Bennulle ja takaisin – Alamaailman jumala lähtee avaruusmatkalle epäkeskolla raketilla

Luotain irtoaa raketista 55 minuutin kuluttua laukaisusta, ja silloin sen matka varsinaisesti alkaa. Kantoraketin voimakas ylin vaihe syttyy ja sinkoaa luotaimen planeettainväliselle lentoradalle, jolla se saapuu asteroidi 101955 Bennun luokse vuonna 2018. 

Lähes kahden vuoden ajan kestävän tutkimisen jälkeen heinäkuussa 2020 luotain laskeutuu lähemmäksi Bennua ja yrittää saada pienellä käsivarrella napattua ainakin 60 grammaa massaltaan olevan näytteen pieneen säiliöön. 

Nappaaminen tapahtuu puhaltamalla typpikaasua pinnalle, jolloin (ainakin toivottavasti) ainetta sinkoaa säiliöön. Mikäli näytteenotto ei onnistu ensikerralla, on typpeä riittävästi kolmeen yritykseen. Näytesäiliössä on tilaa jopa kahdelle kilolle asteroidiainetta.

Otsikkokuvassa on hahmotelma siitä, miltä näytettä ottava luotain voisi näyttää. Aurinkopaneelien omituinen V-kulma ei ole sattumaa, sillä näytteen ottamisen aikaan paneelit käännetään yläviistoon, jotta ne eivät haittaisi toimenpidettä.

Näytteenottokäsivarren päässä on varmuuden varalta myös kärpäspaperin kaltaiset tarralevyt, jotka nappaavat varmasti pienen määrän pinta-ainetta. 

Näytteet laitetaan robottikäsivarrella kapseliin, joka tuo ne Maahan. Suunnitelman mukaan luotain lähtee paluumatkalle Bennun luota maaliskuussa 2021 ja saapuu maapallolle syyskuussa 2023. Hermeettisesti suojattu kapseli putoaa silloin Utahin autiomaahan ja viedään Johnsonin avaruuskeskukseen erittäin hyvin suojattuun laboratorioon, joka perustettiin aikanaan kuunäytteiden tutkimista varten.

Tutkakuvia Bennusta vuodelta 1999.

Bennu on pikkuasteroidi

Luotaimen kohteena oleva asteroidi 101955 Bennu on halkaisijaltaan noin 500 metriä kappale, joka kiertää Auringon radallaan 1,2 vuodessa. 

Se tulee joka kuudes vuosi lähelle maapalloa ja on mahdollista, että joskus tulevaisuudessa Bennu voisi jopa törmätä Maahan. Todennäköisyys on vain 0,017 %, mutta se on olemassa – ja se osaltaan tekee Bennusta niin kiinnostavan. Tässä on oikeasti yksi sellainen asteroidi, joka uhkaa meitä törmäyksellään!

Bennun pinnalla on myös nähtävästi suhteellisen tuoretta hiilipitoista ainetta, jonka tutkiminen on erittäin kiinnostavaa elämän synnyn selvittämisen kannalta. Kuten komeetoissa, voi myös asteroidien pinnalla muodostua hiilestä orgaanisia molekyylejä, jotka ovat elämän peruspalikoita.

OSIRIS-REx testattavana.

Luotain on vanhaa perua

Kuten yleensä avaruuslennoilla, on lennon nimellä kaksi merkitystä. Ensinnäkin nimi OSIRIS-REx tulee sanoista “Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer”, mutta se myös on viittaus ammoiseen egyptiläismytologian Osiris-jumalaan.

Tarinan mukaan Osiris hallitsi kuoleman valtakuntaa, teki maan hedelmälliseksi ja mahdollisti kuolemanjälkeisen elämän. Se oli eräs egyptiläisten tärkeimmistä jumalista, ja hän myös opetti ihmisille sivistystä ja maanviljelystaidot. 

Teknisesti luotain on kierrätyskamaa, sillä se perustuu lähes suoraan kahteen Mars-luotaimeen (Mars Reconnaissance Orbiter ja MAVEN) sekä juuri Jupiteria kiertämään saapuneeseen Junoon. Nämä kaikki ovat Lockheed-Martin -yhtiön valmistamia luotaimia, kuten  OSIRIS-RExkin.

Luotaimen massa laukaisun aikaan on 1530 kg, mistä noin puolet on polttoainetta, jota tarvitaan radan säätämiseen ja ohjaamiseen. Laatikkomainen runko on noin kolme metriä kanttiinsa ja aurinkopaneelit avattuna luotaimen leveys on 6,2 metriä. 

Rungon yhdellä seinällä on suuri lautasantenni yhteydenpitoa varten ja “alapuolella” koko joukko erilaisia tutkimuslaiteita.

OCAMS on näkyvän valon alueella toimiva kameralaitteisto. PolyCam on puolestaan 20-senttisellä peilillä varustettu kaukoputki, joka voi ottaa lähikuvia pinnasta.

OVIRS on näkyvän valon ja infrapunaisen alueella toimiva spektrometri, joka pystyy löytämään Bennun pinnalla olevia mineraaleja ja muita kiinnostavia aineita, kuten esimerkiksi vettä tai mahdollisia orgaanisia aineita. OTES on myös infrapuna-alueella toimiva laite, jota tosin kartoittaa asteroidin pinnan lämpötilaa.

Kanadalaistekoinen laserkorkeusmittari OLA tekee asteroidin pinnasta kolmiulotteisen kartan jaREXIS on röntgenspektrometri, joka pystyy havaitsemaan Auringosta tulevan röntgensäteilyn tuottamaa fluoresenssia asteroidin pinnalla olevasta kiviaineesta.

Näytteen pinnalta ottava robottikäsivarsi on puolestaan nimeltään TAGSAM ja se laittaa näytteet pieneen maahanpaluukapseliin, joka on käytännössä samanlainen kuin vuonna 2006 näytteitä komeetasta tuoneessa Stardust-luotaimessa.