Прикоснуться к астероиду (уже сегодня ночью)

Вот уже почти 2 года космический аппарат NASA OSIRIS-REx находится на орбите у древнего 560-метрового астероида Бенну. Вместе они движутся вокруг Солнца на расстоянии сотен миллионов километров от Земли. И в скором будущем OSIRIS-REx наконец-то попытается прикоснуться к каменистой поверхности Бенну.

Это должно произойти 21 октября примерно в час ночи по московскому времени. Для NASA это станет первой попыткой сбора грунта с астероида для доставки на Землю. С такой задачей удалось справиться в прошлом только японскому космическому агентству (JAXA). В 2005 и 2019 годах зонды Hayabusa и Hayabusa-2 добыли образцы грунта с астероидов Итокава и Рюгу. Специалисты NASA рассчитывают превзойти своих заморских коллег. Ожидается, что OSIRIS-REx сможет доставить целых 60 грамм вещества астероида Бенну. Однако это не так просто, как кажется.

Всё продлится чуть больше четырёх часов и начнётся с того, что космический аппарат размером с небольшой грузовик включит двигатели и преодолеет 770 метров расстояния до поверхности астероида. По пути он развернёт 3,4-метровый манипулятор с пробоотборником на конце и сложит солнечные панели в виде буквы Y, чтобы не повредить их. Касание космического аппарата с поверхностью состоится на небольшом плоском участке кратера Nightingale (Соловей). По площади он сравним с теннисным кортом, а участок для сбора образцов немногим больше самого OSIRIS-REx. Со всех сторон это место окружают опасные валуны размером с дом.

Сбор образцов займёт не больше 16 секунд. Этого, как считают инженеры, будет достаточно, чтобы пробоотборник выпустил в поверхность астероида струю сжатого азота и уловил поднятую ей пыль и гравий. Все эти действия пройдут автоматически в соответствии с загруженной заранее программой. Задержка сигнала при связи между Землёй и астероидом составляет 18 минут. В таких условиях управлять космическим аппаратом напрямую с Земли невозможно. OSIRIS-REx оборудован автоматической системой навигации, которая сравнивает принимаемую с бортовых камер картинку с заранее построенной картой потенциально опасных препятствий. Если обнаруживается что-то мешающее провести манёвр безопасно, космический аппарат автономно принимает решение об остановке и возвращается на исходную орбиту.

Если собрать материал не получится или его будет недостаточно, OSIRIS-REx сделает новую попытку. NASA ожидает трудностей: пробоотборник сконструировали так, чтобы собирать частицы размером с песчинки. Когда космический аппарат подлетел к астероиду, оказалось, что на его поверхности нет песка — она состоит из гравия, валунов и скал. Для учёных это стало неприятным сюрпризом, поэтому им пришлось тщательно искать на Бенну участки, где морфология грунта позволяет провести сбор. OSIRIS-REx оборудован 3 баллонами со сжатым азотом, так что может сделать 3 операции по сбору образцов. Если эти попытки будут неудачными, то следующая возможность появится не раньше января, а работа будет вестись на резервном участке Osprey (Скопа). В любом случае капсула с образцами вернётся на Землю не раньше 2023 года.

Учёные считают астероид Бенну реликтом, на котором в первозданном состоянии сохранилось вещество со времён образования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Изучив эти образцы, они смогут лучше понять, как формировались планеты и могли ли астероиды быть поставщиками воды и органических веществ на молодую Землю.

Однако для исследования Бенну есть и чисто практические причины. Этот астероид считается потенциально опасным и в конце следующего столетия может столкнуться с нашей планетой с вероятностью 1 к 2700. Бенну больше Челябинского метеорита по размеру в поперечнике в 30 раз, а по массе — более чем в 10 тысяч раз. Если столкновение состоится, оно будет катастрофическим. Лучшее понимание состава и структуры астероидов, подобных Бенну, поможет разработать более эффективные меры защиты от них.

Автор: Дмитрий Логинов

Источник: https://phys.org/news/2020-10-touch-and-go-spacecraft-sampling-asteroid.html

Источник: zen.yandex.ru