OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) on Yhdysvaltojen ensimmäinen asteroidinäytteenkeruumissio, jonka onnistui näytteenotossa Bennu-nimisellä asteroidilla. Lähtö tapahtui 8.9.2016.
Parin vuoden matkan jälkeen luotain saavutti asteroidin 3. joulukuuta 2018. Asetuttuaan kiertoradalle, luotain kartoitti kohdettaan ja näiden tietojen perusteella löydettiin sopivat kohdat näytteiden otolle. Koska Bennu on hyvin pieni asteroidi, halkaisija noin 525m, ja sen aiheuttama gravitaatio on myös hyvin heikko.
 |
| Tässä kuvassa keltaisella on korostettu ne aminohapot, joita Bennullta tuodusta näytteistä on löydetty. Kuva NASA. |
Heikosta gravitaatiosta johtuen, luotaimen täytyi lähestyä asteroidia hyvin hitaasti, sillä ohjausraketteja ei pinnan läheisyydessä voitu käyttää. Näytteenotossa onnistuttiin 20. lokakuuta 2020 luotaimen koskettaessa asteroidin pintaa hyvin kevyesti ja nopeasti, vain muutaman sekunnin ajan. Typpikaasusuihkulla pölläytettiin regoliittia näytekammioon. Tavoite oli 60 grammaa, mutta yllättävästi saaliiksi saatiinkin hieman runsaammin, noin 120 gramma asteroidin pintamateriaalia.
Näytteen ottamisen jälkeen luotain irrottautui asteroidin vaikutuspiiristä
ja suuntasi kulkunsa kohti Maata. Laskeutumisosa irrotettiin luotaimesta noin
kuukautta ennen Maan ohilentoa. Näytekapseli oli siirretty luotaimessa
laskeutumisosaa, jonka laskeutuminen tapahtui laskuvarjolla. Laskuvarjot
avattiin noin 10 km korkeudella. Sitä ennen laskeutumisosa oli vapaassa
putoamisessa vain ilmakehän jarruttaessa putoamista. Avaruudessa tultaessa
nopeus (13,8 km/s) oli monikymmenkertaisesti äänen nopeus, joten laskeutujan
ulkopinta kuumeni voimakkaasti. Se oli päällystetty ablatiivisella
lämpökilvellä, joten näytteet pysyvät kapselissaan kuumenematta. Laskeutuminen
tapahtui 24. syyskuuta 2023 Utahin Test and Training Range
-alueelle.
 |
| Näytteiden laskeutumis Utahin autiomaassa paluun jälkeen. Kuva NASA. |
OSIRIS-Rex -luotaimen kokoamien näytteiden analysointi aloitettiin Johsonin avaruuskeskuksessa, jossa tätä varten on puhdastilat ja tarvittavat laboratoriot. Näytteet piti säilyttää erittäin huolellisesti, sillä ne saastuvat herkästi maanpinnalla. Se olisi erittäin kohtalokasta astrokemiallisia analyysejä ajatellen, joissa etsitään hyvin monimutkaisia hiiliyhdisteitä kuten aminohappoja, nukleotideja, proteiineja jne. Saastuminen on todella huomionarvoinen asia, sillä japanilaisen luotaimen Ryugu-astroidista kokoamien näytteiden todettiin saastuneen (Maasta peräisin olevia bakteereja) englantilaisessa tutkimuslaitoksessa.
Astrokemiallisten tutkimusten lisäksi luonnollisesti
määritettiin näytteiden mineraalit, joita löydettiin kaikkiaan yksitoista
erilaista. Mikroskooppisilla analyyseilla määritettiin yksittäisten
näytekappaleiden muodot ja kiderakenteet. Isotooppianalyyseillä määritettiin
alkuaineiden isotooppijakauma, jotka tuntemalla voidaan päätellä Bennun
historiaa ja siinä samalla myös koko Aurinkokunnan kehityshistoriaa.
Helposti haihtuvat kaasut, kuten ammonium eivät kuitenkaan pysty tiivistymään asteroidien nykyisellä radalla, joten sen on täytynyt olla tai syntyä ns. lumirajan ulkopuolella. Lumiraja varhaisessa Aurinkokunnassa oli jossakin Marsin ja Jupiterin ratojen välissä.
 |
| Näitä löydettyjä nukletidiemäksiä (Nucletide Bases) tarvitaan yhdessä fosfori- ja sokeri-molekyylien kanssa, jotta DNA (ylhäällä) tai RNA (alhaalla) -ketjuja voisi syntyä. Kuva NASA. |
Tutkimuksissa paljastui, että näytteet sisälsivät pienen
määrän vesipitoisia mineraaleja kuten natriumkarbonaattia, fosfaatteja,
sulfaatteja, fluorideja, haliitteja, ammoniakkia ja helposti haihtuvia aineita.
Monet näistä yhdisteistä ovat sellaisia, että ne tarvitsevat vettä syntyäkseen.
Näyttääkin siltä, että Bennu oli alun perin osa isompaa kappaletta jossakin
lumirajan ulkopuolella. Tämä iso kappale on myöhemmässä vaiheessa pirstoutunut
jostakin syystä ja Bennu on ajautunut sisempään Aurinkokuntaan.
Näytteiden analyysissä havaittiin myös lukuisia orgaanisia
yhdisteitä. Nämä ovat hiilen pitkäketjuisia molekyylejä, joita tavallisesti
syntyy hiilestä, vedystä ja typestä ja syntyäkseen ne tarvitsevat vettä ja erilaisia
mineraaleja katalysaattoreiksi. Vaikka näitä kaikkia Bennulla on ollut
saatavilla, tai jopa aikaisemmin tähtipölypilvessä, josta Aurinkokunta
muodostui, prosessit ovat olleet hitaita. Toisaalta aikaa on ollut miljardeja
vuosia.
Tutkijoiden raporteissa on kerrottu mitä näytteistä löytyi. Näiden joukossa on aminohappojen ja karboksyylien lisäksi kakki viisi nukleotidiemästä, joita tarvitaan RNA ja DNA -ketjujen muodostamiseen. RNA tai DNA -ketjuja ei sentään näytteistä löydetty.
 |
| Aminohappojen molekyylirakenne voi olla joko oikea- tai vasenkätinen, toisin sanoen ne ovat toistensa peilikuvia. Maapallolla elävien organismien molekyylimuodot ovat vasenkätisiä, mutta Bennulta tuoduissa näytteissä molempia molekyylimuotoja on yhtä paljon. Kuva NASA. |
Asteroidinäytteistä löytyneet aminohapot ja orgaaniset
molekyylit ovat erittäin tärkeitä, koska ne voivat antaa viitteitä siitä, miten
elämän rakennuspalikoita on saatu aikaan ja kulkeutunut Maahan. Tämä tukee
hypoteesia siitä, että asteroidit ja komeetat ovat voineet olla merkittäviä
elämän elementtien tuojia planeetallemme.
Yhteenvetona voidaan todeta, että OSIRIS-REx:n löytämät
aminohapot ja vastaavat molekyylit avaavat uusia mahdollisuuksia elämän
alkuperän tutkimissa sekä auttavat ymmärtämään, miten elämän kannalta tärkeitä
rakenteita on voinut syntyä ja kehittyä aikojen saatossa. Lisää yksityiskohtia
todennäköisesti julkaistaan tulevissa tutkimuksissa ja raportoinneissa.
Huhtikuun 13. vuonna 2029 Apophis ohittaa maapallon vain
32 000 km etäisyydeltä. Matka on lyhyempi kuin geosynkronisella radalla
olevat tietoliikenne, sää- ja tv-satelliitit. Etäisyys on niin pieni, että
maapallon vuorovesivoimat saanevat Apophisin pinnalla maanvyöryjä ja sen
pyörimisakseleissa voi tapahtua muutoksia. OSIRIS-APEX:n tehtävän on havaita
näitä muutoksia.
Luotain tekee vielä yhden kokeen, jollaista ei ole tehty
tarkoituksellisesti koskaan. Se käyttää rakettimoottoreitaan Apophisin pinnan
läheisyydessä, jolloin kaasut puhaltavat pinnan regoliitin pois ja sen alta
paljastunee täysin muuttumatonta pintaa.
Vanhemmat uutiset OSIRIS-Rex:stä:
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti