La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA sale de la superficie del asteroide Bennu después de tomar una muestra. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/CI Lab/SVS

Los científicos han descubierto algo sorprendente después de analizar los datos recopilados cuando[{» attribute=»»>NASA’s OSIRIS-REx spacecraft collected a sample from asteroid Bennu in October 2020. The spacecraft would have sunk into the asteroid had it not fired its thrusters to back away immediately after it grabbed its sample of dust and rock from Bennu’s surface.

Unexpectedly, it turns out that the particles making up Bennu’s exterior are so loosely packed and lightly bound to each other that if a person were to step onto the asteroid they would feel very little resistance. It would be like stepping into a pit of plastic balls that are popular play areas for kids.

“If Bennu was completely packed, that would imply nearly solid rock, but we found a lot of void space in the surface,” said Kevin Walsh, a member of the OSIRIS-REx science team from Southwest Research Institute, which is based in San Antonio.

Side-by-side images from NASA’s OSIRIS-REx spacecraft of the robotic arm as it descended towards the surface of asteroid Bennu (left) and as it tapped it to stir up dust and rock for sample collection (right). OSIRIS-REx touched down on Bennu at 6:08 pm EDT on October 20, 2020. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

The latest findings about Bennu’s surface were published on July 7, 2022, in a pair of papers in the journals Science and Science Advances, led respectively by Dante Lauretta, principal investigator of OSIRIS-REx, based at University of Arizona, Tucson, and Kevin Walsh. These surprising results add to the intrigue that has gripped scientists throughout the OSIRIS-REx mission, as Bennu has proved consistently unpredictable.

The first surprise the asteroid presented was in December 2018, when NASA’s spacecraft arrived at Bennu. The OSIRIS-REx team found a rough surface littered with boulders instead of the smooth, sandy beach they had expected based on observations from Earth- and space-based telescopes. Reasearchers also discovered that Bennu was ejecting particles of rock from its surface into space.

“Our expectations about the asteroid’s surface were completely wrong,” said Lauretta.

The latest clue that Bennu was not what it seemed came after the OSIRIS-REx spacecraft picked up a sample and beamed stunning, close-up images of the asteroid’s surface to Earth. “What we saw was a huge wall of debris radiating out from the sample site,” Lauretta said. “We were like, ‘Holy cow!’”

El asteroide cercano a la Tierra Bennu es una pila de escombros de roca y cantos rodados que quedaron de la formación del sistema solar. El 20 de octubre de 2020, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA aterrizó brevemente en Bennu y recolectó una muestra para regresar a la Tierra. Durante este evento, el brazo de la nave espacial se hundió mucho más profundo de lo esperado en el asteroide, lo que confirma que la superficie de Bennu está débilmente unida. Ahora, los científicos han utilizado datos de OSIRIS-REx para revisar el evento de muestreo y comprender mejor cómo se mantienen unidas las capas superiores sueltas de Bennu. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/CI Lab/SVS

Los científicos de la misión quedaron perplejos por la abundancia de guijarros esparcidos, dada la suavidad con la que la nave espacial golpeó la superficie. Aún más extraño fue que la nave espacial dejó un gran cráter de 8 metros de ancho. “Cada vez que probamos el procedimiento de recolección de muestras en el laboratorio, apenas hicimos un terrón”, dijo Lauretta. El equipo de la misión decidió enviar la nave espacial de vuelta tomando más fotos de la superficie de Bennu «para ver qué tan grande es el desastre que hemos hecho», dijo Lauretta.

Los investigadores analizaron el volumen de escombros visible en las imágenes de antes y después del sitio de muestra, denominado «Ruiseñor.” También analizaron los datos de aceleración recogidos durante el aterrizaje de nave espacial. Estos datos revelaron que cuando OSIRIS-REx tocó el asteroide, experimentó la misma cantidad de resistencia (muy poca) que sentiría una persona al apretar el émbolo de una cafetera francesa. “Cuando encendimos nuestros propulsores para salir de la superficie, todavía estábamos sumergiéndonos en el asteroide”, dijo Ron Ballouz, científico de OSIRIS-REx con sede en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

Ballouz y el equipo de investigación realizaron cientos de simulaciones por computadora para deducir la densidad y la cohesión de Bennu en función de las imágenes de la nave espacial y la información de aceleración. Los ingenieros variaron las propiedades cohesivas de la superficie en cada simulación hasta que encontraron la que más se acercaba a los datos de la vida real.

Esta vista del asteroide Bennu expulsando partículas de su superficie el 19 de enero de 2019 se creó combinando dos imágenes tomadas a bordo de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA. También se aplicaron otras técnicas de procesamiento de imágenes, como recortar y ajustar el brillo y el contraste de cada imagen. (Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona/Lockheed Martin)

Ahora, esta información precisa sobre la superficie de Bennu puede ayudar a los científicos a interpretar mejor las observaciones remotas de otros asteroides, lo que podría ser útil para diseñar futuras misiones de asteroides y desarrollar métodos para proteger la Tierra de las colisiones de asteroides.

Es posible que asteroides como Bennu, mal mantenidos juntos por la gravedad o la fuerza electrostática, puedan romperse en la atmósfera de la Tierra y, por lo tanto, representen un tipo de peligro diferente al de los asteroides sólidos. «Creo que todavía estamos comenzando a comprender qué son estos cuerpos, porque se comportan de maneras muy contrarias a la intuición», dijo Patrick Michel, científico de OSIRIS-REx y director de investigación del Centre National de la Recherche Scientifique en el Observatorio de la Costa Azul. en Niza, Francia.

Referencias:

“Muestreo de naves espaciales y excavación del subsuelo del asteroide (101955) Bennu” por DS Lauretta, CD Adam, AJ Allen, R.-L. Ballouz, OS Barnouin, KJ Becker, T. Becker, CA Bennett, EB Bierhaus, BJ Bos, RD Burns, H. Campins, Y. Cho, PR Christensen, ECA Church, BE Clark, HC Connolly, MG Daly, DN DellaGiustina, CY Drouet d’Aubigny, JP Emery, HL Enos, S. Freund Kasper, JB Garvin, K. Getzandanner, DR Golish, VE Hamilton, CW Hergenrother, HH Kaplan, LP Keller, EJ Lessac-Chenen, AJ Liounis, H. Ma , LK McCarthy, BD Miller, MC Moreau, T. Morota, DS Nelson, JO Nolau, R. Olds, M. Pajola, JY Pelgrift, AT Polit, MA Ravine, DC Reuter, B. Rizk, B. Rozitis, AJ Ryan , EM Sahr, N. Sakatani, JA Seabrook, SH Selznick, MA Skeen, AA Simon, S. Sugita, KJ Walsh, MM Westermann, CWV Wolner y K. Yumoto, 7 de julio de 2022, Ciencias.
DOI: 10.1126/ciencia.abm1018

“Cohesión casi nula y empaquetamiento suelto del subsuelo cerca de Bennu revelado por el contacto de la nave espacial” por Kevin J. Walsh, Ronald-Louis Ballouz, Erica R. Jawin, Chrysa Avdellidou, Olivier S. Barnouin, Carina A. Bennett, Edward B Bierhaus, Brent J. Bos, Saverio Cambioni, Harold C. Connolly, Marco Delbo, Daniella N. Della Giustina, Joseph DeMartini, Joshua P. Emery, Dathon R. Golish, Patrick C. Haas, Carl W. Hergenrother, Huikang Ma, Patrick Michel , Michael C. Nolan, Ryan Olds, Benjamin Rozitis, Derek C. Richardson, Bashar Rizk, Andrew J. Ryan, Paul Sánchez, Daniel J. Scheeres, Stephen R. Schwartz, Sanford H. Selznick, Yun Zhang y Dante S. Laureta , 7 de julio de 2022, avances en la ciencia.
DOI: 10.1126/sciadv.abm6229

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA proporciona gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal. La universidad lidera el equipo científico y la observación científica y la planificación del procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, construyó la nave espacial y proporciona operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de navegar la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.