Een NASA-ruimtevaartuig dat in 2023 een monster van een bijna-aardse asteroïde genaamd Bennu naar de aarde zal terugbrengen, maakte de allereerste close-upwaarnemingen van deeltjespluimen die uitbarsten vanaf het oppervlak van een asteroïde. Bennu bleek ook robuuster dan verwacht, het missieteam uitdagen om zijn vlucht- en monsterverzamelingsplannen te wijzigen, vanwege het ruige terrein.

Bennu is het doelwit van NASA's Origins, Spectrale interpretatie, Bronidentificatie, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) missie, die op 31 december in een baan om de asteroïde begon. Bennu, die slechts iets breder is dan de hoogte van het Empire State Building, kan vanaf het allereerste begin van ons zonnestelsel ongewijzigd materiaal bevatten.

"De ontdekking van pluimen is een van de grootste verrassingen van mijn wetenschappelijke carrière, " zei Dante Lauretta, OSIRIS-REx hoofdonderzoeker aan de Universiteit van Arizona, Tucson. "En het ruige terrein ging tegen al onze voorspellingen in. Bennu verrast ons nu al, en onze spannende reis daar is nog maar net begonnen."

Kort na de ontdekking van de deeltjespluimen op 6 januari, het missiewetenschapsteam verhoogde de frequentie van observaties, en vervolgens gedurende de volgende twee maanden extra deeltjespluimen gedetecteerd. Hoewel veel van de deeltjes uit de buurt van Bennu werden uitgestoten, het team volgde enkele deeltjes die in een baan om Bennu cirkelden als satellieten voordat ze terugkeerden naar het oppervlak van de asteroïde.

Het OSIRIS-REx-team zag aanvankelijk de deeltjespluimen in afbeeldingen terwijl het ruimtevaartuig in een baan om Bennu draaide op een afstand van ongeveer 1,61 kilometer. Na een veiligheidsbeoordeling, het missieteam concludeerde dat de deeltjes geen risico vormden voor het ruimtevaartuig. Het team blijft de deeltjespluimen en hun mogelijke oorzaken analyseren.

"De eerste drie maanden van het nauwkeurige onderzoek van OSIRIS-REx naar Bennu hebben ons eraan herinnerd waar het bij ontdekking om draait:verrassingen, snel denken, en flexibiliteit, " zei Lori Glaze, waarnemend directeur van de Planetary Science Division op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "We bestuderen asteroïden zoals Bennu om meer te weten te komen over de oorsprong van het zonnestelsel. Het monster van OSIRIS-REx zal ons helpen enkele van de grootste vragen over waar we vandaan komen te beantwoorden."

OSIRIS-REx gelanceerd in 2016 om Bennu te verkennen, dat is het kleinste lichaam dat ooit door ruimtevaartuigen is omcirkeld. Door Bennu te bestuderen, kunnen onderzoekers meer te weten komen over de oorsprong van ons zonnestelsel, de bronnen van water en organische moleculen op aarde, de hulpbronnen in de ruimte nabij de aarde, evenals ons begrip van asteroïden die de aarde kunnen beïnvloeden.

Het OSIRIS-REx-team had ook niet geanticipeerd op het aantal en de grootte van de rotsblokken op het oppervlak van Bennu. Van waarnemingen op aarde, het team verwachtte een over het algemeen glad oppervlak met een paar grote rotsblokken. In plaats daarvan, het ontdekte dat het hele oppervlak van Bennu ruw en dicht is met keien.

De hoger dan verwachte dichtheid van keien betekent dat de plannen van de missie voor het verzamelen van monsters, ook bekend als Touch-and-Go (TAG), aangepast hoeven te worden. Het oorspronkelijke missieontwerp was gebaseerd op een voorbeeldlocatie die risicovrij is, met een straal van 25 meter. Echter, vanwege het onverwacht ruige terrein, het team heeft geen site van die omvang kunnen identificeren op Bennu. In plaats daarvan, het is begonnen met het identificeren van kandidaat-sites die veel kleiner zijn in straal.

De kleinere voetafdruk van de monsterlocatie en het grotere aantal keien zullen nauwkeurigere prestaties van het ruimtevaartuig vereisen tijdens zijn afdaling naar het oppervlak dan oorspronkelijk gepland. Het missieteam ontwikkelt een geactualiseerde aanpak, genaamd Bullseye TAG, om nauwkeurig kleinere steekproefsites te targeten.

"Gedurende de operaties van OSIRIS-REx in de buurt van Bennu, ons ruimtevaartuig- en operatieteam hebben aangetoond dat we systeemprestaties kunnen bereiken die de ontwerpvereisten overtreffen, " zei Rich Burns, de projectmanager van OSIRIS-REx bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Bennu heeft ons een uitdaging gegeven om met zijn ruige terrein om te gaan, en we zijn ervan overtuigd dat OSIRIS-REx deze taak aankan."

Het origineel, De schatting van lage keien is zowel afgeleid van aardobservaties van Bennu's thermische traagheid - of zijn vermogen om warmte te geleiden en op te slaan - als van radarmetingen van de oppervlakteruwheid. Nu OSIRIS-REx Bennu's oppervlak van dichtbij heeft onthuld, die verwachtingen van een gladder oppervlak zijn onjuist gebleken. Dit suggereert dat de computermodellen die worden gebruikt om eerdere gegevens te interpreteren de aard van kleine, rotsachtig, asteroïde oppervlakken. Het team reviseert deze modellen met de gegevens van Bennu.

Het OSIRIS-REx-wetenschappelijk team heeft vele andere ontdekkingen gedaan over Bennu in de drie maanden sinds het ruimtevaartuig bij de asteroïde is aangekomen, waarvan sommige dinsdag werden gepresenteerd op de 50e Lunar and Planetary Conference in Houston en in een speciale verzameling papers uitgegeven door het tijdschrift Natuur .

Het team heeft direct een verandering in de spinsnelheid van Bennu waargenomen als gevolg van wat bekend staat als het Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effect. De ongelijke verwarming en afkoeling van Bennu terwijl deze in zonlicht draait, zorgt ervoor dat de asteroïde zijn rotatiesnelheid verhoogt. Als resultaat, De rotatieperiode van Bennu neemt elke 100 jaar met ongeveer een seconde af. Afzonderlijk, twee van de instrumenten van het ruimtevaartuig, de MapCam-kleurenimager en de OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer (OTES), hebben detecties van magnetiet op Bennu's oppervlak gedaan, wat eerdere bevindingen ondersteunt die wijzen op de interactie van gesteente met vloeibaar water op het moederlichaam van Bennu.