Am Sonntagmorgen fiel eine Kapsel in der Größe eines Minikühlschranks vom Himmel über West-Utah und enthielt ein einzigartiges Paket: etwa 250 Gramm Schmutz und Staub, die von der Oberfläche eines Asteroiden gerissen wurden. Als sich ein bonbonfarbener Fallschirm öffnete, um seinen freien Fall zu verlangsamen, stürzte die Kapsel leicht früher als geplant in den Sand.
Die Sonderlieferung erfolgte mit freundlicher Genehmigung von OSIRIS-REx, der ersten NASA-Mission, die zu einem Asteroiden reiste und eine Probe seines Inhalts zur Erde zurückbrachte. Das Ziel der 2016 gestarteten Mission war Bennu, ein „erdnaher“ Asteroid, der sich vermutlich in den ersten 10 Millionen Jahren des Sonnensystems gebildet hat. Der Asteroid besteht größtenteils aus Kohlenstoff und Mineralien und wurde seit seiner Entstehung kaum verändert. Proben von seiner Oberfläche könnten daher wertvolle Hinweise auf die Arten von Mineralien und Materialien liefern, die zuerst zusammenkamen, um das frühe Sonnensystem zu formen.
OSIRIS-REx war über zwei Jahre unterwegs, um Bennu zu erreichen, wo es dann weitere zwei Jahre damit verbrachte, seine Oberfläche zu umkreisen und zu vermessen, auf der Suche nach einem Ort, an dem es eine Probe entnehmen konnte. Zu den Instrumenten an Bord der Raumsonde gehörte ein von MIT-Studenten entworfenes Experiment, REXIS (das Regolith X-ray Imaging Spectrometer). Das schuhkartongroße Instrument war das Werk von mehr als 100 MIT-Studenten, die das Instrument entwickelten, um das Oberflächenmaterial des Asteroiden in Röntgenstrahlen abzubilden und so zu bestimmen, wo das Raumschiff eine Probe entnehmen sollte.
REXIS ist ein Gemeinschaftsprojekt des MIT Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS), des MIT Department of Aeronautics and Astronautics (AeroAstro), des Harvard College Observatory, des MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research und des MIT Lincoln Laboratory.
Am Sonntag ließ OSIRIS-REx die Kapsel los, um durch die Erdatmosphäre zu fallen, während die Raumsonde selbst einen neuen Kurs zum Asteroiden Apophis einschlug. Die Kapsel wurde zum Johnson Space Center in Houston transportiert, wo Bennus Staub untersucht und zur weiteren Untersuchung an Forscher auf der ganzen Welt verteilt wird.
Die erfolgreiche Rückkehr der Probe ist ein großer Meilenstein für die Mitglieder der Mission, darunter Richard Binzel vom MIT, ein führender Experte für die Erforschung von Asteroiden und Professor für EAPS und AeroAstro. Als OSIRIS-REx-Co-Ermittler war Binzel an der Leitung der Entwicklung von REXIS und seiner Integration in das Raumschiff beteiligt. MIT News erkundigte sich bei Binzel nach seinen ersten Reaktionen nach der Landung und Bergung der Kapsel und was er hofft, aus dem Staub des Asteroiden lernen zu können.
Zunächst einmal: Was für eine Landung! Als jemand, der Asteroiden eingehend und aus der Ferne untersucht hat, wie war es für Sie, eine Probe dieses Asteroiden zu sehen, der zur Erde zurückkehrte?
Ich hielt wie alle anderen den Atem an. Das Öffnen des Fallschirms war ein gewaltiges Ausatmen und die sanfte Landung löste beim gesamten Team Freude aus. Man arbeitet so lange mit diesen Menschen zusammen, dass man wie eine Familie wird und das Gefühl hat, alles zusammen zu haben. Ein bisschen so, als ob Sie Ihrem Kind zusehen würden, wie es seine Schwebebalkenübung abschließt und die Landung schafft.
Während ich nicht am Landeplatz war, waren viele von uns „gemeinsam“ online und verfolgten den Zeitplan und alle Abläufe. Was für eine Reise es war, die mehr als zwei Jahrzehnte dauerte, angefangen mit unserer teleskopischen Identifizierung von Bennu als wissenschaftlich ergiebigem und leicht zugänglichem Probenahmeziel und dann mit den vielen sich entwickelnden Designs der Mission. Die Beteiligung von MIT-Studenten am REXIS-Instrument begann im Jahr 2010. Es dauerte sechs Jahre, bis sie die Startrampe erreichten, und nun endlich schließen wir den Kreis der Mission mit der Rückführung der Probe zur Erde.
Die Instrumente an Bord von OSIRIS-REx führten Messungen des Asteroiden durch, während er sich im Orbit befand. Was haben diese Messungen im Weltraum über den Asteroiden verraten? Und was können Wissenschaftler Ihrer Meinung nach noch entdecken, nachdem eine Probe wieder auf der Erde ist?
Die Instrumente von Raumfahrzeugen können, egal wie technologisch fortgeschritten sie auch sein mögen, nicht annähernd so viel leisten wie die Laboratorien auf der Erde. Unsere Instrumente an Bord von OSIRIS-REx sagten uns, dass Bennu kohlenstoffreich ist und wahrscheinlich einige der frühesten chemischen Aufzeichnungen der Inhaltsstoffe enthält, aus denen die Erde und sogar das Leben selbst entstanden sind. Aber woher wissen wir, dass die Instrumente der Raumsonden, die Messungen durchführen, während sie über der Oberfläche fliegen, mit ihren Angaben und der Art und Weise, wie wir die Daten interpretieren, völlig korrekt sind?
Wir können nur sicher sein, indem wir die „Grundwahrheit“ sichern, die durch tatsächliche Proben bereitgestellt wird, die in die Laboratorien der Erde gebracht werden. Die Laboranalyse dieser Proben, die unsere vorläufigen Ergebnisse bestätigt, wird unsere Fähigkeit bestätigen, Daten über Asteroiden sowohl von Teleskopen als auch von umlaufenden Raumfahrzeugen zu interpretieren. Anschließend werden wir durch die Laboranalyse noch tiefer in die Chemie, die Bedingungen und die Prozesse eintauchen, die zur Entstehung unseres eigenen Planetensystems geführt haben.
Wir möchten allen Schülern danken, die dabei geholfen haben, ein Instrument an Bord der Mission zu bringen. Welchen Zusammenhang könnte diese Asteroidenprobe – und die weitere Flugbahn des Raumfahrzeugs – in Zukunft mit der Arbeit am MIT haben?
Es ist eine Erinnerung daran, dass dem, was wir am MIT tun, keine Grenzen gesetzt sind. Das REXIS-Instrument des MIT repräsentiert das MIT-Motto „mens et manus“. [„mind and hand“], erstreckte sich über Hunderte von Millionen Kilometern in den Weltraum, mit tatsächlicher Hardware, die die Studenten sowohl entworfen als auch gebaut hatten, und die weiter in den Weltraum geflogen wurde als jedes andere MIT-Studentenprojekt zuvor. Ich halte es einfach für ein Privileg, so viele Studenten dazu gebracht zu haben, die Tiefe harter Arbeit, Teamarbeit und Hingabe zu lernen und zu erleben, die erforderlich ist, um in der Weltraumforschung erfolgreich zu sein.
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von MIT News erneut veröffentlicht (web.mit.edu/newsoffice/), eine beliebte Website mit Neuigkeiten über MIT-Forschung, Innovation und Lehre.