Este domingo, 24 de setembro de 2023, marca um evento monumental da pesquisa de asteroides. A espaçonave OSIRIS-REx da NASA está programada para retornar uma amostra do asteroide Bennu à Terra. Esta amostra, pesando aproximadamente 250 gramas pode não parecer muito, mas é a maior amostra de asteroide já coletada. Para além da proeza tecnológica, certamente haverá avanço no entendimento científico de asteroides.

A Missão OSIRIS-REx: Uma Resumo

A missão Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) foi lançada em 2016 com o objetivo principal de coletar amostras do asteroide Bennu [14]. A espaçonave encontrou-se com sucesso com Bennu em 2018 e coletou as amostras em 2020. A missão visa contribuir com o modelo do sistema solar primitivo e até os fatores que podem ter levado à formação da vida na Terra.

Como Retornar a Amostra?

A própria espaçonave não retornará à Terra; em vez disso, ela liberará uma cápsula contendo a amostra e seguirá para sua próxima missão ao asteroide Aphonis. Uma vez liberada, estima-se que a cápsula levará aproximadamente quatro horas para atingir a atmosfera da Terra. Um escudo térmico protegerá a cápsula durante sua descida, e dois paraquedas serão acionados na etapa final para garantir um pouso seguro em uma área determinada.

Composição Material e Origens

A amostra passará por uma análise rigorosa para determinar sua composição. Isso poderia lançar luz sobre os blocos de construção do sistema solar e até oferecer pistas sobre as origens da vida. Temos boa ideia do que tem na amostra, mas vai ser importante determinar as proporções e quiçá algum elemento inesperado.

Aprofundamento

Bennu foi escolhido como alvo da missão devido à sua semelhança espectral com alguns asteroides ativos [11]. A sonda chegou a Bennu em dezembro de 2018 e desde então tem realizado observações e medições para caracterizar o asteroide [11].

Um dos instrumentos a bordo da espaçonave OSIRIS-REx é o OCAMS (OSIRIS-REx Camera Suite), que é um conjunto de câmeras que permite a aquisição óptica e imagens do asteroide [14]. Essas câmeras permitiram que a missão coletasse imagens de Bennu de longo alcance e serão usadas para selecionar um local adequado para a coleta de amostras [14]. A espaçonave também carrega o Regolith X-ray Imaging Spectrometer (REXIS), que foi projetado para analisar a composição do regolito do asteroide [7].

Observações feitas pela missão OSIRIS-REx revelaram que Bennu é um asteroide ativo que sofre uma contínua perda de massa [7]. Esta atividade foi observada pela ejeção de partículas da superfície do asteroide [11]. A missão também forneceu informações sobre o ambiente geofísico de Bennu, incluindo seu campo gravitacional e estrutura interna [6][1]. A forma de Bennu indica ser determinada por uma pilha de entulho com rigidez interna [1].

A espaçonave OSIRIS-REx está equipada com o Mecanismo de Aquisição de Amostras Touch-and-Go (TAGSAM), que foi projetado para coletar uma amostra da superfície de Bennu [3]. A espaçonave realizará uma manobra touch-and-go para entrar em contato com a superfície do asteroide e coletar amostras de regolito [3]. O objetivo é devolver à Terra pelo menos 60 gramas de material puro de Bennu para estudos mais aprofundados [11].

A missão também visa estudar a composição e propriedades do Bennu. Observações espectroscópicas mostraram que Bennu é espectralmente semelhante aos condritos carbonáceos hidratados, mas os análogos específicos na Terra ainda estão sob investigação [6]. A análise térmica forneceu informações sobre a estabilidade do gelo na superfície do asteroide e o potencial de sublimação [9]. Além disso, a missão contribuiu para a compreensão da natureza física, geológica e dinâmica de Bennu através de imagens e modelagem [11][2][13].

A missão OSIRIS-REx faz parte do campo mais amplo de exploração de asteroides e defesa planetária. Faz parte do programa Novas Fronteiras da NASA, que visa explorar o sistema solar através de missões de classe média [4]. A missão também contribuiu para o desenvolvimento de técnicas de deflexão de asteroides, como o método do impactador cinético, que envolve impactar um asteroide para alterar sua trajetória [10][14]. Estas técnicas são importantes para mitigar a ameaça potencial de impactos de asteroides na Terra.

Crédito

O email-list da Sabine Hossenfelder indicou o blog da Nasa OSIRIS-REx Adjusts Course to Target Sample Capsule’s Landing Zone. As referências do aprofundamento foram obtidas pelo https://scite.ai/ .

Referências:

1. Barnouin, O., Daly, M., Palmer, E., Gaskell, R., Weirich, J., Johnson, C., … & Lauretta, D. (2019). Shape of (101955) bennu indicative of a rubble pile with internal stiffness. Nature Geoscience, 12(4), 247-252. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0330-x
2. Barucci, M., León, J., Corre, L., Popescu, M., Tatsumi, E., Highsmith, D., … & Marty, B. (2019). Properties of rubble-pile asteroid (101955) bennu from osiris-rex imaging and thermal analysis. Nature Astronomy, 3(4), 341-351. https://doi.org/10.1038/s41550-019-0731-1
3. Bierhaus, E., Clark, B., Harris, J., Payne, K., Dubisher, R., Wurts, D., … & Lauretta, D. (2018). The osiris-rex spacecraft and the touch-and-go sample acquisition mechanism (tagsam). Space Science Reviews, 214(7). https://doi.org/10.1007/s11214-018-0521-6
4. Cheng, A., Atchison, J., Kantsiper, B., Rivkin, A., Stickle, A., Reed, C., … & Ulamec, S. (2015). Asteroid impact and deflection assessment mission. Acta Astronautica, 115, 262-269. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2015.05.021
5. Hergenrother, C., Adam, C., Chesley, S., & Lauretta, D. (2020). Introduction to the special issue: exploration of the activity of asteroid (101955) bennu. Journal of Geophysical Research Planets, 125(9). https://doi.org/10.1029/2020je006549
6. Highsmith, D., Small, J., Vokrouhlický, D., Bowles, N., Brown, E., Hanna, K., … & Marty, B. (2019). The dynamic geophysical environment of (101955) bennu based on osiris-rex measurements. Nature Astronomy, 3(4), 352-361. https://doi.org/10.1038/s41550-019-0721-3
7. Inamdar, N., Binzel, R., Hong, J., Allen, B., Grindlay, J., & Masterson, R. (2014). Modeling the expected performance of the regolith x-ray imaging spectrometer (rexis).. https://doi.org/10.1117/12.2062202
8. Kumamoto, K., Owen, J., Syal, M., Pearl, J., Raskin, C., Caldwell, W., … & Barnouin, O. (2022). Predicting asteroid material properties from a dart-like kinetic impact. The Planetary Science Journal, 3(10), 237. https://doi.org/10.3847/psj/ac93f2
9. Lauretta, D. (2014). Osiris-rex asteroid sample-return mission. Handbook of Cosmic Hazards and Planetary Defense, 1-21. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02847-7_44-1
10. Lauretta, D., DellaGiustina, D., Bennett, C., Golish, D., Becker, K., Balram-Knutson, S., … & Team, O. (2019). The unexpected surface of asteroid (101955) bennu. Nature, 568(7750), 55-60. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1033-6
11. Lauretta, D., Hergenrother, C., Chesley, S., Leonard, J., Pelgrift, J., Adam, C., … & Wolner, C. (2019). Episodes of particle ejection from the surface of the active asteroid (101955) bennu. Science, 366(6470). https://doi.org/10.1126/science.aay3544
12. Merlin, F., Deshapriya, J., Fornasier, S., Barucci, M., Praet, A., Hasselmann, P., … & Lauretta, D. (2021). In search of bennu analogs: hapke modeling of meteorite mixtures. Astronomy and Astrophysics, 648, A88. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140343
13. Nolan, M., Magri, C., Howell, E., Benner, L., Giorgini, J., Hergenrother, C., … & Scheeres, D. (2013). Shape model and surface properties of the osiris-rex target asteroid (101955) bennu from radar and lightcurve observations. Icarus, 226(1), 629-640. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2013.05.028
14. Rizk, B., d'Aubigny, C., Golish, D., Fellows, C., Merrill, C., Smith, P., … & Sullivan, M. (2018). Ocams: the osiris-rex camera suite. Space Science Reviews, 214(1). https://doi.org/10.1007/s11214-017-0460-7
15. Rozitis, B., Emery, J., Siegler, M., Susorney, H., Molaro, J., Hergenrother, C., … & Lauretta, D. (2020). Implications for ice stability and particle ejection from high‐resolution temperature modeling of asteroid (101955) bennu. Journal of Geophysical Research Planets, 125(8). https://doi.org/10.1029/2019je006323