Den 31 december, NASA:s Origins, Spectral Interpretation, Resurs Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) träffade asteroiden 101955 Bennu . Som en del av ett asteroidprov-retur-uppdrag hoppas NASA att material från denna jordnära asteroid (NEA) kommer att avslöja saker om solsystemets historia, bildningen av dess planeter och livets ursprung på jorden.
Sedan rymdfarkosten etablerade en omloppsbana runt asteroiden har den sett några intressanta fenomen. Detta inkluderar de första närbilderna någonsin av partikelplymer som bryter ut från en asteroids yta. Sedan dess har uppdragsteamet hållit utkik efter dessa utbrott, vilket har gjort det möjligt för dem att bevittna totalt 11 'ejektionshändelser' sedan rymdfarkosten först anlände.
Liksom alla NEAs är Bennu sammansatt av material som blivit över från solsystemets bildande. Studiet av denna asteroid förväntas därför avslöja en hel del om denna process, samt ge insikt i hur vatten och organiska molekyler fördelades över hela solsystemet för miljarder år sedan.
Bild erhållen den 7 mars av PolyCam-kameran på NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx från ett avstånd av cirka 5 km (3 mi) Kredit: NASA/Goddard/University of Arizona
Ända sedan rymdfarkosten träffade asteroiden för tre månader sedan har vetenskapsteamet bjudits på ett antal överraskningar. Till att börja med fann teamet att asteroidens yta var mycket mer robust än vad man ursprungligen trodde, vilket har tvingat dem att justera sin plan för att landa på asteroiden och samla in prover.
Dessutom var den första utstötningshändelsen (som observerades den 6 januari) också oväntad, för att inte tala om de efterföljande tio utbrotten som ägde rum. Som Dante Lauretta, huvudutredaren för OSIRIS-REx-uppdraget vid University of Arizona, sa i ett nyligen genomfört uppdrag pressmeddelande :
'Upptäckten av plymer är en av de största överraskningarna i min vetenskapliga karriär. Och den oländiga terrängen gick emot alla våra förutsägelser. Bennu överraskar oss redan, och vår spännande resa dit har precis börjat.”
Den första utstötningshändelsen upptäcktes efter att OSIRIS-REx-teamet märkte partiklar i en av bilderna som togs av rymdfarkostens NavCam 1-avbildare medan rymdfarkosten kretsade runt Bennu på ett avstånd av cirka 1,6 km (1 mi). Efter att ha bedömt händelsen drog teamet slutsatsen att partiklarna inte utgjorde någon risk för rymdfarkosten och valde att fortsätta övervaka utstötningshändelserna.
Asteroiden Bennu från ett avstånd av 24 km (15 mi) fångad av PolyCam på OSIRIS-REx. Kredit: NASA/Goddard/University of Arizona.
Även om mycket av det material som kastades ut av plymen kastades bort från Bennu, märkte teamet att några av partiklarna föll i omloppsbana som satelliter innan de återvände till asteroidens yta. Detta kan innebära att en del av materialet (som kastas ut från insidan) kan hämtas när rymdfarkosten samlar in prover från ytan.
Lori Glaze, tillförordnad direktör för Planetary Science Division vid NASA:s högkvarter i Washington, sammanfattade denna utveckling så här:
'De första tre månaderna av OSIRIS-REx närliggande undersökning av Bennu har påmint oss vad upptäckten handlar om – överraskningar, snabbt tänkande och flexibilitet. Vi studerar asteroider som Bennu för att lära oss om solsystemets ursprung. OSIRIS-RExs prov kommer att hjälpa oss att svara på några av de största frågorna om var vi kommer ifrån.'
Ändå fortsätter Bennus största överraskning att vara dess robusta och stenbeströdda yta. Baserat på observationer från jorden förväntade sig teamet att hitta en relativt slät yta med få stora stenblock. Detta baserades på observationer av Bennus termiska tröghet (dess förmåga att leda och lagra värme) och från radarmätningar av dess yta.
Men när rymdfarkosten anlände fann teamet att ytan hade en betydligt högre stenblockdensitet än förväntat. Det faktum att deras första fynd visade sig vara felaktiga ledde till att teamet reviderade modellerna som användes för att tolka asteroiddata, eftersom de helt klart misslyckas när det gäller att förutsäga naturen hos små, steniga asteroidytor.
Konstnärens uppfattning om NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx vid Bennu. Kredit: NASA/GSFC
Bennus steniga yta gör också att teamets plan för provtagning – en Touch-and-Go (TAG) procedur – behöver justeras. Ursprungligen var planen att landa på en tydlig plats som var cirka 50 meter (164 fot) i diameter. Men på grund av stenblockstätheten har teamet inte lyckats hitta en så stor plats utan har börjat leta efter mindre kandidatsajter istället.
Detta kommer att kräva mycket mer noggrannhet från rymdfarkosten under dess nedstigning till ytan, vilket är anledningen till att uppdragsteamet utvecklar en uppdaterad strategi (kallad Bullseye TAG). As Rich Burns – projektledaren för OSIRIS-REx vid NASA:s Goddard Space Flight Center – förklarade , allt detta har satt uppdragsteamet igenom dess takt:
'Under OSIRIS-REx:s verksamhet nära Bennu har vårt rymdfarkoster och operationsteam visat att vi kan uppnå systemprestanda som slår designkraven. Bennu har gett oss en utmaning att hantera dess oländiga terräng, och vi är övertygade om att OSIRIS-REx klarar uppgiften.”
Andra viktiga upptäckter inkluderar det faktum att Bennus spinnhastighet tycks sakta ner gradvis. Detta är resultatet av effekten av Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP), där ojämn uppvärmning och kylning orsakar en minskning av rotationshastigheten. Som ett resultat avtar Bennus rotationsperiod med en hastighet av cirka en sekund per århundrade.
Konstnärens intryck av den jordnära asteroiden Bennu under bildandet av solsystemet. Kredit: NASA
Ett annat intressant fynd var närvaron av magnetit på Bennus yta, som plockades upp av rymdfarkostens MapCam-färgbildare och termisk emissionsspektrometer (OTES). Närvaron av detta mineral stärker tidigare fynd som tyder på att det finns interaktioner mellan stenigt material och flytande vatten på Bennus moderkropp.
Dessa och andra resultat presenterades på 50:e mån- och planetkonferensen , som ägde rum från den 18:e till den 23:e mars i Houston, Texas. Fynden dök också upp som en del av en särskild samling av papper som publicerades av den vetenskapliga tidskriftenNatur.
Vidare läsning: OSIRIS-REx , Natur