Изненада – отново! Космическият кораб на НАСА разкрива, че астероидът Бену не е такъв, какъвто е изглеждал

Космическият кораб OSIRIS-REx на НАСА напуска повърхността на астероида Бену, след като е взел проба. Кредит: Център за космически полети Годард на НАСА/CI Lab/SVS

Учените научиха нещо невероятно, след като анализираха данните, събрани, когато[{“ 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!’”

Близкият до Земята астероид Бену е купчина от скали и камъни, останали от формирането на Слънчевата система. На 20 октомври 2020 г. космическият кораб OSIRIS-REx на НАСА направи кратко кацане на Бену и взе проба за връщане на Земята. По време на това събитие рамото на космическия кораб потъна в астероида по-дълбоко от очакваното, потвърждавайки, че повърхността на Бену е хлабаво свързана. Сега учените са използвали данни от OSIRIS-REx, за да преразгледат събитието за вземане на проби и да разберат по-добре как свободните горни слоеве на Bennu се държат заедно. Кредит: Център за космически полети Годард на НАСА/CI Lab/SVS

Учените от мисията бяха объркани от множеството камъчета, разпръснати наоколо, като се има предвид колко тънък беше космическият кораб на повърхността. Дори по-странно, космическият кораб остави голям кратер с ширина 26 фута (8 метра). „Всеки път, когато тествахме процедурата за вземане на проби в лабораторията, едва успявахме да направим пункция“, каза Лорета. Екипът на мисията реши това Върнете космическия кораб Да направим повече снимки на покрива на Бено, „за да видим колко хаос сме направили“, каза Лорета.

Изследователите са анализирали обема на отломките, видими преди и след изображенията на пробното място, наречено „славей. Те също така разгледаха данните за ускорението, събрани по време на кацане на космически кораб. Тези данни разкриха, че когато OSIRIS-REx докосна астероида, той се натъкна на същото съпротивление – много малко – което човек би почувствал, докато натиска буталото във френска кана за кафе под налягане. „По времето, когато изстреляхме нашите тласкачи, за да напуснем повърхността, ние все още потъвахме в астероида“, каза Рон Блоуз, учен от OSIRIS-REx в лабораторията за приложна физика на Джон Хопкинс в Лорел, Мериленд.

Блус и изследователският екип проведоха стотици компютърни симулации, за да изведат плътността и кохерентността на Bennu въз основа на изображения на космически кораби и информация за ускорението. Инженерите промениха кохезионните свойства на повърхността във всяка симулация, докато открият свойството, което най-много съответства на техните данни от реалния свят.

Този изглед на астероид Бену, който изхвърля частици от повърхността си на 19 януари 2019 г., е създаден чрез комбиниране на две изображения, направени от борда на космическия кораб OSIRIS-REx на НАСА. Приложени са и други техники за обработка на изображения, като изрязване и регулиране на яркостта и контраста на всяко изображение. (Кредит: НАСА/Годард/Университет на Аризона/Локхийд Мартин)

Сега тази точна информация за повърхността на Бену може да помогне на учените да интерпретират по-добре дистанционните наблюдения на други астероиди, което може да бъде полезно при проектирането на бъдещи астероидни мисии и за разработване на начини за защита на Земята от сблъсъци с астероиди.

Възможно е астероиди като Bennu – едва задържани заедно от гравитацията или електростатичната сила – да се разпаднат в земната атмосфера и по този начин да представляват различен тип опасност от твърдите астероиди. каза Патрик Мишел, учен от OSIRIS-REx и директор на изследванията в Националния център за научни изследвания в обсерваторията Côte d’Azur в Ница, Франция.

Препратки:

„Събиране на проби от космически кораби и подповърхностно изследване на астероид (101955) Bennu“ от D.S. Lauretta, CD Adam, A.J. Allen, R.-L. Блус, 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. Suhr, N.; Сакатани, Дж. А. Сибрук, С. Х. Селзник, М. А. Скин, А. А. Саймън, С. Сугита, К. Дж. Уолш, М. М. Вестерман, CW в Woolner WK Yumoto, 7 юли 2022 г., науки.
DOI: 10.1126 / science.abm1018

„Почти нулева кохезия и разхлабена опаковка на близката подповърхност на Бену, разкрита от контакт с космически кораб“ От Кевин Дж. Уолш, Роналд Луис Балоз, Ерика Р. Гауейн, Криса Авделидо, Оливие С. Барнуен, Карина А. Бенет, Едуард Б. Бирария, Брент Дж. Бос, Саверио Кампионе, Харолд С. Конъли, Марко Делпо, Даниела Н. Делагостина, Джоузеф де Мартини, Джошуа Б. Мишел, Майкъл С. Нолан, Райън Олдс, Бенджамин Розетис, Дерек С. Ричардсън, Башар Ризк, Андрю Дж. Райън, Пол Санчес, Даниел Дж. Шерис, Стивън Р. Лорета, 7 юли 2022 г. Наличен тук. прогрес на науката.
DOI: 10.1126 / sciadv.abm6229

Центърът за космически полети Годард на НАСА осигурява цялостно управление на мисията, системно инженерство, безопасност и осигуряване на мисията за OSIRIS-REx. Данте Лорета от Университета на Аризона, Тусон, е главният изследовател. Университетът ръководи научния екип и планира научното наблюдение и обработката на данните на мисията. Локхийд Мартин Космическа корпорация от Литълтън, Колорадо, построи космическия кораб и осигури полети. Goddard и KinetX Aerospace са отговорни за навигацията на космическия кораб OSIRIS-REx. OSIRIS-REx е третата мисия в програмата на НАСА за нови граници, която се управлява от Центъра за космически полети Маршал на НАСА в Хънтсвил, Алабама, за дирекция „Научна мисия“ във Вашингтон.