Som en cykelrytter, der i høj fart skal gribe en lille bitte vandflaske, nærmer rumfartøjet OSIRIS-REx sig asteroiden Bennu med 100.000 km/t. En tynd robotarm strækker sig ud under fartøjet og strejfer den støvede overflade.
Fem sekunder senere har fartøjet snuppet en prøve.
I dag skal OSIRIS-REx for første gang forsøge at indsamle støv og småsten fra asteroidens overflade.
Følg missionen live fra kl. 23:00 her
Målet er at forsyne astronomer med en prøve fra en af de over 19.000 asteroider, som kredser faretruende tæt på Jorden.
Missionen skal give astronomerne et klart billede af nærgående asteroider og deres skiftende baner, så de er forberedt på katastrofale kollisioner.
Sonde nærstuderer Bennu i et år
OSIRIS-REx er den tredje mission i NASA’s New Frontiers-program, som også omfatter New Horizons-missionen til Pluto og Junomissionen til Jupiter.
Missionerne skal udforske specifikke dele af vores kosmiske baggård for at give svar på astronomernes grundlæggende spørgsmål om Solsystemets opståen, udvikling og fremtid.
OSIRIS-REx har efter sin opsendelse i 2016 været i kredsløb om Solen i et år, derefter er den vendt tilbage til Jorden og har fået et skub, der slyngede den ud mod Bennus bane.
Robotsonden vejer som en bil
OSIRIS-REx måler 2,72 gange 3,1 meter og vejer 1529 kg. Det svarer til en stor personbil.
Asteroiden bevæger sig med omkring 100.000 km/t, og robotsonden har derfor fløjet i formation med Bennu i to år og fra fem kilometers afstand brugt sine avancerede måleinstrumenter til at nærstudere og kortlægge asteroiden.
Sonde kopierer kometjæger
OSIRIS-REx er formet som en terning og måler omkring tre meter på hver led. Den har arvet en del af sin grundlæggende konstruktion fra sonden Stardust, der i 2006 sendte en kometprøve tilbage til Jorden.
Instrumenterne omfatter blandt andet tre avancerede kameraer, der filmer Bennu både fra afstand og tæt på, en højdemåler, der skaber et topografisk kort over overfladen, og et sæt spektrometre, der kortlægger forekomsten af mineraler og diverse organiske materialer på asteroiden.
Avanceret værktøj får prøven i hus
En tre meter lang robotarm er et af de vigtigste værktøjer ombord på robotsonden OSIRIS-REx. Sammen med avancerede måleinstrumenter og en varmebeskyttet kapsel skal armen sørge for at hente en jordprøve på asteroiden Bennu og bringe den sikkert hjem til Jorden.
Solceller leverer strømmen
To solcellepaneler på i alt 8,5 kvadratmeter fremstiller strøm til sondens instrumenter. Panelerne leverer op til 3000 watt, hvilket svarer til en elkogers forbrug.
Raketdyser bremser fartøjet
Fire raketdyser bremser farten under prøvetagningen, hvor robotsonden og Bennu flyver i formation med 100.000 km/t.
Kapsel beskytter asteroideprøven
Når prøven er i hus, venter en to år lang hjemrejse. Undervejs skal en særlig varmebeskyttet kapsel sørge for, at prøvens temperatur aldrig bliver højere end 75 °C, da den kan tage skade af for megen varme. Det er især en udfordring under nedstigningen gennem Jordens atmosfære, hvor temperaturen kan komme op på omkring 1700 °C.
Lasermåler finder landingsstedet
En laserhøjdemåler skaber et såkaldt topografisk kort, som viser asteroidens overflade i mindste detalje. Kortet skal hjælpe astronomerne med at finde et sted, hvor OSIRIS-REx kan opsamle prøven.
Gribearm snupper prøven
Fartøjets tre meter lange arm er udstyret med en anordning, som skal puste mindst 60 gram sten og støv op i to beholdere i gribearmens hoved.
Tre kameraer filmer manøvren
Fartøjets tre kameraer følger sammen hele manøvren.
- PolyCam spotter som den første Bennu på to millioner kilometers afstand og tager løbende billeder.
- MapCam kortlægger Bennus overflade og tager blandt andet nærbilleder af landingsstedet.
- SamCam dokumenterer selve manøvren, hvor fartøjets robotarm snupper en bid af asteroiden.
OSIRIS-REx’ mest prominente værktøj er den tre meter lange robotarm, som skal tage prøven fra Bennu.
Den sindrige mekanisme har krævet nytænkning af NASA’s ingeniører og er et resultat af det faktum, at det er så godt som umuligt at lande på en asteroide med en tyngdekraft på en brøkdel af Jordens uden at blive smidt af igen.
Foden på armen er en specialdesignet beholder. Når foden berører Bennu, sender den et kraftigt pust kvælstof mod overfladen, som får støv og sten til at hvirvle op og lande i beholdere i gribearmens hoved.
Credit: NASA
OSIRIS-REx har kvælstof nok til at afgive tre pust på asteroiden. Forsøg på Jorden har vist, at fem sekunder er nok til at opsamle en prøve på de 60 gram, som undersøgelserne på Jorden kræver.
Når OSIRIS-REx har snuppet prøven, skal forskerne sikre, at prøven rent faktisk er stor nok. Hastigheden på sondens rotation bliver derfor målt før og efter manøvren. Da metoden har en fejlmargin på cirka 90 gram, skal prøven veje mindst 150 gram.
Bennu truer med naturkatastrofe
Bennu er en såkaldt nærjords-asteroide med en diameter på 500 meter og kan ifølge NASA’s beregninger komme tæt på Jorden omkring år 2182. En fuldtræffer kan ramme os med en energi svarende til 80.000 Hiroshimabomber.
Asteroiden Bennu har en diameter på mere end 500 meter. Det er højere end både Empire State Building (443 meter) og Eiffeltårnet (324 meter).
OSIRIS-REx skal derfor også måle på den såkaldte jarkovskij-effekt. Det er den videnskabelige betegnelse for, at Solen skubber ganske let til asteroiderne, fordi den ikke opvarmer overfladen på de mørke asteroider lige meget.
De dele, der varmes mest op, afgiver varmen igen i form af stråling, som skubber ganske svagt til asteroiden.
Effekten er meget lille, men kan over lang tid ændre asteroidens bane ganske meget. Astronomerne vil derfor studere den i håbet om at blive bedre til at forudsige asteroidernes baner mere præcist i fremtiden.
