OSIRIS-REx fliegt als OSIRIS-APEX weiter, um seinen zweiten Asteroiden zu erkunden

Nach sieben Jahren im Weltraum und über 4 Milliarden zurückgelegten Meilen hat die OSIRIS-REx-Mission der NASA erfolgreich die erste US-Probe eines erdnahen Asteroiden gesammelt und geliefert. Doch nach all dieser Zeit und Reise wird das Raumschiff nicht in den Ruhestand gehen.

Stattdessen erweiterte die NASA die von der University of Arizona geleitete Mission, sodass die Raumsonde zur Untersuchung eines weiteren erdnahen Asteroiden namens Apophis eingesetzt werden kann. Die Mission wurde in OSIRIS-APEX umbenannt, kurz für OSIRIS-APophis EXplorer. Ein Überblick über die Mission wurde veröffentlicht in Das Planetary Science Journal.

Die stellvertretende Hauptermittlerin von OSIRIS-REx, Dani DellaGiustina, ist jetzt die Hauptermittlerin für die OSIRIS-APEX-Mission.

Zwanzig Minuten nachdem die Probe am 24. September hoch über der Erdatmosphäre abgeworfen worden war, zündete die Raumsonde ihre Triebwerke, um sie auf Kurs zu bringen, um sich in fünfeinhalb Jahren mit Apophis zu treffen – kurz nachdem Apophis sich der Erde sehr nahe gebracht hatte. Dieser Weg beinhaltet drei Erdschwerkrafthilfen und mehrere spannende Runden um die Sonne.

Ab dem 2. April 2029 werden die Kameras der Raumsonde damit beginnen, Daten zu sammeln, wenn sie sich dem Asteroiden nähert. Apophis wird auch von erdgestützten Teleskopen genau beobachtet. Aber in den Stunden nach der nahen Begegnung wird Apophis zu nah an der Sonne am Himmel erscheinen, als dass er von erdgestützten optischen Teleskopen beobachtet werden könnte. Dies bedeutet, dass alle durch die Nahbegegnung ausgelösten Veränderungen am besten von Raumfahrzeugen erkannt werden.

Die Raumsonde wird den Asteroiden am 13. April 2029 einholen, wenn der Asteroid 20.000 Meilen über der Erdoberfläche flitzt. Anschließend werden Wissenschaftler die nächsten 18 Monate damit verbringen, den Asteroiden im Detail zu untersuchen. Sie werden mit der Raumsonde auch das Material auf der Oberfläche stören, um freizulegen, was direkt darunter liegt.

„Apophis ist ein berüchtigter Asteroid“, sagte DellaGiustina, Assistenzprofessorin für Planetenwissenschaften am UArizona Lunar and Planetary Laboratory.

„Als es 2004 entdeckt wurde, gab es die Befürchtung, dass es im Jahr 2029 die Erde treffen würde, aber dieses Risiko wurde beseitigt. Dann gab es eine weitere Befürchtung, dass es genau sieben Jahre später, im Jahr 2036, die Erde treffen würde. Aber Beobachtungen in Kombination mit Modellierungen zeigen nun, dass Apophis zumindest für die nächsten hundert Jahre kein Risiko darstellt. Trotzdem spielt Apophis immer noch diese Rolle in der Psyche von uns allen, die sich mit diesen Dingen beschäftigen. Auch wenn es keine Auswirkungen haben wird der Erde im Jahr 2029 kommt er jedoch sehr nahe.“

Der 340 Meter große Apophis ist ein steiniger oder S-Typ-Asteroid aus Silikatmaterialien und Nickel-Eisen, der sich von C-Typ-Asteroiden wie Bennu, dem ersten Ziel von OSIRIS-REx, unterscheidet, die reich an kohlenstoffhaltigem Material sind.

Apophis entstand wahrscheinlich durch eine Kollision eines Mutterkörpers im Asteroidengürtel, der ihn in die Nähe der Erde schleuderte. Der Asteroid wird näher als einige der Erdumlaufsatelliten vorbeifliegen und ein Zehntel der Entfernung zum Mond haben. Dies ist die größte Annäherung eines Asteroiden dieser Größe in der modernen Geschichte und wird auf der östlichen Hemisphäre mit bloßem Auge sichtbar sein.

Ein Asteroid dieser Größe, der der Erde so nahe kommt, ist selten und kommt etwa alle 7.500 Jahre vor.

Die Mission erwägte den Besuch anderer Ziele – sogar der Venus –, aber Apophis wurde ausgewählt, weil es das einzige Objekt war, mit dem die Raumsonde eng zusammentreffen konnte, sagte DellaGiustina. Die enge Annäherung ermöglicht es Wissenschaftlern, Wechselwirkungen mit den Gravitationskräften der Erde zu untersuchen, insbesondere mit Gezeitenkräften, die ihre Oberfläche stören könnten, um zu offenbaren, was darunter liegt.

„Apophis kommt so nah heran, dass wir auf seiner Oberfläche ein gewisses Maß an Aktivität erwarten“, sagte DellaGiustina. „Es kann zu Erdrutschen oder Partikelauswürfen kommen, die einen kometenähnlichen Schweif erzeugen. Die nahe Annäherung ist ein großartiges Naturexperiment.“

„Wir wissen, dass Gezeitenkräfte und die Ansammlung von Schutthaufenmaterial grundlegende Prozesse sind, die bei der Planetenentstehung eine Rolle spielen könnten. Sie könnten Aufschluss darüber geben, wie wir von Trümmern im frühen Sonnensystem zu ausgewachsenen Planeten gelangten. Unsere derzeit beste Vermutung ist.“ dass Apophis tatsächlich ein Trümmerhaufen ist.

Die wissenschaftlichen Ziele der Mission basieren auf dem, was aus bodengestützten Beobachtungen über Apophis bekannt ist, den Erfahrungen des Teams in Bennu und aktuellen Daten für andere Asteroiden vom Typ S. Letztendlich hofft das Team, die Entwicklung und Eigenschaften des Asteroiden zu verstehen, einschließlich der Materialstärke, Porosität und Dichte von Apophis. Alles, was sie lernen, kann in die Forschung zur Verteidigung des Planeten einfließen, insbesondere weil die meisten potenziell gefährlichen Asteroiden auch Asteroiden vom Typ S wie Apophis sind.

„Wir haben bei Bennu viel gelernt, aber jetzt sind wir mit noch mehr Fragen bewaffnet“, sagte Amy Simon, Wissenschaftlerin des OSIRIS-APEX-Missionsprojekts und leitende Wissenschaftlerin für Planetary Atmospheres Research in der Exploration Division des Sonnensystems am Goddard Space Flight Center der NASA .

Als stellvertretender Instrumentenwissenschaftler für das sichtbare und nahe IR-Spektrometer OSIRIS-REx entdeckten Simon und Kollegen beispielsweise Tonmineralien und organische Stoffe auf Bennu, was darauf hindeutet, dass der Asteroid in der Vergangenheit mit Wasser interagierte. Wissenschaftler sagten voraus, dass diese auf C-Typ-Asteroiden wie Bennu zu finden seien, konnten sie jedoch durch bodengestützte Beobachtungen nicht nachweisen.

Simon sagte, sie sei gespannt, wie Apophis anders aussieht als erwartet und von den kohlenstoffhaltigen Asteroiden Bennu und Ryugu, die Japan 2018 mit der Sonde Hayabusa 2 besuchte.

Diese Asteroiden hautnah zu erleben, ist für Planetenforscher eine einzigartige Gelegenheit. Derzeit wird das wissenschaftliche Verständnis der Entstehung des Sonnensystems stark von Meteoriten beeinflusst, bei denen es sich um Teile anderer Himmelskörper handelt, die auf die Erde fallen.

Asteroiden sind die primären Ausgangskörper von Meteoriten, werden jedoch normalerweise aus so großer Entfernung beobachtet, dass sie nur als Lichtpunkte am Himmel erscheinen, die wenig über ihre globalen Eigenschaften oder Oberflächenvariabilität verraten.

Die wissenschaftlichen Instrumente der Raumsonde OSIRIS wurden speziell entwickelt, um unser Verständnis von Meteoriten mit ihren Mutter-Asteroiden zu verknüpfen, indem sie Gesteine ​​im Meteoritenmaßstab in einen geologischen Kontext auf Asteroiden setzen und die geologischen Prozesse von Asteroiden bei Bennu und bald auch bei Apophis untersuchen.