Die ehemalige Raumsonde OSIRIS-REx begibt sich auf eine Reise, um den Asteroiden Apophis zu untersuchen und den Vorbeiflug des Asteroiden an der Erde im Jahr 2029 zu nutzen, der seit Beginn der Geschichtsschreibung nicht mehr vorgekommen ist.
Am Ende eines langen Roadtrips ist es möglicherweise an der Zeit, die Füße hochzulegen und sich eine Weile auszuruhen – insbesondere, wenn es sich um eine sieben Jahre dauernde Reise über 4 Milliarden Meilen handelt, um eine Probe des Asteroiden Bennu zur Erde zu bringen. Doch OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security – Regolith Explorer), die NASA-Mission, die dieses Kunststück im September vollbrachte, ist (mit neuem Namen) bereits auf dem besten Weg, ein neues Ziel zu erkunden.
Als OSIRIS-REx Bennu im Mai 2021 mit einer Probe an Bord verließ, waren seine Instrumente in hervorragendem Zustand und es hatte noch ein Viertel seines Treibstoffs übrig. Anstatt das Raumschiff nach der Lieferung der Probe abzuschalten, schlug das Team daher vor, es auf eine Bonusmission zum Asteroiden Apophis zu schicken, deren Ankunft im April 2029 erwartet wird. Die NASA stimmte zu, und OSIRIS-APEX (Ursprünge, Spektralinterpretation, Ressourcenidentifizierung und Sicherheit – Apophis Explorer) war geboren.
Eine seltene Gelegenheit bei Apophis
Nachdem die NASA mehrere Ziele in Betracht gezogen hatte (darunter die Venus und verschiedene Kometen), entschied sie sich, die Raumsonde zu Apophis zu schicken, einem „S-Typ“-Asteroiden aus Silikatmaterialien und Nickel-Eisen – der sich deutlich von dem kohlenstoffreichen „C“ unterscheidet. Typ“ Bennu.
Das Interessante an Apophis ist seine außerordentlich große Annäherung an unseren Planeten am 13. April 2029. Obwohl Apophis weder bei dieser Begegnung noch in absehbarer Zukunft die Erde treffen wird, wird der Vorbeiflug im Jahr 2029 den Asteroiden auf bis zu 20.000 Meilen (32.000 Kilometer) an ihn heranbringen Oberfläche – näher als einige Satelliten und nah genug, dass er in der östlichen Hemisphäre mit bloßem Auge sichtbar sein könnte.
Wissenschaftler schätzen, dass Asteroiden von der Größe Apophis mit einem Durchmesser von etwa 340 Metern der Erde nur alle 7.500 Jahre so nahe kommen.
„OSIRIS-APEX wird Apophis unmittelbar nach einem solchen Durchgang untersuchen und es uns ermöglichen, zu sehen, wie sich seine Oberfläche durch die Wechselwirkung mit der Schwerkraft der Erde verändert“, sagte Amy Simon, Projektwissenschaftlerin der Mission am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.
Die enge Begegnung von Apophis mit der Erde wird die Umlaufbahn des Asteroiden und die Länge seines 30,6-Stunden-Tages verändern. Die Begegnung kann auch zu Beben und Erdrutschen auf der Oberfläche des Asteroiden führen, die Material aufwirbeln und das, was darunter liegt, freilegen könnten.
„Die enge Annäherung ist ein großartiges natürliches Experiment“, sagte Dani Mendoza DellaGiustina, Hauptforscher für OSIRIS-APEX an der University of Arizona in Tucson. „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.“
Apophis bietet mehr als nur die Gelegenheit, mehr über die Entstehung von Sonnensystemen und Planeten zu erfahren: Tatsächlich sind die meisten der bekannten potenziell gefährlichen Asteroiden (diejenigen, deren Umlaufbahnen sich in einem Umkreis von 4,6 Millionen Meilen um die Erde befinden) ebenfalls vom Typ S. Was das Team über Apophis erfährt, kann in die planetarische Verteidigungsforschung einfließen, die für die NASA oberste Priorität hat.
OSIRIS-APEX: Reiseroute
Ab dem 2. April 2029 – etwa zwei Wochen vor Apophis‘ naher Begegnung mit der Erde – werden die Kameras von OSIRIS-APEX damit beginnen, Bilder des Asteroiden aufzunehmen, während die Raumsonde ihn einholt. Apophis wird in dieser Zeit 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 bodengestützten optischen Teleskopen beobachtet werden könnte. Das bedeutet, dass alle durch die Nahbegegnung ausgelösten Veränderungen am besten von der Raumsonde erkannt werden.
OSIRIS-APEX wird am 13. April 2029 den Asteroiden erreichen und etwa die nächsten 18 Monate in seiner Nähe operieren. Zusätzlich zur Untersuchung von Veränderungen an Apophis, die durch die Begegnung mit der Erde verursacht wurden, wird die Raumsonde viele der gleichen Untersuchungen durchführen, die OSIRIS-REx in Bennu durchgeführt hat, einschließlich der Verwendung ihrer Instrumentensuite aus Bildgebern, Spektrometern und einem Laserhöhenmesser, um die Oberfläche genau zu kartieren und zu analysieren seine chemische Zusammensetzung.
Als Zugabe wird OSIRIS-APEX eine der beeindruckendsten Aktionen von OSIRIS-REx wiederholen (ohne Probenentnahme), indem es bis auf 16 Fuß an die Oberfläche des Asteroiden abtaucht und seine Triebwerke nach unten abfeuert. Dieses Manöver wird Oberflächengestein und Staub aufwirbeln, um Wissenschaftlern einen Blick auf das darunter liegende Material zu ermöglichen.
Obwohl das Rendezvous mit Apophis noch mehr als fünf Jahre entfernt ist, ist der nächste Meilenstein auf seiner Reise der erste von sechs nahen Sonnendurchgängen. Diese Annäherungen werden OSIRIS-APEX zusammen mit drei Schwerkraftunterstützungen von der Erde auf Kurs bringen, um Apophis im April 2029 zu erreichen.
Was OSIRIS-APEX über Apophis herausfinden wird, bleibt abzuwarten, aber wenn die vorherige Inkarnation der Mission ein Hinweis ist, stehen überraschende wissenschaftliche Erkenntnisse bevor. „Wir haben bei Bennu viel gelernt, aber jetzt haben wir noch mehr Fragen für unser nächstes Ziel“, sagte Simon.