Wat is jouw idee van een asteroïde? Veel mensen beschouwen ze als aardappelvormig, inert en misschien nogal saai, pokdalige objecten - ver weg in de diepe ruimte. Maar de afgelopen tien jaar twee Japanse ruimtemissies - Hayabusa en nu Hayabusa 2 - hebben die visie naar de geschiedenisboeken gestuurd. Asteroïden zijn interessante lichamen die mogelijk kunnen verklaren hoe het leven op aarde tot stand is gekomen.

De Japanse ruimtevaartorganisatie, JAXA, staat op het punt om monsters terug te brengen naar de aarde van de 1 km brede asteroïde Ryugu - met een verwachte landing op 6 december op een militaire testlocatie in Zuid-Australië. Het eerste Hayabusa-vaartuig keerde in 2010 monsters terug van asteroïde Itokawa die net als Ryugu om de zon draaien in de buurt van de aarde. Ik ben een van de wetenschappers die de granen analyseerde, en ik kijk er nu naar uit om Ryugu te onderzoeken.

Waarnemingen door de Hayabusa 2-camera's hebben al enkele intrigerende kenmerken van asteroïde Ryugu (wat "Drakenpaleis" betekent) aan het licht gebracht. Het lijkt erop dat de asteroïde gevormd is als een draaiende puinhoop van eerdere generaties van verschillende asteroïden. Ryugu laat zien dat asteroïden een rijke en goed gedocumenteerde geschiedenis hebben, gebombardeerd met meteorieten en verweerd door de harde zonnewind en kosmische straling.

Veel "koolstofhoudende chondrietmeteorieten" zoals Ryugu zijn rijk aan waterhoudende mineralen zoals klei - ze kunnen in feite water naar de aarde hebben gebracht. Intrigerend, observaties van Ryugu suggereren dat het niet zo waterrijk is als was verwacht toen het werd geselecteerd als doelwit voor deze missie. Het kan zijn dat het water in de asteroïden waaruit het is gevormd, is afgekookt als gevolg van interne verwarming door radioactief materiaal. In tegenstelling tot, Asteroïde Bennu, die is bemonsterd door de NASA Osiris Rex-missie en zal in 2023 monsters terugbrengen, lijkt rijk te zijn aan gehydrateerde mineralen.

Ryugu zou ons veel kunnen vertellen over de geschiedenis van het zonnestelsel. De aarde en de andere planeten zijn gevormd uit kleine, rotsachtige lichamen in een schijf van gas, ijs en stof genaamd de zonnenevel. Asteroïden zijn de overblijfselen van dit proces. Hoewel de planeten ingrijpende veranderingen hebben ondergaan, korstjes ontwikkelen, mantels en kernen tijdens hun leven, asteroïden niet. Door primitieve monsters van asteroïden te bestuderen, we kunnen daarom veel geheimen kraken over hoe het zonnestelsel is gevormd.

Bijvoorbeeld, waren de bouwstenen voor het leven in die nevel aanwezig of zijn ze later op aarde ontstaan? Als ze in de nevel aanwezig waren, we kunnen ze misschien op Ryugu zien. Eerder onderzoek heeft zelfs gesuggereerd dat reacties met water op asteroïden verband houden met de productie van aminozuren, waaruit eiwitten bestaan. Als we zouden ontdekken dat de bouwstenen van het leven aanwezig waren op het moment dat de aarde werd geboren, dit zou kunnen betekenen dat leven in het universum vaker voorkomt dan je misschien denkt. Het kan ons ook helpen te onderzoeken hoe organisch materiaal zich naar planeten verspreidde, zoals Mars en de aarde.

Een van de voordelen van een zorgvuldig voorbereide monsterretourmissie zoals Hayabusa 2 is dat de besmetting door organische materialen op aarde op een absoluut minimaal niveau is. Dus als we aminozuren vinden op Ryugu, we kunnen er zeker van zijn dat ze daar echt vandaan kwamen.

Lastige bemonstering

Het monster krijgen was niet eenvoudig, echter. Om een ​​stuk van onder Ryugu's oppervlak te krijgen, waar het materiaal wordt beschermd tegen meteorietinslagen en straling, het ruimtevaartuig moest naar een veilige afstand ervan bewegen. Daar, het vuurde een projectiel af op het oppervlak van de asteroïde. De kleine krater die was ontstaan, werd vervolgens bezocht in een korte touchdown toen er materiaal werd verzameld. JAXA is voorzichtig met zeggen hoeveel er is ingezameld, maar we hopen op tientallen grammen.

Hetzelfde bemonsteringsmechanisme werd gebruikt in de Hayabusa 1-missie, maar bij die gelegenheid waren de projectoren en de verzameling verkeerd getimed - waardoor er slechts een dunne stofwolk werd verzameld.

Echter, zelfs dat stelde ons in staat om uit te zoeken hoe Itokawa gevormd was en dat het qua mineralogie identiek was aan een type meteoriet genaamd "LL5". Dit hielp ons daarom te verklaren hoe duizenden LL5-meteorieten ook in onze terrestrische collecties werden gevormd.

Volgende stappen

Hayabusa 2, die op een missie van zes jaar is geweest, vertrok in november 2019 naar de aarde. Er zal live YouTube-verslaggeving zijn met de vuurbal van de terugkeercapsule, en een radiobaken in de capsule zal helpen bij snel herstel met drones en helikopters. Na herstel van de capsule, het wordt naar de Sagamihara-campus in de buurt van Tokio gebracht, Japan, voor openen.

Monsterretourmissies vereisen laboratoriumtechnieken die in staat zijn om minuscule monsters te analyseren. We zullen state-of-the-art methoden inzetten, waaronder organische analyses, elektronenmicroscopie, die elektronen op een monster afvuurt om een ​​sterk vergroot beeld te geven, en synchrotrons - enorme versnellers die röntgenstralen genereren om materie tot in het kleinste detail te bestuderen. Een beetje zoals tijdens het Apollo-tijdperk van de jaren zestig en zeventig, en de Stardust-missie vanaf 2006, de volgende generatie monsterretourmissies zal onze analytische capaciteiten op aarde vooruithelpen.

Terwijl de terugkeermissie plaatsvindt, het ruimtevaartuig minus de lading van het asteroïdemonster zal doorgaan naar het laatste deel van de missie, op weg naar een kleine asteroïde genaamd 1998KY26. Het zal in 2031 arriveren na een reeks overvliegen op aarde. Kan Hayabusa 2 echt landen op deze 30 meter brede asteroïde? Het wordt een boeiende uitdaging. Het kan ons ook helpen uit te zoeken hoe we een asteroïde kunnen omleiden die in de toekomst op het punt staat in te storten.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.