Космический аппарат, который в 2023 году должен доставить на Землю образцы грунта с околоземного астероида Бенну, впервые в истории наблюдал шлейфы из частиц, извергающихся с его поверхности.
Кроме того, поверхность Бенну оказалась не такой ровной, как ожидалось, поэтому учёным пришлось изменить план полёта и забора образцов из-за непредвиденно сложного рельефа.
Космический аппарат OSIRIS-REx вышел на орбиту вокруг астероида 31 декабря 2018 года. Бенну, который лишь ненамного превышает по размеру здание Эмпайр-стейт-билдинг, может содержать материал, оставшийся в неизменном виде с далёких времён зарождения нашей Солнечной системы.
"Открытие шлейфов - один из самых больших сюрпризов в моей научной карьере, - сказал Данте Лоретта, руководитель миссии OSIRIS-REx в Университете Аризоны. - Также и неровный рельеф поверхности противоречит всем нашим прогнозам. Бенну удивляет нас, и наши увлекательные исследования только начинаются".
Шлейфы из частиц были обнаружены 6 января 2019 года, после чего учёные миссии увеличили частоту наблюдений и зафиксировали другие шлейфы в течение следующих двух месяцев. Хотя многие частицы были отброшены далеко от Бенну, учёные отследили некоторые из них, которые вращались вокруг астероида как спутники, а затем вновь вернулись на его поверхность.
Первоначально учёные увидели эти шлейфы на изображениях, полученных аппаратом с орбиты вокруг Бенну на расстоянии около 1,61 километра от поверхности. После оценки безопасности полёта группа пришла к выводу, что частицы не представляют угрозы для работоспособности космического аппарата. Команда продолжает анализировать выбросы частиц и их возможные причины.
Кроме того, для учёных миссии OSIRIS-REx стало сюрпризом такое количество крупных валунов на поверхности Бенну. По результатам наземных наблюдений команда ожидала увидеть в целом ровную поверхность с несколькими большими каменными глыбами. Вместо этого оказалось, что вся поверхность Бенну неровная и густо усеяна валунами.
Большое количество и плотность валунов означает, что планы миссии по сбору образцов необходимо скорректировать. Первоначально планировалось захватить грунт в безопасном месте радиусом 25 метров. Однако из-за непредвиденно каменистой пересечённой поверхности команда не смогла найти на Бенну подходящий участок такого размера. Поэтому учёные решили искать безопасные участки, которые намного меньше по радиусу.
Вследствие уменьшения площади места для забора образцов и огромного количества валунов, от космического аппарата потребуется более высокая точность при его спуске к поверхности, чем первоначально планировалось. Учёные разрабатывают сложный манёвр, чтобы аппарат смог точно нацелиться на небольшой участок и успешно собрать грунт.
Предварительная оценка количества валунов была получена, исходя из наземных наблюдений тепловой инерции Бенну, то есть его способности проводить и хранить тепло, а также из радиолокационных измерений неровностей его поверхности. Теперь, когда OSIRIS-REx произвёл съёмку Бенну с близкого расстояния, все прогнозы относительно более ровной поверхности оказались ошибочными. Это говорит о том, что компьютерные модели, используемые для интерпретации данных, не позволяют адекватно предсказать природу поверхности небольших скалистых астероидов. Команда учёных пересматривает эти модели, используя реальную информацию о Бенну.
Благодаря этому астероиду сделаны и другие открытия.
Во-первых, учёные непосредственно наблюдали за изменением скорости вращения Бенну в результате так называемого эффекта Ярковского-О'Кифа-Радзиевского-Пэддэка (YORP). Неравномерный нагрев солнечным светом и охлаждение вращающегося астероида приводит к увеличению скорости его вращения. В результате период вращения Бенну уменьшается примерно на одну секунду каждые 100 лет.
А во-вторых, с помощью двух приборов космического аппарата - цветной камеры MapCam и термоэмиссионного спектрометра OTES - на поверхности Бенну был обнаружен магнетит, что свидетельствует о взаимодействии породы с жидкой водой на космическом теле, когда-то породившем Бенну.
OSIRIS-REx был запущен в 2016 году с целью исследования астероида Бенну, самого маленького космического тела, на орбиту которого вышел земной космический аппарат.
Изучение Бенну позволит исследователям больше узнать о происхождении нашей Солнечной системы, первичных источниках воды и органических молекул на Земле, о ресурсах в околоземном космическом пространстве. Также изучение астероидов важно с точки зрения оценки их потенциальной опасности для нашей планеты.