Überraschung – wieder! Die NASA-Raumsonde enthüllt den Asteroiden Bennu, wie er erschienen ist

Nach der Analyse der gesammelten Daten erfuhren die Wissenschaftler etwas Überraschendes[{“ 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 Steinen und Geröll, der bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben ist. Am 20. Oktober 2020 berührte die Raumsonde OSIRIS-REx der NASA kurz Bennu und sammelte eine Probe für die Rückkehr zur Erde. Während dieses Ereignisses sank der Arm des Raumfahrzeugs viel tiefer in den Asteroiden als erwartet, was bestätigt, dass Bennus Oberfläche lose gebunden ist. Jetzt haben Wissenschaftler Daten von OSIRIS-REx verwendet, um das Ereignis der Probenentnahme zurückzuverfolgen und besser zu verstehen, wie die losen oberen Schichten von Bennu zusammengehalten werden. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center/CI Laboratory/SVS der NASA

Angesichts dessen, wie langsam das Raumschiff die Oberfläche berührte, waren die Missionswissenschaftler verwirrt über die Fülle an Kieselsteinen. Noch seltsamer war die Tatsache, dass das Raumschiff einen riesigen Krater mit einer Breite von 8 Metern hinterließ. „Jedes Mal, wenn wir den Probenentnahmeprozess im Labor getestet haben, haben wir keinen Divot gemacht“, sagte Lauretta. Die Task Force hat entschieden Schicken Sie das Shuttle zurück „Um zu sehen, was für ein großes Durcheinander wir angerichtet haben“, sagte Lauretta, um weitere Fotos von Bennus Oberfläche zu machen.

Die Forscher analysierten die Menge an Trümmern, die in Vorher-Nachher-Bildern einer Probenstelle mit dem Spitznamen „“ sichtbar waren.Nachtigall.“ Dabei betrachteten sie auch Beschleunigungsdaten Landung des Raumfahrzeugs. Die Daten zeigten, dass OSIRIS-REx bei der Landung auf dem Asteroiden den gleichen Widerstand – viel weniger – verspürte, den eine Person spüren würde, wenn sie den Kolben einer französischen Kaffeekanne drückte. „Als wir unsere Triebwerke abfeuerten, um Maryland zu verlassen, tauchten wir gerade in den Asteroiden ein“, sagte der Osiris-Rex-Wissenschaftler Ron Pallause vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.

Balous und das Forschungsteam führten Hunderte von Computersimulationen durch, um die Dichte und Kohärenz von Bennu auf der Grundlage von Raumfahrzeugbildern und Beschleunigungsdaten zu bestimmen. Die Ingenieure optimierten die Oberflächenkohärenzeigenschaften in jeder Simulation, bis sie eine fanden, die ihren realen Daten am nächsten kam.

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

Diese genauen Informationen über die Oberfläche von Bennu werden Wissenschaftlern nun helfen, Fernbeobachtungen anderer Asteroiden besser zu interpretieren, was für die Planung zukünftiger Asteroidenmissionen und die Entwicklung von Methoden zum Schutz der Erde vor Asteroidenkollisionen nützlich ist.

Asteroiden wie Bennu – die selten durch Schwerkraft oder elektrostatische Kräfte zusammengehalten werden – könnten in der Erdatmosphäre auseinanderbrechen und eine andere Art von Gefahr darstellen als feste Asteroiden. „Ich denke, wir stehen noch am Anfang, um zu verstehen, was diese Körper sind, weil sie sich sehr negativ verhalten“, sagte Patrick Michel, OSIRIS-REx-Wissenschaftler und Forschungsdirektor am Centre National de la Recherche Scientifique in Côte d‘ Elfenbein. Azure Labs in Nizza, Frankreich.

Anmerkungen:

„Sammlung von Raumfahrzeugproben und Oberflächenausgrabung des Asteroiden (101955) Bennu“ DS Lauretta, CD Adam, AJ Allen, R.-L. Ballouz, OS Barnouin, KJ Becker, T. Becker, CA Bennett, EB Bierhaus, BJ Bos, RD Burns, H. Campins, Y. Cho, PR Christensen, ECA Church, BE Clark, HC Connolly, MG Daly, DN DellaGiustina, CY Drouet d’Aubigny, JP Emery, HL Enos, S. Freund Kasper, JB Garvin, K. Getzandanner, DR Golish, VE Hamilton, CW Hergenrother, HH Kaplan, LP Keller, EJ Lessac-Chenen, AJ Liounis, H Ma. , LK McCarthy, BD Miller, MC Morey, T. Morota, DS Nelson, JO Nolau, R. Olds, M. Pajola, JY Pelgrift, AT Palit, MA Ravine, DC Reuter, B. Rizk, B. Rozitis, AJ Ryan ., EM Sahr, N. Sakatani, JA Seabrook, SH Selznick, MA Skeen, AA Simon, S. Sugita, KJ Walsh, MM Westermann, CWV Wolner und K. Yumoto, 7. Juli 2022, Wissenschaft.
DOI: 10.1126/science.abm1018

Kevin J. Walsh, Ronald-Louis Palouse, Erica R. Javin, Chrisa Avtellido, Olivier S. Barnouin, Karina A. „Near-Zero Parasitity and Loose Packing Near the Surface of Bennu Revealed by Spacecraft Correaled“ von Bennett, Edward B. Bierhaus, Brent J. Bose, Saverio Campioni, Harold C. Connolly, Marco Delbo, Daniella N. Della Giustina, Joseph DeMartini, Joshua B. Emery, Dathan R. Golish, Patrick C. Haas, Karl W. Hergenrother, Huigang Ma, Patrick. Michel, Michael C. Nolan, Ryan Olds, Benjamin Rozitis, Derek C. Richardson, Bashar Rizk, Andrew J. Ryan, Paul Sánchez, Daniel J. Scheeres, Stephen R. Schwartz, Sanford H. Selznick, Yun Zhang und Dante S Loretta, 7. Juli 2022, Wissenschaftliche Fortschritte.
DOI: 10.1126/sciadv.abm6229

Das Goddard Space Flight Center der NASA bietet das gesamte Missionsmanagement, die Systemtechnik sowie die Sicherheit und Missionssicherung für OSIRIS-REx. Dante Lauretta von der University of Arizona, Tucson, war der Hauptforscher. Die Universität leitet das wissenschaftliche Team und die wissenschaftliche Überwachungsplanung und Datenverarbeitung der Mission. Lockheed Martin Space in Littleton, Colorado, baut das Raumschiff und sorgt für den Flugbetrieb. Goddard und KinectX Aerospace sind für die Steuerung des OSIRIS-REx-Raumfahrzeugs verantwortlich. OSIRIS-REx ist die dritte Mission im Rahmen des New Frontiers-Programms der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet wird.