Zeer poreuze rotsen geven planetoïde Bennu z’n pokdalige oppervlak

Planetoïde Bennu. Credit: NASA / Goddard / University of Arizona

Sterrenkundigen dachten dat planetoïden zoals Bennu een oppervlak zouden hebben dat als ware bedekt met zand zou zijn, regoliet van fijn zand en kleine steentjes, van slechts enkele centimeters groot. Maar niets was minder waar, zoals bleek uit de waarnemingen van dichtbij met NASA’s OSIRIS-REx ruimteverkenner. Die zag namelijk dat Bennu bedekt was met grote rotsblokken van wel meters groot en dat fijn regoliet ontbrak. Onderzoek door een team van sterrenkundigen onder leiding van Saverio Cambioni (UArizona Lunar and Planetary Laboratory) laat nu zien hoe dat mogelijk komt. Het woord REx’ in OSIRIS-REx staat voor Regolith Explorer en dat is ook één van de doelen van de verkenner geweest, die inmiddels met een lading monsters onderweg terug is naar de aarde, het onderzoeken van het regoliet. Cambioni en z’n team pasten algoritmes van kunstmatige intelligentie toe om gegevens te analyseren die OSIRIS-REx had verzameld tijdens de korte afdaling oktober 2020 tot aan het oppervlak. Daarbij keken ze vooral naar de thermische (infrarode) straling van Bennu. Die straling is van rotsen anders dan van fijn regoliet. Uit het onderzoek komt naar voren dat het fijne regoliet niet willekeurig was verdeeld over Bennu, maar minder was waar de rotsen poreuzer waren, wat op het grootste deel van het oppervlak het geval was. De rotsblokken op Bennu zijn erg poreus en als er inkomende meteoren neerstorten werken de rotsen als een spons, dan dempen de holtes in de rotsen de klap van die meteoren. Als zo’n meteoor inslaat komt er fijn stof vrij en dat valt dan neer als regoliet. Verder zijn poreuze rotsen minder gevoelig voor scheuren door de aswenteling en de dag/nachtritmes van Bennu en dat zorgt ook voor minder fijn regoliet. Hier het vakartikel over het onderzoek aan de rotsen op Bennu, verschenen in Nature. Bron: Phys.org.

OSIRIS-REx heeft meer inzicht opgeleverd in de toekomstige baan van planetoïde Bennu

Een mozaïekfoto van Bennu, gemaakt door 12 opnames met de PolyCam van 2 december j.l. te stacken. Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

In een vandaag gepubliceerd artikel zeggen sterrenkundigen dat ze dankzij onderzoek met OSIRIS-REx meer te weten zijn gekomen over de baan van de planetoïde Bennu, een potentiële aardscheerder en dat er tot het jaar 2300 slechts een zeer geringe kans is op een botsing met de aarde. De ‘Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer‘ (OSIRIS-REx) draaide sinds 2018 om Bennu, die zo’n 500 meter in diameter is en deed daar veel onderzoek. Op 10 mei 2021 verliet OSIRIS-REx de kleine planetoïde, nadat eerder (op 20 oktober 2020) bij een succesvolle Touch-and-Go (TAG) gebeurtenis de ruimteverkenner afdaalde tot aan het oppervlak en daar een kleine hoeveelheid grondmonsters verzamelde. Die monsters kwamen in een container terecht, die nu (afgesloten) naar de aarde worden gebracht en die op 24 september 2023 hier zullen arriveren. Van Bennu was al bekend dat het een ‘Near-Earth Object’ (NEO) is, een aardscheerder die in potentie in botsing zou kunnen komen met de aarde. Nu blijkt dat de risico’s daartoe zeer beperkt zijn: tot aan het jaar 2300 is de kans op een inslag 1 op 1750 (0,057%). En dat is dan het totaal van alle kansen op een inslag tot dat jaar in de verre toekomst. De grootste kans op een inslag is er op 24 september 2182 – over pakweg 161 jaar – als die kans 1 op 2700 is, da’s 0,037%. Eerder al, in 2035, is er ook een nauwe passage van Bennu langs de aarde, maar die brengt ‘m niet zo dichtbij als in 2182. Alle gegevens zijn terug te lezen in het artikel ‘Ephemeris and hazard assessment for near-Earth asteroid (101955) Bennu based on OSIRIS-REx data‘ van Davide Farnocchia (Center for Near Earth Object Studies) en z’n team, dat vandaag verscheen in het tijdschrift Icarus. Bron: NASA.

NASA’s OSIRIS-REx is begonnen aan z’n reis terug naar aarde

Foto van Bennu, waar kleine deeltjes vanaf vliegen. Credit: NASA

NASA’s Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) is gisteren om 22.23 uur Nederlandse tijd begonnen aan z’n reis terug naar de aarde, terug naar waar z’n missie vijf jaar geleden startte. Op dat tijdstip gisteravond begon de hoofdmotor aan een zeven minuten durende ‘full throttle’, zeg maar dat ze op vol vermogen gas gaf om de ruimteverkenner uit z’n baan om de kleine planetoïde Bennu te krijgen en de reis naar de aarde te beginnen. Door het ontbranden van de motor kreeg OSIRIS-REx een snelheid van 1000 km/uur. De reis terug naar de aarde zal zo’n 2,5 jaar duren en is 1,4 miljard km lang, waarbij hij twee rondjes om de zon zal afleggen. De bedoeling is dat de ruimteverkenner op 24 september 2023 bij de aarde zal arriveren en dat een capsule met aan boord grondmonsters die verzameld zijn op Bennu per parachute zal afdalen in de atmosfeer en in de westelijke woestijn van Utah zal landen op de zogeheten ‘Utah Test and Training Range’. In de afgeschermde capsule bevindt zich minstens 60 gram aan monsters, die bij een korte landing op Bennu op 20 oktober vorig jaar zijn verzameld. Bron: NASA.

Osiris-Rex heeft ‘een rommeltje’ achtergelaten op planetoïde Bennu

Boven: Nightingale voor de afdaling (7 maart 2019 gemaakt), onder: Nightingale na de landing (7 april 2021 gemaakt). Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

Op 20 oktober vorig jaar wist de Amerikaanse ruimtesonde Osiris-Rex succesvol een korte landing te maken op de kleine planetoïde Bennu en om daar materiaal op te vangen. Nu blijkt dat Osiris-Rex bij die gebeurtenis best wel ‘een rommeltje’ heeft gemaakt van de landingsplek, Nightingale genaamd. Die 20e oktober kwam de sonde tijdens de ‘Touch-and-Go (TAG)’ op zijn verzamelarm op het oppervlak van Bennu en werd vrijwel onmiddellijk het blaas- en opvang-mechanisme in werking gesteld en de regoliethouder gevuld met regoliet van de planetoïde. Daarbij werd met stikstofgas een gat geblazen in de bodem, waarop stenen en keien omhoog vlogen. Dit gebeurde binnen een tijdsbestek zes seconden. Direct daarop steeg de sonde al weer op van Bennu.

Dubbelklikken voor de animatie. Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

Op 7 april j.l. vloog Osiris-Rex weer vlak over Nightingale heen om te kijken wat er precies veranderd was en de foto’s die toen zijn gemaakt laten zien dat er veel op de plek is veranderd. Zo is een grote kei met een massa van 1 ton maar liefst 12 meter verderop terecht gekomen (waarbij je wel moet weten dat Bennu veel minder aantrekkingskracht heeft dan de aarde) – zie de animatiefoto hierboven, waarin de kei in de rode cirkel te zien is, de X markeert de exacte landingsplek. Hieronder nog een video, waarin de beelden te zien zijn van de indruk die de landing op Bennu heeft gemaakt.

NASA heeft bekendgemaakt dat Osiris-Rex op 10 mei 2021 de planetoïde gaat verlaten en zich richting de Aarde zal begeven. Op 24 september 2023 moet een kleine, hittebestendige container met de verzamelde monsters dan aan een parachute landen in de Amerikaanse staat Utah. Bron: Phys.org.

OSIRIS-REx heeft z’n bodemmonsters van planetoïde Bennu veiliggesteld

Credits: NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin

NASA’s Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) is er in geslaagd om de bodemmonsters van planetoïde Bennu, die op 20 oktober na een succesvolle Touch & Go waren verzameld, te plaatsen in de Sample Return Capsule (SRC) van het ruimtevaartuig. Dat is afgelopen dinsdag en woensdag gebeurd en uit foto’s blijkt dat het plaatsen succesvol is verlopen (zie hierboven). Met de robotarm van OSIRIS-REx werd de opvangkop van het Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) naar de SRC gebracht en werd ‘ie vervolgens in de capsule is gezet, die daarna hermetisch werd gesloten. Hieronder videobeelden van hoe dat gegaan is.

Dat ging allemaal eerder dan gepland, hetgeen komt omdat de kop langzaam kleine deeltjes van het gruis bleek te verliezen. Vandaar dat men het veilig stellen van de monsters heeft versneld. De bedoeling is nu dat OSIRIS-REx ergens in maart volgend jaar terugkeert naar de aarde en dat de SRC op 24 september 2023 per parachute zal landen in de woestijn in de Amerikaanse staat Utah. Bron: NASA.

OSIRIS-REx heeft gruis van Bennu opgevangen, maar verliest ’t ook langzaam

Klikken voor de animatie van drie opeenvolgende foto’s, waarop te zien is hoe deeltjes ontsnappen uit de verzamelkop van de TAGSAM.. Credit: NASA

Foto’s gemaakt van de kop van het Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) van NASA’s ruimteverkenner OSIRIS-Rex laten zien dat deze er afgelopen woensdag inderdaad in geslaagd is om gruis van het oppervlak van planetoïde Bennu te verzamelen. Het blijkt echter ook dat de kop zo vol zit dat er langzaam kleine deeltjes gruis de ruimte in verdwijnen. Bij de touch and go woensdag ging de kop maar liefst 48 cm het rulle regoliet in. Dante Lauretta (University of Arizona), hoofd van het wetenschappelijk team van OSIRIS-Rex, denkt dat enkele honderden gram is ingevangen, meer dan de 60 gram die als doel was gesteld. Men vermoedt dat de kunststof flap van mylar die als ‘deksel’ fungeert niet goed sluit, doordat er grotere steentjes onder kwamen te zitten en dat daardoor kleine deeltjes kunnen ontsnappen. Men wil nu het gruis in de kop snel stoppen in de Sample Return Capsule (SRC), zodat het niet verder kan ontsnappen. Als alles volgens plan verloopt zal OSIRIS-REx op 24 september 2023 terugkeren bij de aarde, waar de SRC, met daarin het verzamelde ruimtegruis, per parachute zal landen in de woestijn in Utah. Bron: NASA.

Videobeelden van OSIRIS REx’ korte contact met planetoïde Bennu

Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

Woendagnacht 21 oktober 00.12 uur Nederlandse tijd raakte NASA’s OSIRIS REx ruimteverkenner met z’n Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) kort contact met planetoïde Bennu op de plek genaamd Nightingale. Dat contact heeft in totaal zes seconden geduurd, zo blijkt uit de voorlopige gegevens die zijn verzameld. Van 82 opnames die tijdens dat korte contact gemaakt zijn met de SamCam camera aan boord van OSIRIS REx heeft men onderstaand filmpje gemaakt.

In de video zien we TAGSAM zichtbaar in het onderste deel van het frame. De 30 cm grote ronde kop aan het einde van TAGSAM is het enige deel dat in contact kwam met het oppervlak. In het midden van de video positioneert de kop zichzelf om frontaal in contact te komen met het oppervlak van Bennu. Kort daarna raakt de kop de het regoliet bij locatie Nightingale. Bij het eerste contact lijkt de TAGSAM-kop een deel van de poreuze rotsen eronder te verpletteren. Een seconde later vuurt de kop stikstof af, dat er voor zorgt dat een aanzienlijke hoeveelheid van het materiaal van de locatie opspat en dat deels in de kop terecht komt. Hieronder een fragment van de video, gemaakt van 16 opnames, waarop dat opspatten goed te zien is.

Uit voorlopige gegevens blijkt dat het ruimtevaartuig ongeveer 5 van de 6 seconden aan contact heeft besteed aan het verzamelen van oppervlaktemateriaal, en dat het grootste deel van de monsterafname plaatsvond binnen de eerste 3 seconden. De bedoeling was dat 60 gram aan monsters zou worden verzameld. Het is nog niet bekend of dat ook gelukt is. Hieronder tenslotte nog een gifje van twee opnames, één net voor en één net na het contact – dubbelklikken voor de animatie.

Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

Bron: NASA.

Vannacht 00:12 uur zal OSIRIS-REx een monster nemen van planetoïde Bennu – volg het hier live!

Impressie van de TAG manoeuvre, die vannacht zal worden gedaan. Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

Als alles volgens plan verloopt zal vannacht om 00:12 uur Nederlandse tijd NASA’s Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) een monster nemen van de kleine planetoïde Bennu. Rond 19.50 uur begint de langzame afdaling, die zal eindigen met de vijf seconden (!) durende “Touch-And-Go” (TAG) manoeuvre op de plek Nightinggale – lees deze blog voor de details. Dat alles gebeurt 322 miljoen km van ons vandaan, dus het geschiedt allemaal volledig automatisch, de vluchtleiders van Lockheed Martin Space bij Denver, die deze operatie hebben voorbereid, kunnen alleen afwachten en hopen dat alles goed gaat. Mocht het niet goed gaan dan heeft OSIRIS-REx nog genoeg brandstof om zo’n TAG nog twee keer uit te voeren. De monsters van Bennu die verzameld worden zullen naar aarde terug worden gebracht, waar het in september 2023 zal arriveren. Kort na 00:12 uur hopen ze een signaal te ontvangen of de touchdown goed is verlopen. Vanaf 23.00 uur zal alles live te volgen zijn via onderstaand kanaal – kijk en geniet!

Bron: NASA

OSIRIS-REx laat zien dat planetoïde Bennu regelmatig deeltjes uitstoot

Foto van Bennu, die laat zien dat het oppervlak van de planetoïde bezaait ligt met kleine rotsblokken. Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

Waarnemingen gedaan met NASA’s OSIRIS-REx ruimteverkenner laten zien dat de kleine planetoïde Bennu met regelmaat deeltjes uitstoot, kleine steentjes. Bennu draait in 4,3 uur om z’n as en het is vooral tijdens de ‘middag en avond’, da’s een periode van zo’n twee uur, dat er uitstoot van deeltjes plaatsvindt. Het gaat om deeltjes die in de meeste gevallen tussen 0,5 en 1 cm groot zijn, de grootste was zes cm in doorsnede. De snelheid van de deeltjes is laag, pakweg 20 cm/s, het snelste deeltje dat OSIRIS-REx waarnam ging 3 m/s. De meeste deeltjes vallen na verloop van tijd weer terug op het oppervlak van Bennu, een aantal slagen erin los te komen en de ruimte in te verdwijnen.

Foto gemaakt met de NavCam 1 camera, waarop te zien is hoe Bennu deeltjes uitstoot, Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

Op 20 oktober a.s. zal OSIRIS-REx afdalen naar het oppervlak en dan monsters gaan verzamelen, die terug naar de aarde moeten worden gebracht. Men is niet bang dat die losse deeltjes, die dus tijdens het ‘happy hour’ op Bennu worden uitgestoten, schade kunnen toebrengen aan het ruimtevaartuig, want het zijn er zo weinig en ze gaan zo langzaam dat het geen risico vormt. Met de camera’s van OSIRIS-REx heeft men sinds januari 2019 meer dan 300 deeltjes gezien, die door Bennu werden uitgestoten. Er zijn drie mogelijk oorzaken van de uitstoot:

  • als Bennu waterdamp uitstoot kan dat gepaard gaan met de uitstoot van rotsdeeltjes
  • als meteoroïden inslaan op Bennu leidt dat tot opspatten van deeltjes
  • door thermische stress kunnen rotsen scheuren en de kleine rotsdeeltjes kunnen dan omhoogspatten.

Met name de laatste twee oorzaken worden gezien als van toepassing zijnde op Bennu. In de late middag wordt de hoogste temperatuur bereikt en dat levert die thermische stress op, vergelijkbaar met thermische erosie van rotsgesteente op aarde.

Bron: NASA.

Over rollende en splijtende rotsen

Een voorbeeld van een rollende rots in de Nicholson krater op de maan. Deze rots is 13m groot en hij rolde ongeveer een kilometer ver. Credit: NASA/GSFC/ASU


Ik zag van de week twee berichten voorbij komen, die allebei gingen over rotsen, rollende én splijtende rotsen – let’s rock & roll:
  • Ten eerste was daar het bericht over rollende rotsen op de maan. Onderzoekers van het Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung en de ETH Zürich hebben een kaart gemaakt waarop maar liefst 136.610 rollende rotsen op de maan zijn weergegeven. Dat hebben ze gedaan op basis van meer dan twee miljoen foto’s die van het maanoppervlak zijn gemaakt met NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). De meeste van de rotsen zijn tussen de zeven en tien meter groot, de kleinste rotsen zijn 2,5 meter groot. Tot nu toe ging men ervan uit dat die rollende maanrotsen, ook wel ‘bergstortingen’ genoemd, voornamelijk worden veroorzaakt door ‘maanbevingen’. De meeste sporen van de rolende rotsen zijn in de buurt van kraterwanden te vinden en dat wijst erop dat inslagen van planetoïden een grote rol spelen bij hun ontstaan. Volgens de onderzoekers, die onder leiding stonden van Valentin Bickel, veroorzaken de inslagen een netwerk van barsten in het onderliggende gesteente. Daarbij raakt het oppervlak ter plaatse verzwakt en dat kan leiden tot zo’n bergstorting. Men schat in dat 80% van de bergstortingen veroorzaakt wordt door de ingeslagen planetoïden. Bron: MPS.
  • Dan was daar het bericht over de rotsen op Bennu, de kleine planetoïde waar NASA’s OSIRIS-REx ruimteverkenner omheen draait, die daar op 20 oktober a.s. monsters vanaf het oppervlak gaat verzamelen. Wat blijkt nu: de rotsen op Bennu kunnen scheuren en wel door invloed van zonlicht. Men spreekt van thermische fracturen en de foto’s die van dichtbij door OSIRIS-REx van de rotsen op Bennu zijn gemaakt tonen er talloze voorbeelden van. Het komt door de temperatuursvariaties, die op Bennu kunnen variëren tussen +127 en -73 °C, afhankelijk van de stand van Bennu ten opzichte van de zon. De planetoïde kent welliswaar geen atmosfeer, maar de temperatuursvariaties zorgen er wel voor dat de rotsen uitzetten als ze warm worden en krimpen als ze afkoelen. En dat zorgt voor die splijtende rotsen op Bennu, waarvan je hieronder enkele voorbeelden ziet.

    Credits: NASA/Goddard/University of Arizona

    Bron: NASA.