Wyprawa po garść regolitu
Od razu uprzedzam – w tym tekście nie chodzi mitologię egipską, konkretnie o boga śmierci i odrodzonego życia, który nauczył ludzi uprawiać rolę. Tym razem chodzi o coś bardziej rzeczywistego i kosmicznego – dosłownie. Sonda NASA nosząca nazwę OSIRIS-Rex (ang. Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer – sonda do badania pochodzenia, interpretacji widm, rozpoznania zasobów, bezpieczeństwa i regolitu) jest elementem jednej z najbardziej spektakularnych misji, jaką podjęli badacze kosmosu.
Sonda OSIRIS-Rex, wizja artystyczna
źródło: Wikimedia, licencja: domena publiczna
Jeszcze do niedawna tego typu misje były domeną literatury SF. Na początku XXI wieku, po skrupulatnych analizach badaczy Układu Słonecznego zaproponowano wysłanie w kosmos sondy, której głównym zadaniem miało być dotarcie do jednej z asteroid, pobranie próbek z jej powierzchni i dostarczenie ich z powrotem na Ziemię. Kosmiczna sprawa! Dla porządku: nie jest to pierwsza misja tego typu. W maju 2003 roku Japończycy wystrzelili sondę Hayabusa (jap. sokół wędrowny), która w listopadzie 2005 roku dotarła do planetoidy 25143 Itokawa i pobrała z powierzchni próbki. 13 czerwca wylądowały one na Ziemi, a sama sonda spłonęła zgodnie z planem w atmosferze.
Ale wróćmy do OSIRIS-a. Pamiętam dokładnie start z przylądka Canaveral na Florydzie – 8 września 2016 r. Przez kolejne cztery lata sonda wędrowała przez kosmos w kierunku asteroidy Bennu.
Asteroida Bennu – filmowana przez sondę z odległości 80 km
źródło: Wikipedia, licencja: domena publiczna
Dlaczego właśnie ta asteroida? Jest to niewielki (w skali kosmicznej) obiekt, mierzący niecałe 500 m. Okrąża Słońce w ciągu nieco ponad roku, a jej orbita nie przecina orbity Marsa, natomiast co jakiś czas przecina orbitę Ziemi. Istnieje więc pewne prawdopodobieństwo, że kiedyś może trafić w Ziemię (spokojnie, nie prędzej niż za sto lat z hakiem). Bennu odkryto we wrześniu 1999 r. Przez kilkanaście lat asteroida była obserwowana z obserwatorium Arecibo oraz Deep Space Network – sieć stacji nadawczo-odbiorczych NASA, której głównym zadaniem jest komunikacja z sondami kosmicznymi.
Na orbicie asteroidy oraz krótka wizyta
W pierwszym etapie OSIRIS-Rex wszedł na orbitę Bennu. Było to bardzo precyzyjne zadanie – niełatwo jest wykonać taki manewr, ponieważ naprawdę trudno wejść na orbitę aż tak małego ciała niebieskiego. Udało się tego dokonać w sylwestra, 31 grudnia 2018 roku. Rozpoczęła się seria okrążeń i mapowania powierzchni asteroidy. Na początku odległość od powierzchni wynosiła 6,5 km, a po pewnym czasie sonda zbliżyła się do Bennu na odległość zaledwie 1 km. Pozwoliło to na bardzo dokładne zmapowanie powierzchni i wybór miejsca pobrania próbek.
Sama procedura pobierania próbek wymagała specjalnych przygotowań. Podstawowym było ustawienie paneli słonecznych w kształt litery Y. Chodziło o to, żeby w trakcie kontaktu z powierzchnią Bennu pył, który pokrywał powierzchnię asteroidy, nie osiadł na panelach, co spowodowałoby zmniejszenie efektywności produkcji energii elektrycznej. 20 października 2020 sonda z powodzeniem dotknęła ramieniem powierzchni Bennu.
Moment pobierania próbki przez sondę – wizja artystyczna
źródło: Wikimedia, licencja: domena publiczna
Całość procedury była oczywiście transmitowana na Ziemię, dzięki czemu mogliśmy obserwować to niezwykłe wydarzenie w czasie niemal rzeczywistym (biorąc pod uwagę czas transmisji oczywiście). Próbki pobrane w czasie krótkiego kontaktu zostały wciągnięte do specjalnego pojemnika, który został następnie szczelnie zamknięty i przygotowany do lotu na Ziemię. Masa kapsuły, która właśnie podróżuje w kierunku nasze planety, wynosi ok. 46 kg. Jest wyposażona w elektronikę sterującą (awionikę) oraz spadochron. Przednia część to warstwa, której zadaniem jest ochrona całości przed nadmiernym wzrostem temperatury podczas podróży przez atmosferę. Procedura lądowania rozpocznie się na wysokości 31 km nad Ziemią, gdzie uruchomi się tzw. pilocik, natomiast na wysokości 3 km przy pomocy ładunków pirotechnicznych zostanie zwolniony główny spadochron hamujący.
Czekamy na lądowanie
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, 24 września 2023 roku nastąpi lądowanie kapsuły z próbką z asteroidy Bennu – będzie to miało miejsce na poligonie wojskowym Utah Test and Training Range, 130 km na zachód od Salt Lake City.
Naukowcy z całego świata oczekują na szczęśliwe lądowanie kapsuły. Badania próbek zapewne potrwają jakiś czas, ale dadzą nam odpowiedzi na wiele pytań dotyczących powstawania Układu Słonecznego. Materia asteroid jest bowiem bardzo stara. Można powiedzieć, że to drobiny posklejane z resztek z „placu budowy Drogi Mlecznej”. Ot, takie resztki cegieł, zaprawy, dachówek.
Naukowcy bardzo poważnie traktują ten ostatni etap podróży Ozyrysa. 30 sierpnia 2023 roku NASA testowała procedurę przejęcia próbki wracającej z kosmosu. Kopia zasobnika została zrzucona z samolotu dokładnie w tym miejscu, w którym 24 września odbędzie się prawdziwe lądowanie. Wszystko odbyło się bez żadnych problemów. Po zabraniu próbki zostanie ona finalnie dostarczona do Houston.
Lecimy dalej
A co dalej z OSIRIS-Rex? 1,5 roku temu NASA podjęła decyzję o przedłużeniu misji i jednocześnie zmianie nazwy sondy na OSIRIS-APEX (APophis Explorer). Zostanie ona skierowana w stronę asteroidy 99942 Apophis. Jest to obiekt zbliżony rozmiarami do Bennu. Dlaczego właśnie ta asteroida? Obserwacje wskazywały, że istnieje szansa, iż właśnie ona może zagrozić Ziemi 13 kwietnia 2029 roku. Dziś już wiemy, że tak nie będzie, ale… kolejne bliskie spotkanie nastąpi dokładnie 7 lat później – 13 kwietnia 2036 roku. Spokojnie – obecne wyniki badań trasy Apophis sugerują, że co najmniej przez najbliższe 100 lat zderzenie nie nastąpi. Zgodnie z planem sonda ma się zbliżyć do asteroidy i wejść na jej orbitę. Co dalej? Na razie nie postanowiono, jest jeszcze trochę czasu, aby wszystko zaplanować.