Появилась первая более детальная публикация об анализе образцов с астероида Бенну, собранных в ходе миссии NASA OSIRIS-Rex. Неожиданно для себя учёные открыли в их составе обильное присутствие фосфорсодержащих минералов, указывающих на формирование породы в глубинах океанического мира. Неужели в нашей системе действительно существовала гипотетическая планета Фаэтон между Марсом и Юпитером? Образцы с астероида прямо об этом не говорят, но кто знает?

Художественное представление забора грунта с астероида. Источник изображения: NASA

Капсула с образцами с астероида Бенну была сброшена на Землю в сентябре 2023 года. Миссия стартовала в сентябре 2016 года. В октябре 2020 года зонд NASA получил пробы грунта с астероида. Успех вдвое превзошёл ожидания: в капсуле на Землю прилетело 120 г образцов вместо ожидаемых 60 г. Астероид Бенну был выбран в качестве цели по предварительным дистанционным наблюдениям с Земли, которые помогли определить его, как углеродистое небесное тело.

Рыхлый материал с поверхности астероидов просто сгорел бы, попади он в атмосферу Земли. Забор образцов и доставка их в герметичной капсуле на Землю помогли сохранить их в первозданном виде, что обещает раскрыть множество загадок о прошлом Солнечной системы, когда планеты в ней только начинали формироваться. Тем самым, например, обнаружение в образцах с астероида широкого спектра органических молекул может указать на источник зарождения жизни на нашей планете — в таком случае она определённо пришла из космоса.

Белое вещество на крупинке с астероида Бенну — это фосфорсодержащее соединение. Источник изображения: University of Arizona

Если говорить конкретно, то команда учёных из Университета Аризоны обнаружила в образцах с Бенну магний-натриевый фосфат. Это ионное соединение, состоящее из катиона магния (Mg²⁺) и фосфат-иона (PO₄^3-), которое также встречается в костях и зубах людей. На Земле такое соединение обычно образуется в глубинах океанов. Также учёные обнаружили сходство минерального состава образцов с земными породами, взятыми из подводных скальных пород. Звучит невероятно, но астероид Бенну, похоже, родился в океаническом мире, который мог существовать в нашей системе на ранних этапах формирования планет.

Но это лишь верхушка айсберга, говорят учёные о своём открытии. Сейчас мы узнали о составе астероида лишь малую часть тайн, которые он скрывает. Впереди новые и, не исключено, поразительные открытия.

Специалисты Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США в Космическом центре им. Джонсона в Хьюстоне завершили работу по извлечению крышки контейнера с образцами грунта с астероида Бенну. Эти образцы были доставлены на Землю в ходе семилетней миссии OSIRIS-Rex, завершившейся в сентябре прошлого года.

Источник изображения: Erika Blumenfeld / Joseph Aebersold / NASA

В середине этого месяца специалисты NASA наконец сумели удалить заклинившие болты, что позволило им вскрыть крышку контейнера с грунтом. При этом они не стали сразу же удалять её, поскольку сначала требовалось создать в боксе оптимальные условия. Теперь же специалисты удалили крышку контейнера, открыв тем самым доступ к образцам грунта.

Позднее команда специалистов снимет кольцеобразное металлическое основание контейнера и подготовит перчаточный бокс для переноса оставшихся образцов грунта в специальные лотки для хранения. Лотки будут сфотографированы, взвешены и упакованы для хранения в центре, где находится самая обширная коллекция астроматериалов в мире.

Окончательная масса доставленных на Землю образцов грунта будет определена в ближайшие несколько недель. Специалистам NASA уже удалось собрать 70,3 г грунта до того, как была открыта крышка контейнера, что больше 60 г, которые предполагалось собрать в рамках миссии OSIRIS-Rex изначально. Позднее NASA также выпустит каталог всех образцов материалов с астероида Бенну, что позволит учёным и учреждениям из разных стран мира подавать запросы на исследование материалов или их экспозицию.

Агентство NASA сообщило о «проблеме» с образцами грунта с астероида Бенну, добытыми космическим аппаратом OSIRIS-REx и недавно доставленными на Землю. «Проблема» оказалась приятной неожиданностью — исследователи NASA обнаружили, что на механизме сбора образцов (TAGSAM) осталось гораздо больше астероидного материала, чем рассчитывали учёные. В результате процесс извлечения основного объёма образцов грунта пришлось отложить.

Источник изображения: Robert Markowitz / NASA

OSIRIS-REx стал первым автоматическим американским космическим аппаратом, созданным для сбора образцов грунта с астероидов. 24 сентября 2023 года он доставил на Землю капсулу с камнями и пылью с астероида Бенну. Материал, собранный аппаратом с поверхности астероида ещё в 2020 году, позволит учёным заглянуть на 4,5 млрд лет в прошлое, когда формировалась наша Солнечная система. После доставки образцов OSIRIS-REx продолжил полёт к астероиду Апофис и был переименован в OSIRIS-APEX (OSIRIS-Apophis Explorer).

Капсула с образцами астероида Бенну, обгоревшая в атмосфере Земли и приземлившаяся в штате Юта. Источник изображения: NASA

Сообщение NASA о «проблеме», возникшей с образцами грунта с астероида Бенну, возвращёнными аппаратом OSIRIS-REx, быстро привлекло внимание мировых СМИ. Открытие капсулы произошло в Центре космических полётов NASA им. Джонсона в Хьюстоне, где учёные впервые взглянули на драгоценный груз, доставленный с астероида. Как оказалось, после открытия капсулы, количество собранного астероидного грунта значительно превзошло ожидания.

Три года назад, когда аппарат OSIRIS-REx впервые коснулся поверхности астероида Бенну, учёные были удивлены плотностью его поверхности, которая оказалась намного ниже ожидаемой. Это обстоятельство оказало значительное влияние в момент посадки: контакт с астероидом вызвал выброс большого количества материала с его поверхности, часть которого удачно осела на механизме сбора образцов (TAGSAM), что помогло собрать гораздо больше астероидного грунта.

Капсула с образцами грунта на зонде OSIRIS-REx менее чем за сутки до спуска на Землю. Источник изображения: NASA

«Лучшая "проблема", с которой можно столкнуться, — это когда у вас так много материала, что его сбор занимает больше времени, чем ожидалось. За пределами головной части TAGSAM есть обильное количество материала, который интересен сам по себе. Это действительно впечатляет, когда весь этот материал находится там», — сообщил специалист по микроскопическим астроматериалам и заместитель куратора OSIRIS-REx Кристофер Снид (Christopher Snead).

Первый образец, взятый с внешней стороны головной части TAGSAM, уже находится в руках учёных, которые проводят его первичный анализ. Сначала, при помощи сканирующего электронного микроскопа исследователи изучат морфологию и химический состав частиц, что поможет лучше понять их природу. Далее, применяя метод инфракрасных измерений, учёные попытаются определить наличие гидратированных минералов, которые могут рассказать о водных процессах на астероиде в прошлом.

Новая комната для образцов с астероида Бенну в Центре космических полётов NASA им. Джонсона в Хьюстоне. Источник изображения: NASA

В ходе следующего этапа, используя рентгеновскую дифракцию, специалисты получат данные о кристаллической структуре минералов и возможном наличии органических частиц. Эти методы анализа дадут первичное понимание химического и минералогического состава образцов грунта, открывая путь для более глубокого изучения материала астероида Бенну, что, возможно, расширит наше понимание начальных этапов формирования Солнечной системы и возможного происхождения в ней органических веществ.

«У нас есть вся микроаналитическая техника, которую мы можем использовать для тщательного анализа этого материала почти до атомного уровня», — сообщила Линдсей Келлер (Lindsay Keller), член команды по анализу образцов, добытых OSIRIS-REx, из Центра космических полётов NASA им. Джонсона в Хьюстоне.

В ближайшие недели учёные NASA планируют перенести головную часть устройства TAGSAM, содержащую капсулу с образцами, в другой специализированный ящик. Он является важным элементом в процессе первичной обработки и анализа собранных образцов, так как обеспечивает необходимые условия для тщательного изучения материалов. В нём учёные смогут аккуратно разобрать TAGSAM, чтобы в конечном итоге получить доступ к основному объёму образцов грунта астероида Бенну.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США объявило об успешном завершении миссии по доставке на Землю образцов грунта с астероида Бенну (Bennu). Для США миссия по доставке грунта с астероида стала первой в истории.

Источник изображений: NASA

Капсула с образцами грунта приземлилась на территории испытательного полигона Министерства обороны США в пустыне Юта в 10:52 по местному времени (17:52 мск). Десятью минутами ранее она отделилась от автоматической станции OSIRIS-Rex и вошла в атмосферу нашей планеты у берегов Калифорнии. После входа в атмосферу открылся меньший из двух парашютов, необходимый для стабилизации полёта. Основной парашют раскрылся в 17:47 мск, благодаря чему к моменту касания поверхности планеты скорость капсулы снизилась с гиперзвуковой до примерно 18 км/ч.

Напомним, реализация миссии Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) стоимостью $1 млрд началась в 2016 году с запуска в космос автоматической станции с помощью ракеты-носителя SpaceX Falcon 9. Станция направилась к потенциально опасному околоземному астероиду Бенну, ширина которого составляет около 500 метров. Зонд достиг своей цели в декабре 2018 года и в течение следующих 22 месяцев исследовал космический объект.

В октябре 2020 года OSIRIS-REx спикировал на поверхность Бенну и собрал примерно 250 грамм грунта. Точное количество добытых образцов будет известно только после того, как специалисты вскроют приземлившуюся капсулу. В скором времени капсула отправится в Космический центр им. Джонсона в Хьюстоне, где и будет храниться. В дальнейшем получить образцы грунта с астероида для проведения исследований смогут учёные из разных стран мира.

Астероиды принято считать ископаемыми Солнечной системы, которые образовались раньше планет. Ожидается, что исследование грунта с Бенну поможет учёным узнать больше о начальном этапе существования Солнечной системы. Кроме того, могут найтись подтверждения теории панспермии, в соответствии с которой жизнь на нашу планету была занесена из космоса.

Сам же зонд OSIRIS-REx продолжит вести исследовательскую деятельность. Следующей его целью должен стать потенциально опасный астероид Апофис. Если всё пойдёт по плану, то автоматическая станция доберётся до астероида в 2029 году и будет исследовать его в течение 18 месяцев.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США в 2016 году запустило миссию по доставке на Землю образцов грунта астероида Бенну автоматическим зондом OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer). Оказалось, что во время сбора материалов в октябре 2020 года аппарат рисковал навсегда застрять на астероиде — под поверхностью Бенну оказалось много пустот.

Источник изображения: NASA / Goddard / University of Arizona

Для команды инженеров, которые участвовали в реализации миссии OSIRIS-Rex, было неожиданностью, что структура слоя астероида прямо под поверхностью неплотная, состоящая из слабосвязанных фрагментов горных пород с большим количеством пустот. Космическому аппарату удалось избежать погружения под поверхность Бенну только благодаря тому, что в нужный момент были включены его двигатели.

«Мы ожидали, что поверхность будет довольно жёсткой. Мы увидели гигантскую стену обломков, отлетающих от места сбора проб. Для операторов космического аппарата это было действительно страшно. Оказалось, что частицы, составляющие внешнюю оболочку Бенну, настолько слабо связаны друг с другом, что они ведут себя скорее как жидкость, чем как твёрдое тело», — рассказал Данте Лауретта (Dante Lauretta), профессор палеонтологии из Университета Аризоны.

Рыхлая поверхность Бенну, состоящая из сталкивающихся друг с другом фрагментов горных пород, поможет учёным улучшить понимание того, как формируются астероиды. Также ожидается, что образцы грунта с астероида помогут в разработке методов защиты Земли от столкновения с подобными космическими объектами.