля.

Это привело к нескольким неожиданным открытиям, некоторые из которых были подробно описаны в журнале Nature. Бенну не только выбрасывает частицы в пустоту, но и также оказывается намного прочнее, чем первоначально думали ученые, что может затруднить захват космическим кораблем образца грунта. Благодаря всему, что OSIRIS-REx изучил, команда миссии теперь знает, что им придется приложить дополнительные усилия, чтобы создать точную карту поверхности этого астероида, прежде чем они начнут собирать пробы грунта.

Картинки по запросу diagram

Тем не менее, команда уверена, что они смогут уложиться текущие сроки, которые требуют провести сбор образцов в июле 2020 года. «Мы собираемся придерживаться этого графика», — говорит Данте Лауретта, главный исследователь миссии OSIRIS-REx. «Мы не видим никаких причин, почему мы не сможем».

До прибытия OSIRIS-REx к Бенну команда миссии пыталась выяснить как можно больше о том, что за скалу они собираются посетить. Ученые собрали данные об астероиде с помощью телескопов как на Земле, так и в космосе. Основываясь на том, как меняется температура Бенну и как свет отражается от этого космического булыжника, команда OSIRIS-REx рассчитала, что на поверхности астероида было много гладких участков с мелкими зернами, таких как большие песчаные пятна, и очень мало валунов.

Это сделало астероид идеальным местом для посещения. Песчаные районы идеально подходят для захвата небольшого скопления частиц, особенно с помощью пробоотборника, прикрепленного к космическому кораблю OSIRIS-REx. У зонда есть роботизированная рука, которая выдвинется к астероиду и будет осторожно стучать по его поверхности порядка пяти секунд. В течение этого короткого периода пробоотборник будет выпускать газообразный азот, заставляя частицы на поверхности астероида взлетать и попадать внутрь специальной капсулы космического корабля.



Но когда OSIRIS-REx прибыл на Бенну в декабре, команда миссии быстро поняла, что их представление о гладком «пляжном» астероиде было, мягко говоря, не верно. «Это не тот астероид, который мы ожидали увидеть», — говорит Лауретта. «Он довольно неровный и сильно покрыт валунами». Большие камни разбросаны по всей поверхности Бенну. Команда подсчитала, что на Бенну будет всего один валун шириной от 10 до 20 метров. Теперь же они видят пару сотен валунов в этом диапазоне размеров. Такая пересеченная местность вносит больший риск в сбор образцов, так как такие камни могут повредить космический аппарат при посадке, а крупные частицы грунта могут засорить пробоотборник.

Лауретта считает, что команда сделала неправильные выводы о валунах на Бенну, основываясь на имеющихся у них данных, но они не ошиблись в некоторых аспектах своей интерпретации. Они думают, что валуны сами по себе песчаные — то есть состоят из мелких зерен, едва держащихся вместе.

Вот почему, несмотря на это неожиданное открытие, команда настроена оптимистично. «Хорошая новость заключается в том, что, как мы думаем, зонд будет способен работать с такими образцами, так что мы получим образец с поверхности», — говорит Лауретта. «Но потребуется некоторая работа по совершенствованию системы наведения, чтобы мы не оказались в более трудном положении». В настоящее время OSIRIS-REx спроектирован таким образом, чтобы он мог приземляться в радиусе 25 метров от желаемого места отбора проб. Но Лауретта и ее команда поняли, что им понадобится большая точность, потому что на поверхности Бенну нет гладких областей, которые были бы так велики. Теперь они смотрят на участки размером от 5 до 20 метров.

По словам Лауретты, для изменения этого параметра потребуется перенастроить программное обеспечение OSIRIS-REx. Кроме того, команде миссии придется создать сложную трехмерную карту поверхности Бенну. Им придется детально каталогизировать все объекты на астероиде, чтобы космический корабль мог использовать характеристики его поверхности для триангуляции и определения, куда он направлен. Это процесс потребует большого числа изображений с высоким разрешением и более тщательного анализа, чем ожидала команда. «Мы уверены, что сможем это сделать», — говорит Лауретта. «Это просто потребует больше времени и больше усилий от нас».

Так что OSIRIS-REx будет продолжать вращаться вокруг Бенну и собирать данные. Астероид по размерам несколько больше высоты Эмпайр Стейт Билдинга, поэтому он имеет очень небольшую гравитацию. Когда 31 декабря зонд вышел на орбиту вокруг Бенну, этот астероид стал самым маленьким объектом, вокруг которого когда-либо вращался космический аппарат.



На орбите астероида OSIRIS-REx продолжит разгадывать его секреты. Космический корабль будет следить за активностью гейзера, чтобы лучше понять механизм, стоящий за ним. Ученые уже обнаружили, что некоторые из вылетающих частиц имеют скорости больше 11 км/ч — этого достаточно, чтобы преодолеть слабую гравитацию астероида и улететь в космос, в то время как другие частицы фактически падают назад на Бенну. А некоторые выброшенные частицы остаются на орбите вокруг астероида как естественные спутники, что, по словам Лауретты, никогда ранее не наблюдалось с подобными объектами Солнечной системы.

Также космический аппарат помог ученым понять, что Бенну вращается быстрее благодаря радиационному давлению Солнца. Таким образом, через 1.5 миллиона лет камень будет вращаться вдвое быстрее, чем сейчас. Кроме того, OSIRIS-REx обнаружил, что вода скрывается внутри Бенну в гидратированных глинах, и, что самое интересное — в недрах астероида присутствует минерал, называемый магнетитом. По словам Лауретты, магнетит обычно образуется в водных системах и обычно является признаком интенсивной активности воды.

Этим летом будет выбрано место на поверхности для получения образца, хотя команда уже сузила область поиска — исследователи особенно стремятся найти участок с высоким содержанием магнетита, поскольку он может нарисовать картину того, сколько воды и органических веществ присутствовало в прошлом на Бенну. И это может многое рассказать нам о том, как возникло наше ближайшее космическое окружение. Астероиды считаются моментальными снимками ранней Солнечной системы, поскольку они существуют в неизменном виде с тех пор, как планеты образовались 4.5 миллиарда лет назад. Ученые также считают, что такие астероиды, как Бенну, могли принести воду и органические вещества на Землю, помогая зарождению жизни.

Лучшее понимание того, на что был похож ранний Бенну, могло бы подтвердить этот аргумент — и даже увеличить вероятность микробной жизни на других планетах. «Вы можете использовать это, чтобы понять, как жизнь зародилась на Земле», — говорит Лауретта. «Также, если это происходило в начале истории Солнечной системы, то этот материал, вероятно, был доставлен и в другие места, такие как Марс или Титан. Так что вероятность того, что у вас есть семена жизни в тех других местах Солнечной системы, будет намного выше».