OSIRIS-REx готовится к старту
OSIRIS-REx - пока что третья попытка заполучить в земной лаборатории нетронутые образцы астероидов и комет. В 2004 году зонд Stardust уже посетил комету 81P/Вильда и двумя годами спустя доставил немного ценного материала; японский аппарат Hayabusa стартовал в 2003-м и после ряда сбоев с трудом завершил миссию, в 2010 году принеся образцы вещества с астероида Итокава. Однако материалы, которые попадали в руки исследователей, были исключительно скудными: считанные пылинки, доли грамма.
OSIRIS-REx должен принести куда более щедрый улов: планируется, что установленная на борту система TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism), сочетающая роботизированную руку-манипулятор и вакуумный «пылесос», сумеет собрать до 2 кг (и минимум 60 г) вещества с астероида Бенну. На конце 3,4-метрового манипулятора находится форсунка, через нее подается плотная струя сжатого азота, которая под большим давлением сможет выбивать с поверхности частицы твердого вещества и пыли размерами вплоть до 2 см, направляя их прямиком в воронку ловушки, заполненной задерживающим пыль гелем. Если устройство сработает, то аппарат доставит на Землю столько внеземного вещества, сколько ученые не видели со времен лунных миссий Apollo.
Сбор образцов с поверхности астероида Бенну: взгляд художника / ©NASA
Впрочем, произойдет это далеко не сразу. Стартовав в 2016 году на борту ракеты-носителя Atlas V, OSIRIS-REx прибудет к цели только в 2018-м и после ряда сложных маневров проведет около полутора лет на его орбите. Оставаясь в 5 км над астероидом, аппарат внимательно исследует его поверхность и выберет место, подходящее для снижения. Для таких наблюдений и картографии на борту зонда имеются лазерные альтиметры (OLA), спектрометры для анализа температур и минерального состава, а также блок из двух камер PolyCam и MapCam (еще одна небольшая камера SamCam будет вести съемку процесса сбора проб).
Название полуторатонного аппарата - акроним, напоминающий о боге Осирисе. При этом астероид назван в честь мифической птицы Бенну, олицетворяющей одну из душ древнеегипетского божества. В поперечнике он лишь немногим превышает 500 м, и гравитация здесь исключительно слаба, что серьезно затрудняет посадку (достаточно вспомнить проблемы, ставшие роковыми для европейского зонда Philae). Поэтому OSIRIS-REx садиться на него и не будет: предполагается, что аппарат зависнет в паре метров над поверхностью, после чего запустит в действие свой манипулятор и азот. На сбор у него уйдет не больше нескольких минут.
Ключевые инструменты OSIRIS-REx / ©NASA, University of Arizona
Однако затем - еще до 2021 года - OSIRIS-REx задержится возле Бенну, продолжая наблюдения и ожидая, пока астероид окажется в удобном положении для начала обратного пути на Землю, куда миссия должна вернуться только осенью 2023 года. Сам аппарат сгорит в атмосфере, и в пустыню американского штата Юта будет сброшена лишь капсула с ценными образцами. Тогда и начнется самое интересное в этой миссии, стоимость которой для NASA превысила 800 млн долларов (плюс еще в 200 млн оцениваются ракета и запуск).
Небольшой околоземный астероид (101955) Бенну был открыт только в 2013 г. Один оборот по его эллиптической орбите вокруг Солнца занимает около 1,2 наших года. По расчетам, между 2169 и 2199 гг. его траектория имеет один шанс из 4000 пересечься с Землей и привести к катастрофе глобального масштаба (энергия возможного столкновения с ним оценивается в 2700 мегатонн тротилового эквивалентна). Вероятность совсем невысока, однако Бенну остается одним из наиболее потенциально опасных для нас небесных тел, поэтому уточнение его орбиты и всестороннее исследование может весьма пригодиться нашим потомкам век спустя.
Перемещение космического аппарата OSIRIS-REx на испытательную площадку / ©Lockheed Martin Corporation
Впрочем, главной задачей миссии остается «чистая наука»: такие углеродистые астероиды класса В, как Бенну, можно назвать реликтами эпохи молодости Солнечной системы. Это тот же материал, из которого сформировались планеты, однако не затронутый миллиардами лет геологической активности - фактически, «музейный образец», готовый многое рассказать о далеком прошлом нашего мира.
Разработчики миссии OSIRIS-REx так поясняют свой выбор: из примерно 500 тыс. известных астероидов к околоземным относятся около 7 тыс., из них орбиты 192 проходят достаточно удобно для организации возвращаемой миссии. Из них 26 имеют достаточно большой (больше 200 м) диаметр, и только пять относятся при этом к классу В. Фактически выбора не оставалось: Бенну выглядит самым логичным кандидатом. Быть может, здесь найдется даже органика, которая стала предшественницей жизни на Земле.