Amerikāņu kosmiskā zonde OSIRIS-REx tikai decembra sākumā pietuvojās asteroīdam Bennu, taču tā izpētes pirmie rezultāti ir ļoti daudzsološi. Jau noskaidrots, ka asteroīdu veidojošajos iežos bagātīgi sastopamas molekulas, kuru sastāvā ir gan ūdeņradis, gan skābeklis. Tas vedina uz domām, ka pirms vairākiem miljardiem gadu, kad Bennu bija krietni prāvāka debess ķermeņa sastāvdaļa, uz tā bijis ūdens.
Misijas galvenais mērķis ir Bennu grunts paraugu iegūšana, taču tas notiks ne agrāk kā 2020. gada vasarā. Līdz tam zonde riņķos ap asteroīdu, pret kuru būs pavērsti četru zinātnisko instrumentu (spektrometru un kameru) komplekti, un pakāpeniski laidīsies aizvien zemāk un zemāk, pamazām tuvojoties tā virsmai - paraugu ņemšana notiks, zondei atrodoties vien pāris metru augstumā. Maksimālā satuvināšanās ar asteroīdu nav tik vienkārša, kā varētu šķist, - gan niecīgās gravitācijas, gan neregulārās formas un sarežģītā reljefa dēļ.
Pareiza izvēle
Arizonas universitātes pētnieks un misijas vadītājs Dante Loreta, komentējot pirmos saņemtos rezultātus, uzsvēris, ka Bennu ir attaisnojis uz to liktās cerības. «Kā pētniecības objektu mēs šo asteroīdu izvēlējāmies tieši tādēļ, ka uzskatījām - to veidojošo minerālu sastāvā varētu būt ūdens. Pēc analoģijas ar oglekļa hondrītu meteorītiem, ko esam daudz pētījuši, mēs ceram uziet arī organiskos savienojumus. Tas vēl nav izdevies, taču šķiet, ka esam ieradušies pareizajā vietā,» zinātnieka sacīto citē interneta ziņu vietne Space.com.
AP atgādina, ka 2016. gada septembrī startējusī zonde asteroīdam pietuvojās 3. decembrī. Taču tas, ka pirmie rezultāti saņemti tik ātri, nav nekas pārsteidzošs, jo jau kopš augusta beigām Bennu bija pievērsti visi trīs OSIRIS-REx spektrometri - OVIRS, REXIS un OTES. Pirmais no tiem darbojas redzamajā un infrasarkanajā diapazonā, otrais - rentgena staru diapazonā, bet trešais analizēja siltuma emisiju. Ar šo ierīču palīdzību izdevies konstatēt, ka mālainajos iežos, no kā sastāv asteroīds, atrodamas molekulas, kuru sastāvā ir tā dēvētie hidroksili - saistīti skābekļa un ūdeņraža atomi.
Interneta ziņu vietne LiveScience.com norāda, ka šā atklājuma interpretācija ir nepārprotama. Bennu ģeoloģiskajā vēsturē ir bijis periods, kad uz tā notikusi iežu un ūdens mijiedarbība. Asteroīda nelielais izmērs (Bennu platums nepārsniedz 500 metru) liek šaubīties, vai uz tā varējis atrasties ūdens šķidrā formā. Taču tas pavisam noteikti varējis pastāvēt uz prāvāka asteroīda (piemēram, kādu 100 kilometru diametrā), kas pirms simtiem miljoniem gadu bijis iesaistīts kosmisko ķermeņu sadursmē, kuras rezultātā izveidojušās daudzas lauskas, viena no kurām pašlaik ir Bennu asteroīds.
Kādēļ zinātniekus tik ļoti interesē iespējama ūdens esamība uz asteroīda? D. Loreta atgādina, ka saskaņā ar vienu no hipotēzēm ūdens un dažādi organiskie savienojumi uz Zemes savulaik nonākuši tieši no kāda asteroīda vai komētas, kas ietriekusies mūsu planētā, un šī katastrofa veicinājusi primitīvo dzīvības formu attīstību. Ja zinātnieku rīcībā nonāks pietiekami daudz Bennu iežu paraugu, būs iespējams veikt sarežģītas analīzes atomu līmenī, kuru rezultātiem būtu liela loma šīs hipotēzes apstiprināšanā vai noraidīšanā.
Sarežģītie manevri
Decembra sākumā OSIRIS-REx atradās aptuveni 19 kilometru attālumā, un tagad zonde uzsākusi sarežģītu manevru sēriju, lai līdz gada beigām nostabilizētos tā orbītā. D. Loreta un viņa kolēģe Eimija Saimona ar gandarījumu uzsvēruši, ka asteroīda forma principā atbilst tai, ar ko misijas plānotāji bija rēķinājušies, balstoties uz informāciju, kas savākta ar vairāku teleskopu palīdzību. Tas ir ļoti svarīgi, jo pamata manevri, lai zonde nostabilizētos orbītā, jau bija ieprogrammēti tās datorā, un tos vairs nevajadzēs pārprogrammēt.
Taču pirmie asteroīda attēli, kas saņemti no zondes, likuši pētniekiem kļūt domīgiem. Izrādās, ka Bennu virsma ir klāta ar diezgan prāviem klinšu bluķiem, lielākie no kuriem ir aptuveni 50 metru gari, 55 metrus plati un vairākus metrus augsti. LiveScience.com norāda, ka zondi tāpat nav bijis paredzēts nosēdināt uz asteroīda, tomēr tagad nāksies krietni palauzīt galvas, lai izvēlētos piemērotāko vietu grunts paraugu ņemšanai. Lai to paveiktu, aptuveni divas tonnas smagajam OSIRIS-REx vismaz uz piecām sekundēm nekustīgi jāsastingst pāris metrus virs asteroīda virsmas. Šajā laikā tiks izbīdīts 3,5 metrus garais manipulators TAGSAM, kura galā pierīkots slāpekļa lādiņš. Pēc tā izšaušanas no asteroīda virsmas vajadzētu pacelties sīkām iežu daļiņām un putekļiem, ko plānots savākt īpašā rezervuārā. Pavisam šādu rezervuāru ir trīs, jo zondes reaktīvo dzinēju degvielas krājumi ir ierobežoti, un vairāk par trim mēģinājumiem pietuvoties asteroīda virsmai nebūs. Misijas vadītāju minimālais mērķis ir iegūt vismaz 60 gramu iežu paraugu, bet maksimālais - savākt līdz pat diviem kilogramiem asteroīda putekļu.
Taču līdz šim brīdim, kas neapšaubāmi uzskatāms par OSIRIS-REx misijas kulmināciju, ir vēl tāls ceļš ejams. D. Loreta norādījis, ka vēl nekad cilvēku izgatavota zonde nav nostabilizējusies orbītā ap tik mazu debess ķermeni, kura gravitācija ir vairāk nekā 100 000 reižu mazāka par Zemes pievilkšanas spēku. Paredzēts, ka līdz Jaungadam zondei vajadzētu sasniegt stabilu orbītu aptuveni 1,6 kilometru augstumā virs Bennu virsmas, bet šis attālums ir niecīgs ne tikai kosmiskajos mērogos vien. Misijas plānotāji gan ar šādiem sarežģījumiem bija rēķinājušies, tieši tādēļ tās kulminācijas brīdi ieplānojot uz 2020. gada jūliju. Līdz tam laikam būs iespējams izpētīt dažādas orbītas (asteroīda forma vairāk atgādina rombu, nevis lodi, un atšķirīgās orbītās uz zondi darbosies pavisam atšķirīgi spēki) un sastādīt sīku Bennu virsmas karti, kas ļaus izvēlēties piemērotāko paraugu ņemšanas vietu, raksta Space.com. Zondes augstuma samazināšana būs ļoti smalks process, kas noritēs burtiski metru pa metram, ņemot vērā visdažādākos parametrus, tajā skaitā, piemēram, to, cik spēcīgi zondi sakarsē Saules stari. Ja viss noritēs pēc plāna, 2021. gada martā OSIRIS-REx pametīs asteroīdu, bet 2023. gada septembrī ar izpletni aprīkotais hermētiski slēgtais konteiners ar tā grunts paraugiem piezemēsies tuksnesī Jūtas štatā, kur šo sūtījumu ar nepacietību gaidīs NASA zinātnieki.
Perspektīvas un drošība
Kā jau NASA ierasts, OSIRIS-REx ir 800 miljonus dolāru izmaksājušās misijas abreviatūra, bet tās pilnais nosaukums ir krietni garāks uz sarežģītāks - Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer. Šo terminu atšifrēšana ļauj izprast, cik daudz jautājumu zinātnieki cer kaut daļēji atrisināt, pateicoties informācijai, kas tiks savākta misijas laikā.
Origins jeb izcelsme, protams, attiecas uz jau pieminēto fundamentālo jautājumu, kas saistīts ar dzīvības rašanos uz mūsu planētas. Ir skaidrs, ka asteroīda un tā iežu izpēte nesniegs kategorisku un vienu vienīgo pareizo atbildi uz šo jautājumu (zinātnieki jau kuru reizi aicinājuši medijus izvairīties no sensacionāliem, bet neprecīziem virsrakstiem), taču jaunās zināšanas pavisam noteikti palīdzēs pavirzīties uz priekšu šīs atbildes meklēšanā.
Spectral Interpretation norāda uz spektroskopijas metožu izmantošanu asteroīda iežu ķīmiskā sastāva noteikšanā, un pirmos rezultātus šī metode jau ir devusi. D. Loreta atgādinājis, ka pirms vairāk nekā pieciem gadiem, izvēloties pētīšanai piemērotāko asteroīdu, debess ķermenim, kas tolaik zinātnieku aprindās sausi tika dēvēts par 1999 RQ36, uzmanība pievērsta arī tādēļ, ka ar teleskopu palīdzību savāktā informācija liecināja, ka šis asteroīds lielākoties sastāv no oglekļa. Savukārt ogleklis, kā zināms, ir organisko savienojumu pamatā. Interesanti, ka pašreizējo nosaukumu asteroīds ieguva konkursa rezultātā. Uz to plānotās misijas nosaukums jau bija izvēlēts, un, ņemot vērā to, ka Ozīriss bija seno ēģiptiešu pēcnāves, aizsaules valstības un mirušo dievs, NASA atbalstīja ideju nosaukt asteroīdu ēģiptiešu mitoloģijā pieminēta gārņa, kas simbolizē atdzimšanu, vārdā.
Resource Identification, kā saprotams, nozīmē resursu identificēšanu. Space.com atgādina, ka vairāki komerciālie uzņēmumi, kas reģistrēti dažādās pasaules malās, un vairākas valstis (nez kādēļ aktīvākā ir Luksemburga) jau skaļi paziņojuši par saviem plāniem sākt uz asteroīdiem iegūt derīgos izrakteņus. Starptautiskie līgumi vismaz pagaidām to neaizliedz, tomēr pašlaik šie projekti vairāk atgādina finanšu piramīdas, kuru mērķis ir piesaistīt lētticīgus investorus, nevis patiešām nopietnu biznesu. Par to, no kā sastāv asteroīdi, cilvēcei ir ļoti aptuvens priekšstats (un to apliecina arī NASA ieguldījumi OSIRIS-REx misijā), un vismaz šobrīd nav ne mazākās jēgas tērēt miljardiem dolāru, lai galu galā konstatētu, ka uz nolūkotā asteroīda (uz kura resursu izstrādi tiesības nostiprinātas aptuveni tādā pašā veidā kā Džeka Londona aprakstītā Aļaskas zelta drudža laikos) ir vien granīts, kaļķakmens un māls. Savukārt NASA ar resursiem izprot galvenokārt ūdeni, kas ir absolūti neaizstājams raķešdegvielas izgatavošanā. Asteroīdus (protams, ne tik mazus kā Bennu) tā uzskata par potenciāliem placdarmiem, kur starpplanētu kosmosa kuģiem būtu iespējams uzpildīt uz vietas izgatavotu degvielu, jo tās nogādāšana ārpus mūsu planētas atmosfēras izmaksā ļoti dārgi.
Un visbeidzot Security jeb drošība. Bennu ir viens no tiem Zemei tuvajiem kosmiskajiem objektiem (NEO), kas var radīt draudus mūsu planētai. Asteroīda orbīta ap Sauli ir izteiktas elipses formā, un Bennu regulāri šķērso mūsu planētas orbītu, reizi sešos gados pietuvojoties Zemei. Ja nekas nemainīsies, nākamā gadsimta nogalē asteroīds nonāks pavisam tuvu planētai, un pašreizējās aplēses liecina - varbūtība, ka tas ietrieksies Zemē, strauji pieaug no 1/1800 2170. gadā līdz 1/1000 2182. gadā.
«Ja tas patiešām var pietuvoties Zemei tik tuvu, lai to apdraudētu, tad mums par šo asteroīdu jāzina viss iespējamais,» intervijā vācu raidkorporācijai Deutsche Welle norādījs Berlīnes Planētu izpētes institūta (DLR) speciālists Haralds Mihaelis, kurš līdzdarbojies OSIRIS- REx misijas sagatavošanā. Zinātnieks uzsvēris, ka ir ļoti svarīgi noskaidrot, kā asteroīdu (ne tikai Bennu) trajektorijas ietekmē Saules starojums, jo šī informācija ļautu precīzāk definēt, kuri no kosmiskajiem akmens bluķiem, kas diezgan bieži pašaujas garām Zemei dažu simtu tūkstošu kilometru attālumā, ir patiešām bīstami, bet kuri ne.