Utrolig oppdrag: Robotsonde innhenter farlig asteroide

Som en syklist som skal forsøke å gripe en liten vannflaske, nærmer romfartøyet OSIRIS-REx seg asteroiden Bennu – men farten er på 100.000 km/t.

En robotarm strekker seg ut under fartøyet og streifer den støvete overflaten. Fem sekunder senere har fartøyet snappet til seg en prøve.

3. desember når OSIRIS-REx frem til målet, asteroiden Bennu. Det blir første gang den amerikanske romfartsorganisasjonen, NASA, skal besøke en asteroide og ta med seg en bit av den hjem.

Målet er å forsyne astronomer med en prøve fra en av de over 19.000 asteroidene som går i bane faretruende tett på jorden.

Dette prosjektet skal gi astronomene et klart bilde av slike asteroider og de mange banene de går i, slik at vi kan være forberedt på katastrofale kollisjoner.

Sonde finstuderer Bennu i et år

OSIRIS-REx er den tredje romferden i NASAs New Frontiers-program, som også omfatter New Horizons-sonden som dro til Pluto og Juno, som dro til Jupiter.

Målet er å utforske spesifikke deler solsystemet for å gi svar på astronomenes grunnleggende spørsmål om hvordan det har oppstått, hvordan det har utvikler seg, og hva som vil skje med det i framtiden.

OSIRIS-REx ble skutt opp i 2016. Den har gått i bane rundt sola i et år, før den vendte tilbake til jorda, som ga den en dytt, slik at den om seg ut mot banen til Bennu.

Robotsonden ankommer til Bennus bane på samme tid og sted som asteroiden, men legger seg litt foran den.

Asteroiden beveger seg med omkring 100.000 km/t, og robotsonden skal fly i formasjon med Bennu i et år. Fra fem kilometers avstand skal den bruke sine avanserte måleinstrumenter for å finstudere og kartlegge asteroiden.

Sonde kopierer kometjeger

OSIRIS-REx er formet som en terning og måler omkring tre meter på hver side. Den har arvet en del av sin grunnleggende konstruksjon fra sonden Stardust, som i 2006 sendte en kometprøve tilbake til jorden.

Instrumentene omfatter blant annet tre avanserte kameraer som filmer Bennu både på avstand og tett på, en høydemåler som skaper et topografisk kart over overflaten, og et sett spektrometre som kartlegger forekomsten av mineraler og diverse organiske materialer på asteroiden.

Det mest iøynefallende verktøyet på OSIRIS-REx er den tre meter lange robotarmen som skal ta prøven fra Bennu.

Den sinnrike mekanismen har krevd nytenkning av Nasas ingeniører. Problemet er at det er så godt som umulig å lande på en asteroide med en tyngdekraft på en brøkdel av jordens uten å bli kastet av igjen. Foten på armen har en spesialdesignet beholder.

Når foten berører Bennu, sender den et kraftig pust nitrogen mot overflaten, som får støv og stein til å virvle opp og lande i beholdere i gripearmens hode

OSIRIS-REx har nitrogen nok til å blåse tre ganger på asteroiden. Forsøk på jorden har vist at fem sekunder er nok til å samle opp en prøve på de 60 gram som studiene på jorden krever.

Når OSIRIS-REx har tatt prøven, skal forskerne sikre at den faktisk er stor nok. Farten på sondens rotasjon blir derfor observert før og etter manøveren. Siden metoden har en feilmargin på om lag 90 gram, må prøven veie minst 150 gram.

Asteroider skyves ut av kurs

Bennu er en såkalt nærjordsasteroide. Den har en diameter på 500 meter og kan ifølge Nasas beregninger komme tett på jorden omkring år 2182. En fulltreffer kan ramme oss med en energi som svarer til 80.000 Hiroshima-bomber.

OSIRIS-REx skal derfor også måle den såkalte Jarkovskij-effekten. Det er den vitenskapelige betegnelsen for at solen skyver ganske lett på asteroidene fordi den ikke varmer opp ulike deler av overflaten på de mørke asteroidene like mye.

De delene som varmes mest opp, avgir varmen igjen i form av stråling, som skyver ganske svakt på asteroiden. Effekten er veldig liten, men kan over lang tid endre asteroidens bane ganske mye.

Astronomene vil derfor studere den i håp om å bli flinkere til å forutsi asteroidenes baner mer presist i fremtiden.