NASA-Asteroidensonde verstaut Weltraumgesteinsprobe für die Rückkehr zur Erde

Das linke Bild zeigt den Sammelkopf des OSIRIS-REx, der über der Sample Return Capsule (SRC) schwebt, nachdem der Roboterarm der Sonde ihn in die richtige Position für die Aufnahme bewegt hat. Das rechte Bild zeigt den am Fangring im SRC befestigten Kollektorkopf. Beide Bilder wurden mit der StowCam-Kamera von OSIRIS-REx aufgenommen.





Das linke Bild zeigt den Sammelkopf des OSIRIS-REx, der über der Sample Return Capsule (SRC) schwebt, nachdem der Roboterarm der Sonde ihn in die richtige Position für die Aufnahme bewegt hat. Das rechte Bild zeigt den am Fangring im SRC befestigten Kollektorkopf. Beide Bilder wurden mit der StowCam-Kamera von OSIRIS-REx aufgenommen.(Bildnachweis: NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin)

Pionierarbeit der NASA OSIRIS-REx-Sonde hat seine kostbare Asteroidenprobe für die Rückkehr zur Erde eingetütet.

OSIRIS-REx hat das Verstauen der Bits des kohlenstoffreichen Asteroid Bennu dass es letzten Dienstag geschnappt (20. Oktober) und das Material erfolgreich in die Rückholkapsel der Raumsonde eingeschlossen, gaben die Mitglieder des Missionsteams am Donnerstag (29. Oktober) bekannt.



Und die Probe scheint beträchtlich zu sein – weitaus schwerer als die 2,1 Unzen (60 Gramm), die die Mission als Ziel gesetzt hatte, sagten Teammitglieder. Tatsächlich sammelte OSIRIS-REx am 20. Oktober so viel Material, dass sein Probenahmekopf nicht richtig schließen konnte; der abdichtende Mylarlappen des Kopfes war stellenweise durch hervorstehende Bennu-Kiesel aufgekeilt.

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Das OSIRIS-REx-Team bemerkte dieses Problem letzte Woche bei der Untersuchung von Fotos des Kopfes und seiner entnommenen Probe; Flocken von entkommenem Asteroidenmaterial trieben durch die Rahmen. Um den Verlust zu minimieren, beschloss das Team, den präzisen und komplexen Stauvorgang zu beschleunigen, der nächste Woche erfolgen sollte.



Im Verlauf von 36 Stunden am Dienstag und Mittwoch (27. und 28. Oktober) wiesen die Ingenieure OSIRIS-REx an, den Probenahmekopf, der sich am Ende des Roboterarms der Sonde befand, in der Rückführkapsel abzulegen; am Kopf ziehen, um sicherzustellen, dass er richtig befestigt ist; die Verbindungen mit dem Roboterarm trennen; und verriegeln Sie die Rückholkapsel über die Verriegelung von zwei Riegeln.

All dies geschah, während OSIRIS-REx etwa 330 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war Erde.

'Wir wollten nur einmal versuchen, zu verstauen, und wir wollten sicherstellen, dass wir erfolgreich waren', sagte Sandra Freund, die Operations Managerin der OSIRIS-REx-Mission von Lockheed Martin Space in Littleton, Colorado, während einer NASA-Pressekonferenz am Donnerstag. 'Und das waren wir definitiv.'



Die Änderung der Pläne erforderte eine kurzfristige Neuzuweisung der Zeit im Deep Space Network (DSN) der NASA, dem System von Radioteleskopen, mit dem die Agentur mit ihren weit entfernten Sonden kommuniziert. Da der Staubetrieb so wichtig und kompliziert war, benötigte OSIRIS-REx einen großen Block kontinuierlicher DSN-Zeit, die andere NASA-Missionen dem Allgemeinwohl opferten.

Es ist unklar, wie viel Asteroidenmaterial sich jetzt in der Rückkehrkapsel von OSIRIS-REx befindet, die im September 2023 zur Erde kommen wird. Das Team hat eine geplante Wiegeprozedur nach der Probenahme abgesagt, bei der die Sonde gedreht worden wäre, weil dieses Manöver dazu geführt hätte in mehr Probenverlust. (Das Bewegen des Arms – zum Beispiel um die Probe zu fotografieren und den Stauvorgang durchzuführen – verlieh eine Beschleunigung, die Getreide freisetzte, erklärten die Mitglieder des Missionsteams. Sie wollten solche Bewegungen also minimieren.)

Aber es gibt definitiv viel Asteroidenmaterial an Bord, sagte der Forschungsleiter der Mission, Dante Lauretta von der University of Arizona.

Die Probenahme am 20. Oktober verlief sehr gut, sagte Lauretta, und der Kopf drang tief in Bennus Oberfläche ein – vielleicht 48 Zentimeter oder mehr. Das Team ist zuversichtlich, dass OSIRIS-REx an diesem Tag seinen Probenahmekopf so gut wie gefüllt hat, was bedeutet, dass es wahrscheinlich mit etwa 4,4 lbs von Bennu zurückgewichen ist. (2 Kilogramm) gesammeltes Material.

Die Verluste in den folgenden Tagen erscheinen im Vergleich dazu minimal – insgesamt wahrscheinlich „zig Gramm“, sagte Lauretta. Und neuere Fotos des Probenahmekopfes zeigten, dass er noch verpackt war. Die Mitglieder des Missionsteams konnten auf diesen Fotos nur 17% des Kopfvolumens sehen, aber sie schätzen, dass etwa 14,1 Unzen (400 g) Bennu-Material in diesem Raum eingeklemmt sind, sagte Lauretta.

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Wenn diese Schätzung korrekt ist und die 17%-Schicht repräsentativ für den gesamten Probenahmekopf ist, hat OSIRIS-REx möglicherweise mehr als 4,4 lbs gehalten. (2 kg) Probe. Laurettas Gesamtprognose ist gemessener, aber immer noch ausgesprochen bullisch.

'Ich glaube, wir haben immer noch Hunderte von Gramm Material im Probensammlerkopf - wahrscheinlich leicht über ein Kilogramm', sagte Lauretta während der heutigen Pressekonferenz.

Das wären tolle Neuigkeiten. Eine so große Menge würde es vielen Forschungsgruppen ermöglichen, den Schmutz und das Gestein von Bennu zu untersuchen und eine Vielzahl von Experimenten mit der unberührten kosmischen Probe durchzuführen. Als Beispiel verwies Lauretta auf die organische Chemie – insbesondere auf Analysen mit Zucker.

Es wird erwartet, dass Zucker 'in sehr geringen Mengen [auf Asteroiden wie Bennu] vorhanden ist, was mehrere Gramm Probe erfordert, um sie zu extrahieren', sagte Lauretta. 'Und wir dachten, das wäre mit der 15-Gramm-Zuteilung nicht machbar, aber etwas, das sich mit der größeren zur Analyse verfügbaren Masse eröffnet.'

(Das OSIRIS-REx-Wissenschaftsteam kann bis zu 25 % der zurückgegebenen Probe analysieren. Wenn die Gesamtprobe die angestrebten 60 Gramm beträgt, könnte das Team bis zu 15 Gramm davon untersuchen.)

Wenn alles nach Plan verläuft, werden solche Experimente viel über die Anfänge des Sonnensystems und die Rolle von Asteroiden verraten Bestimmung haben möglicherweise dazu beigetragen, dass das Leben auf der Erde in Gang kam, indem sie viel Wasser und kohlenstoffhaltige organische Chemikalien lieferten. Diese großen Fragen zu beleuchten, ist das Hauptziel der 800 Millionen US-Dollar teuren OSIRIS-REx-Mission, die im September 2016 gestartet wurde und im Dezember 2018 in Bennu eintraf.

Die nächsten großen Schritte der Mission bestehen darin, sich auf die Rückreise vorzubereiten (obwohl die Ingenieure auch versuchen herauszufinden, ob sie irgendwie eine grobe Massenschätzung der jetzt verstauten Probe erhalten können). Die Orbitaldynamik schreibt vor, dass OSIRIS-REx zwischen Anfang März und Mai auf den Heimweg gehen muss, und der aktuelle Plan sieht vor, den frühesten Teil dieses Fensters anzuvisieren, sagten die Teammitglieder heute.

OSIRIS-REx ist die erste Asteroiden-Probenahmemission der NASA, aber nicht die erste in der Geschichte. Die japanische Mission Hayabusa lieferte 2010 kleine Teile des steinigen Asteroiden Itokawa zur Erde, und der Nachfolger dieser Sonde, Hayabusa2 , soll im kommenden Dezember eine Probe des kohlenstoffreichen Asteroiden Ryugu zurückgeben.

Mike Wall ist Autor von „Out There“ (Grand Central Publishing, 2018; illustriert von Karl Tate), einem Buch über die Suche nach außerirdischem Leben. Folgen Sie ihm auf Twitter @michaeldwall. Folgen Sie uns auf Twitter @Spacedotcom oder Facebook.