Sonda OSIRIS-REx putuje vesmírem již dva roky. Za tu dobu urazila miliardy kilometrů a k cíli jí zbývá už pouze několik měsíců. Míří k fascinujícímu asteroidu jménem Bennu, ke kterému by měla dorazit v prosinci letošního roku. Sonda zde pak zahájí téměř dvouletý výzkum tohoto kosmického balvanu, zmapuje jeho terén a bude hledat bezpečné a přitom zajímavé místo, ze kterého by mohla odebrat vzorky. V červenci 2020 se na několik sekund zlehka dotkne povrchu a nasbírá minimálně 60 gramů prachu a kamínků. Teoreticky může nabrat až dva kilogramy materiálu, což by byl největší odběr z mimozemského tělesa od éry programu Apollo. Sonda pak materiál uloží do návratového pouzdra, které má v roce 2023 přistát v poušti v americkém Utahu, kde už na něj budou čekat vědci. Mnohaletá mise, která patří mezi nejsložitější svého druhu, se celá točí kolem asteroidu Bennu. Ten je však jen jedním ze zhruba 780 000 známých asteroidů ve Sluneční soustavě. Nabízí se tedy otázka, proč si vědci vybrali právě tento objekt? NASA před několika dny vydala článek s deseti důvody, který Vám nyní přinášíme.

1) Je blízko Země
Zatímco většina asteroidů obíhá kolem Slunce mezi Marsem a Jupiterem, tak oběžná dráha asteroidu Bennu je v těsné blízkosti Země – dokonce ji kříží! Asteroid se tak k naší planetě přiblíží jednou za šest let. Výhodou Bennu je i to, že kolem Slunce obíhá po téměř stejné rovině jako Země (sklony se liší jen o 6°- pozn. aut.). Díky tomu byly vypuštění sondy a její přílet k asteroidu mnohem snazší – bez masivních urychlovacích manévrů. Na druhou stranu urychlení potřeba bylo – v září 2017 proto sonda prolétla kolem Země, která ji urychlila a došlo i ke změně sklonu oběžné dráhy sondy.

2) Má správnou velikost
Asteroidy se otáčí kolem své osy stejně jako planety. Ty malé s průměrem pod 200 metrů většinou rotují velice rychle – některé dokonce udělají za minutu i několik otáček. Taková rychlost otáčení komplikuje snahu sondy srovnat svou rychlost s rychlostí na povrchu při odběru vzorků. Ještě větším problémem je, že velmi rychlá rotace malých asteroidů může z povrchu odhodit jemné částice regolitu, tedy materiálu, který chce OSIRIS-REx odebírat. Větší velikost asteroidu Bennu zajišťuje jednodušší odběr a dostatek regolitu. Jeho průměr je 492 metrů a kolem své osy se otočí jednou za 4,3 hodiny.

3) Je hodně starý
Bennu je fragmentem, který zůstal po bouřlivém vzniku Sluneční soustavy. Některé úlomky uvnitř tohoto asteroidu mohou být podle některých teorií dokonce starší než samotná Sluneční soustava! Tato mikroskopická zrnka prachu mohla být vyvržena z nitra umírajících hvězd a náhodně proniknout do oblasti, kde se před 4,6 miliardami let formoval zárodek naší soustavy. Někoho možná napadne zajímavá myšlenka – Na Zemi od jejího vzniku dopadlo velké množství kosmického kamení – meteoritů. Proč tedy vědci neprozkoumají tyto kameny, které již na Zemi jsou. Je to tím, že astronomové (až na drobné výjimky) nemohou určit, z jakého druhu objektu tyto úlomky pochází, což je velmi důležité z hlediska kontextu. Tyto kameny navíc při průchodu atmosférou zažily pekelné podmínky, byly kontaminovány různými látkami, se kterými mohl jejich materiál reagovat – od vzduchu přes hlínu, sníh až po písek. Na mnoha z nich se navíc během mnoha tisíc let podepsala i větrná a vodní eroze. Takové procesy nenávratně mění chemické složení meteoritů a znemožňují přečíst jejich dávné záznamy.

4) Je obstojně zachovalý
Bennu je jakousi časovou schránkou z dob vzniku naší soustavy, jelikož jej chrání kosmické vakuum. Ačkoliv se vědci domnívají, že jde o pozůstatek většího asteroidu, do kterého před 1 – 2 miliardami let narazil nějaký objekt, nedomnívají se, že by tato událost nějak výrazně změnila materiál v asteroidu uložený. Bennu pak zřejmě vlivem gravitačního ovlivňování měnil své oběžné dráhy až se nakonec dostal do relativní blízkosti Země.

5) Může obsahovat stopy naznačující původ života
Analýza vzorků z Bennu pomůže planetárním vědcům mnohem lépe pochopit, jakou roli mohly hrát asteroidy při doručování pro život nezbytných látek na Zemi. Díky pozemským a kosmickým teleskopům a jejich dálkovým pozorováním již víme, že Bennu je na uhlík bohatý asteroid. Právě uhlík je klíčem k organickým molekulám, které se bez něj neobejdou. Vědci se domnívají, že Bennu je bohatý na organické molekuly, ve kterých jsou uhlíkové řetězce spojeny s kyslíkem, vodíkem a dalšími prvky. Kromě uhlíku by Bennu měl obsahovat i další látku nezbytnou pro nám známý život – vodu. Ta by mohla být zachycena mezi minerály, které tvoří asteroid.

6) Obsahuje cenné materiály
Kromě toho, že nás může naučit, jak to ve Sluneční soustavě vypadalo dříve, můžeme studiem Bennu přiblížit budoucnost. Asteroidy jsou bohaté na přírodní zdroje jako je železo či hliník, ale i na vzácné kovy jako je například platina. Z tohoto důvodu se některé firmy a dokonce i některé státy snaží vymýšlet technologie, které by jednou měly pomoci získávat tyto materiály. Ještě důležitější je, že asteroidy jako Bennu jsou klíčové pro budoucí cestování do hlubších končin vesmíru. Pokud se třeba lidstvo naučí, jak z vody na asteroidech získávat vodík a kyslík, mohlo by to vést k výrobě raketového paliva. Díky tomu by asteroidy jednou mohly fungovat jako kosmické čerpací stanice pro robotické či pilotované výpravy k Marsu a dále. K tomu ale musíme umět základní věci jako je manévrování kolem objektů jako je Bennu, musíme znát chemické a fyzikální vlastnosti asteroidů, abychom mohli pokročit na vyšší úroveň příprav.

7) Pomůže nám lépe pochopit ostatní asteroidy
Astronomové studovali Bennu ze Země od jeho objevu v roce 1999. Výsledkem je, že si myslí, že vědí dost věcí o chemických a fyzikálních vlastnostech tohoto objektu. Jejich znalosti nevychází jen ze sledování asteroidu, ale také z analýzy meteoritů, které dopadly na Zemi, čímž zaplňují mezeru mezi znalostmi získanými pozorováním a predikcí odvozenou z teoretických modelů. Díky detailním informacím, které přímo na místě nasbírá OSIRIS-REx budou moci vědci svá očekávání konfrontovat s realitou a podle toho případně upravit své výpočetní modely. Tato činnost ve výsledku ověří či zpřesní třeba teleskopická pozorování a pokusy o modelování podstaty dalších asteroidů v naší soustavě.

8) Pomůže nám pochopit zvláštní sluneční sílu …
Astronomové vypočítali, že se dráha asteroidu Bennu od jeho objevu (rok 1999) do současnosti posunula o zhruba 280 metrů ke Slunci. Příčinou by mohl být fenomén nazvaný Jarkovského efekt. Jde o proces, při kterém sluneční světlo ohřívá jednu stranu malého, tmavého asteroidu. Zahřátý povrch pak díky otáčení kolem osy zajde do stínu, kde pak toto teplo vyzařuje formou infračerveného záření do prostoru. Takové vyzařování má sice jen drobný, zato však neustálý vliv. Může odsunout asteroid dále od Slunce, pokud asteroid rotuje prográdně (stejně jako Země – ve směru oběhu), nebo ke Slunci – jako u Bennu, který se otáčí opačným směrem, než jakým obíhá. OSIRIS-REx bude zblízka měřit Jarkovského efekt, což pomůže vědcům zpřesnit předpovědi vědců spojené s dalším pohybem Bennu i dalších asteroidů, kterých se tento jev týká. Už dosavadní studie naznačují, že právě tato síla mohla během milionů let přitáhnout asteroid Bennu do našich končin z hlavního pásu asteroidů.

9) … a udržet asteroidy v bezpečné vzdálenosti
Jedním z významných důvodů, proč vědci touží po přesném předpovídání, jak se dráhy asteroidů posunou, mají co do činění s těsnými průlety kosmických objektů kolem Země. Když do předpovědních modelů zahrnuli účinky Jarkovského efektu, vyšlo jim, že v roce 2135 by Bennu měl proletět kolem Země ve vzdálenosti menší, než kde obíhá Měsíc. Mezi roky 2175 a 2195 by měly být průlety dokonce ještě bližší. Je sice nepravděpodobné, že by Bennu v té době zasáhl Zemi, ale naši potomci budu moci využít data ze sondy OSIRIS-REx (případně jejích nástupců), aby v případě ohrožení zvolili nejlepší metodu odvrácení rizika. Teoreticky by mohli nejen u Bennu ale i u jiných asteroidů využít Jarovského efektu ve svůj prospěch.

10) Je to dar, kterým budou obdarováni mnozí
Vzorky z Bennu se na Zemi dostanou 24. září roku 2023. Vědci zapojení do projektu OSIRIS-REx budou analyzovat čtvrtinu získaného materiálu. Zbytek bude k dispozici vědcům po celém světě a také uschován pro ty, kteří se ještě nenarodili, pro analytické techniky, které ještě nebyly vynalezeny a k zodpovězení otázek, na které se ještě nikdo nezeptal.

Zdroje informací:
https://solarsystem.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://solarsystem.nasa.gov/internal_resources/1415
https://solarsystem.nasa.gov/…/1409_Artist’s_concept_of_OSIRIS-REx_flying_past_Earth..jpeg
https://solarsystem.nasa.gov/internal_resources/1410
https://solarsystem.nasa.gov/internal_resources/1412
https://solarsystem.nasa.gov/…/1413_Meteorite_with_chemicals_called_out..jpeg
https://solarsystem.nasa.gov/internal_resources/1414
https://solarsystem.nasa.gov/internal_resources/1416