Sonda NASA vypustí na Zem vzorky z najnebezpečnejšieho asteroidu v slnečnej sústave

Text vyšiel pôvodne v denníku The Washington Post.

Očakáva sa, že vesmírna sonda NASA, ktorá sa postupne približuje k Zemi, v nedeľu vrhne kapsulu veľkosti automobilovej pneumatiky na púšť v Utahu. V jej vnútri budú úlomky asteroidu, ktoré môžu obsahovať stopy o pôvode života, ale ešte pozoruhodnejšie je to, že pochádzajú z najnebezpečnejšej vesmírnej skaly, ktorá bola doteraz objavená.

Ide o misiu OSIRIS-REx – skratku, ktorá znamená Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer. Ešte komplikovanejší ako jej názov je však letecký počin, na ktorom sa OSIRIS-REx podieľala. Išlo o prvý pokus NASA získať materiál z asteroidu a ukázalo sa, že je to prekvapivo zložité.

Asteroid, z ktorého sonda odobrala vzorky, sa nazýva Bennu. Má obežnú dráhu okolo Slnka, ktorá pretína obežnú dráhu Zeme. Zatiaľ nie je na trajektórii, po ktorej by bol schopný naraziť do našej planéty, ale jedného dňa by sa to mohlo stať.

Povrch asteroidu Bennu (6 fotografií)

S priemerom 500 metrov, čo je o niečo viac ako výška Empire State Building vrátane antény, je Bennu oveľa menší ako hornatá skala, ktorá pred 66 miliónmi rokov narazila do Zeme a ukončila vládu dinosaurov. Je však dosť veľký na to, aby upútal pozornosť ľudí, ktorí majú v náplni práce pojem „planetárna obrana“.

Gravitačné interakcie asteroidu, Zeme a Mesiaca spôsobujú, že obežnú dráhu Bennu je ťažké predpovedať na ďalšie storočia. Podľa výpočtu zverejneného v roku 2021 má však Bennu šancu 1 k 2700, že zasiahne Zem v septembri 2182 - tento odhad bude spresnený po jeho tesnom prelete v roku 2135.

„Bennu je potenciálne najnebezpečnejší asteroid v slnečnej sústave,“ povedal hlavný vedec misie Dante Lauretta, planetárny vedec z Arizonskej univerzity.

Tisíce rokov v ľade

NASA sa rozhodla odobrať vzorky z Bennu čiastočne preto, že ide o potenciálne nebezpečný asteroid. Úspešná minuloročná misia DART, v ktorej NASA narazila sondou do malého asteroidu a zmenila jeho pohyb, ponúkla ukážku toho, ako možno nebezpečnú skalu vyradiť z kurzu. Poznanie povahy nebezpečných asteroidov a ich reakcie na náraz je jedným z dôvodov, prečo NASA vyslala sondu OSIRIS-REx na túto dlhú a náročnú cestu.

Základným cieľom však bola veda, nie planetárna ochrana. Tento typ veľmi starého asteroidu obsahuje molekuly, ktoré pochádzajú z obdobia formovania slnečnej sústavy približne pred štyrmi miliardami rokov. Vedci si myslia, že Bennu poskytne informácie o tom, ako sa Zem, ktorá bola na začiatku svojej histórie bombardovaná vesmírnymi kameňmi, stala úrodnou pôdou pre vznik života.

„Veľmi ma zaujíma, ako sa na Zemi objavili oceány, a čo je možno ešte dôležitejšie, chemické stavebné prvky pre život,“ povedal Danny Glavin, vedúci vedecký pracovník Goddardovho strediska vesmírnych letov NASA v Greenbelte v štáte Maryland.

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Doniesli asteroidy na Zem plány pre život? Majú nový dôkaz Čítajte 

Úlomky asteroidov sa zvyčajne dostanú na Zem vo forme meteoritov, ale bývajú kontaminované. To bol napríklad aj jeden z problémov v prípade ALH84001, skaly z Marsu, o ktorej vedci NASA v roku 1996 tvrdili, že je plná dôkazov o starodávnych mikrofosíliách. Vo vedeckých kronikách sa len zriedkakedy vyskytlo väčšie tvrdenie s väčšou kritikou. Medzi hlavné námietky voči skale z Marsu ako dôkazu mimozemského života patrilo to, že bola dôkladne kontaminovaná materiálom zo Zeme, keďže ležala tisíce rokov na ľade v Antarktíde.

Glavin a jeho kolegovia dúfajú, že OSIRIS-REx prinesie nedotknuté vzorky z Bennu, ktoré ponúknu jasnejšie informácie o vzniku života na Zemi, čo stále patrí medzi najväčšie neznáme vo vede. Pochopenie toho, čo spôsobilo, že Zem je obývateľná, by tiež vrhlo svetlo na možnosť života na iných svetoch vrátane Marsu a ľadových mesiacov Jupitera a Saturna.

Asteroidy, povedal Glavin, „sú skutočne starodávnymi fosíliami slnečnej sústavy“.

Žiadna pláž v dohľade

Misii, ktorú vedie Goddardovo stredisko vesmírnych letov NASA, sa od vypustenia sondy v roku 2016 podarilo prekonať niekoľko vážnych technických problémov. Jedným z najťažších problémov bolo dostať sondu na obežnú dráhu okolo Bennu.

Gravitácia je pozoruhodne jemná, pokiaľ ide o základné sily vesmíru, a gravitačná príťažlivosť tohto asteroidu bola nesmierne slabá. Nelíšila sa veľmi od sily, ktorou pôsobí slnečné žiarenie na solárne panely kozmickej lode. To spôsobilo, že manévrovanie na stabilnú obežnú dráhu bolo ťažšou úlohou, než sa predpokladalo. Inžinierom sa nakoniec podarilo udržať gravitáciu a slnečné žiarenie v rovnováhe, keď kozmická loď obiehala okolo skaly.

Ďalšou veľkou výzvou bol odber vzoriek. Celý čas sa plánovalo pristáť na hladkej časti skaly s jemnými zrnkami materiálu, teda v oblasti, ktorú inžinieri pri plánovaní misie označovali ako „pláž“.

Až na to, že... Žiadna pláž tam nebola.

Bennu sa ukázal byť oveľa skalnatejší a nepríjemnejší, než NASA očakávala. Astronómovia ho nazývajú hromada sutín.

„Často som sa pýtal: ‚Kde je tá pláž?‘“ povedal projektový manažér Rich Burns, letecký inžinier NASA. „Mali sme veľa chvíľ, keď sme pochybovali, či to bude fungovať. Bolo to náročné spôsobom, ktorý sme si nikdy nepredstavovali.“

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Na asteroide Bennu objavili veľké množstvo balvanov. Môžu ohroziť odber vzoriek Čítajte 

Inžinierom sa nakoniec podarilo vybrať miesto pre manéver odberu vzoriek, ale Bennu opäť pripravil prekvapenie.

Dňa 20. októbra 2020 sa sonda k asteroidu pomaly priblížila a vysunula svoje robotické rameno, na ktorom bolo zariadenie na odber vzoriek pripomínajúce vzduchový filter na Chevrolete 57.

Dotklo sa povrchu asteroidu a zrazu neočakávane pokračovalo ďalej, pričom sa do Bennu zaborilo asi 50 centimetrov. Povrch kládol len malý odpor. Potom sa spustili trysky a OSIRIS-REx sa od Bennu vzdialila.

„Keby sa neaktivovali trysky, Bennu by nás pohltil,“ povedal Glavin.

„Bennu sa správa ako kvapalina, ale jeho častice sú skaly, štrk a prach, ktoré sotva drží pohromade gravitácia,“ povedal Lauretta.

Operácia bola úspešná, ak nie priam nádherná, a to aj napriek tomu, že vo veku vzorkovača sa počas nej zasekol kameň a časť vzoriek sa rozsypala. Tím však rýchlo zapečatil to, čo odobral, a dospel k záveru, že na Zem priletí dosť materiálu. Burns opísal vzorky ako 250 gramov, plus mínus 101 gramov.

Za akéhokoľvek počasia

Vesmírna loď teraz smeruje priamo k Zemi - alebo, ak sa na to pozrieme inak, Zem smeruje priamo k vesmírnej lodi, keďže obe obiehajú okolo Slnka. Keď bude sonda 107-tisíc kilometrov od Zeme, čo je viac ako štvrtina vzdialenosti medzi planétou a Mesiacom, inžinieri vyšlú príkaz na uvoľnenie kapsuly so vzorkami.

Proces uvoľnenia kapsuly ju roztočí spôsobom, ktorý stabilizuje jej pohyb - podobne ako keď rozohrávač amerického futbalu hodí tesnú špirálu. Materská kozmická loď zároveň vystrelí trysky, aby zmenila svoju trajektóriu a zabezpečila, že sa nevrhne na Zem.

Kapsula sa medzitým bude štyri hodiny približovať k Zemi - žiadna navigácia, len newtonovská fyzika v praxi - a potom vstúpi do atmosféry rýchlosťou viac ako 43-tisíc kilometrov za hodinu. Tepelný štít ju ochráni pred spálením. Záchranný padák ju spomalí a potom sa rozvinie hlavný padák. Úradníci budú sledovať padajúcu kapsulu pomocou radaru a lietadla.

Cieľovou oblasťou je vojenský areál na Bonneville Salt Flats. Nikto tam nežije. Vedúci misie a ich tímy sa budú nachádzať mimo lokality. Keď bude kapsula smerovať k zemi, záchranné tímy v štyroch vrtuľníkoch budú uháňať do oblasti záchrany.

Prvý vrtuľník vyšle vojenský personál, ktorý bude pátrať po nevybuchnutej munícii. Potom zamestnanec dodávateľa Lockheed Martin, ktorý priletí v druhom vrtuľníku, vykoná bezpečnostnú kontrolu kapsuly, aby sa uistil, že z nej nevyžarujú nebezpečné plyny. Ďalší vrtuľník prevezie mediálny tím NASA. Nakoniec priletia vedci, ktorí odoberú vzorky z okolia kapsuly na neskoršie preskúmanie v laboratóriách v prípade, že by sa tam našli známky kontaminácie.

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Narobili neporiadok. Pozrite si video z odoberania vzorky povrchu asteroidu Čítajte 

Kapsula zabalená v troch vrstvách plastu bude na lane vrtuľníkom prevezená do hangáru, kde ju čaká „čistá miestnosť“ - sterilizovaný priestor, ktorý obmedzuje pravdepodobnosť kontaminácie. Potom sa prevezie do čistého zariadenia v Johnsonovom vesmírnom stredisku NASA, kde bude pravdepodobne mnoho rokov podrobená výskumu.

„Kmeň Andromeda“ (román od Michaela Crichtona z roku 1969, ktorý dokumentuje prepuknutie nákazy smrtiaceho mimozemského mikroorganizmu v Arizone a tím vedcov, ktorí ho skúmajú – pozn. red.) v rámci misie nikoho neznepokojuje. Asteroidy ako Bennu - bez tekutej vody, bombardované radiáciou a križujúce chladné vesmírne vákuum - sú nehostinné objekty, takže sa nikto neobáva, že by z kapsuly vyliezlo niečo desivé. Väčšiu obavu vyvoláva to, že do vzoriek preniknú pozemské mikróby alebo prach a nečistoty z Utahu.

Existuje však aj niekoľko nepravdepodobných scenárov, ktoré by mohli spôsobiť, že sa manažéri misie rozhodnú kapsulu neuvoľniť, čo by znamenalo čakať ďalších pár rokov, kým sa sonda a Zem opäť dostanú do správnej polohy. Rozhodnutie však bude pravdepodobne jednoduché.

„Táto kapsula sa vráti za akéhokoľvek počasia,“ povedal zástupca projektového manažéra Michael Moreau. A zatiaľ čo sa bude odohrávať celá táto dráma, OSIRIS-REx bude smerovať k ďalšiemu potenciálne nebezpečnému asteroidu Apophis, ktorý sa podľa predpovedí priblíži k Zemi na vzdialenosť 32-tisíc kilometrov v roku 2029.

„V noci sa zmietam od vzrušenia aj úzkosti,“ povedal Lauretta. „Pred dvadsiatimi rokmi sa to javilo ako kúzlo, ale teraz sa to deje.“

Autor: Joel Achenbach