Som en syklist som i høy fart skal gripe en bitte liten vannflaske, nærmer romfartøyet OSIRIS-REx seg asteroiden Bennu med 100 000 km/t. En tynn robotarm strekker seg ut under fartøyet og streifer den støvete overflaten.
Fem sekunder senere har fartøyet snappet en prøve.
I dag skal OSIRIS-REx for første gang forsøke å samle inn støv og småstein fra asteroidens overflate.
Følg hendelsene live fra klokken 23:00 her
Målet er å forsyne astronomer med en prøve fra en av de over 19.000 asteroidene som befinner seg faretruende tett på jorden.
Prosjektet skal gi astronomene et klart bilde av nærgående asteroider og deres skiftende baner, slik at de er forberedt på katastrofale kollisjoner.
Sonder närstuderar Bennu i ett år
OSIRIS-REx är det tredje uppdraget i Nasa:s New Frontiers-program, som även omfattar New Horizons-uppdraget till Pluto samt Junouppdraget till Jupiter.
Uppdragen ska utforska specifika delar av vår kosmiska bakgård för att ge svar på astronomernas frågor om hur solsystemet uppstod, utvecklas och vad som händer med det framtiden.
Efter att OSIRIS-REx sköts upp 2016 har den befunnit sig i kretslopp runt solen i ett år, därefter vände den tillbaka till jorden där den knuffades ut mot Bennus bana.
Robotsonden väger som en bil
OSIRIS-REx är 2,72 gånger 3,1 meter och väger 1 529 kilo. Det motsvarar en stor personbil.
Asteroiden beveger seg med omkring 100.000 km/t, og robotsonden har derfor fløyet i formasjon med Bennu i to år og fra fem kilometers avstand brukt sine avanserte måleinstrumenter til å finstudere og kartlegge asteroiden.
Sond kopierar kometjägare
OSIRIS-REx är formad som en tärning med en sida på cirka tre meter. Den har ärvt en del av sin grundläggande konstruktion från sonden Stardust, som 2006 skickade tillbaka ett kometprov till jorden.
Den har bland annat tre avancerade kameror som filmar Bennu både på avstånd och nära håll, en höjdmätare som skapar en topografisk karta över ytan samt en uppsättning spektrometrar som kartlägger förekomsten av mineral och organiska material på asteroiden.
Avancerat verktyg sköter provtagningen
En tre meter lång robotarm är ett av de viktigaste verktygen ombord på robotsonden OSIRIS-REx. Tillsammans med avancerade mätinstrument och en värmeskyddad kapsel ska armen ta ett markprov på asteroiden Bennu och föra det säkert hem till jorden.
Solceller levererar strömmen
Två solcellspaneler på totalt 8,5 kvadratmeter ger ström till sondens instrument. Panelerna levererar upp till tre kilowatt,
vilket motsvarar en vattenkokare.
Raketdysor bromsar skeppet
Fyra raketdysor bromsar farten under provtagningen då robotsonden och Bennu båda håller 100 000 kilometer i timmen.
Kapsel skyddar asteroidprovet
När provet är hämtat väntar en två år lång hemresa. Längs vägen ska en särskild värmeskyddad kapsel se till att provets temperatur aldrig blir högre än 75 °C eftersom för hög temperatur kan skada provet. Det är en tuff utmaning särskilt vid nedstigningen genom jordens atmosfär där temperaturen kan nå upp till cirka 1 700 °C.
Lasermätare hittar landningsplatsen
En laserhöjdmätare skapar en så kallad topografisk karta som visar asteroidens yta in i minsta detalj. Med hjälp av kartan kan astronomerna hitta en plats där OSIRIS-REx sedan kan hämta provet på asteroiden.
Griparm tar provet
Skeppets tre meter långa arm är utrustad med en anordning som ska samla upp minst 60 gram sten och damm i två behållare i griparmens huvud.
Tre kameror filmar manövern
Skeppets tre kameror följer hela manövern.
- PolyCam är först ut med att upptäcka Bennu på två miljoner kilometers avstånd och börjar då ta bilder.
- MapCam kartlägger därefter Bennus yta och tar bland annat närbilder av landningsplatsen.
- SamCam dokumenterar själva manövern, där skeppets robotarm plockar upp en bit av asteroiden.
OSIRIS-REx mest prominenta verktyg är den tre meter långa robotarmen som ska ta provet från Bennu.
Dess sinnrika mekanism har krävt nytänkande av Nasas ingenjörer och är ett resultat av det faktum att det är så gott som omöjligt att landa på en asteroid med en gravitation som är en bråkdel av den på jorden utan att bli avkastad.
Armens fot är en specialdesignad behållare. När foten berör Bennu skickar den en kraftig puff av kväve mot ytan så att damm och sten virvlar upp och landar i en behållare i griparmens huvud.
Credit: NASA
OSIRIS-REx har tillräckligt med kväve för tre puffar på asteroiden. Försök på jorden har visat att fem sekunder räcker för att samla in ett prov på de 60 gram som undersökningen nere på jorden kräver.
När OSIRIS-REx har hämtat provet ska forskarna säkerställa att det är tillräckligt stort. Sondens rotationen mäts därför både före och efter manövern. Metoden har en felmarginal på cirka 90 gram och provet måste därför väga minst 150 gram.
Bennu truer med naturkatastrofe
Bennu är en så kallad near earth-asteroid med en diameter på 500 meter och kan
enligt Nasas beräkningar komma nära jorden omkring år 2182. En fullträff kan drabba oss med en energi motsvarande 80 000 Hiroshimabomber.
o
OSIRIS-REx ska därför också mäta den så kallade jarkovskij-effekten. Det är det vetenskapliga namnet på att solen ger asteroiderna en lätt knuff eftersom de inte värmer ytan på mörka asteroider lika mycket.
De delar som värms upp mest avger sedan värmen igen i form av strålning som ger asteroiden en mycket svag knuff. Effekten är mycket liten, men kan över lång tid ge en ganska stor förändring av asteroidens bana.
Därför vill astronomerna studera den för att förhoppningsvis bättre kunna förutse asteroidernas banor i framtiden.
