Vannacht neemt OSIRIS-REx een monster van Bennu

Vannacht rond 0:10 zal OSIRIS-REx een monster nemen van de asteroïde Bennu. Het zal daarvoor afdalen naar het oppervlak, zijn robotarm uitsteken en met een cilindervormige schijf het oppervlak aanraken. Door die schijf (Het Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism of TAGSAM) wordt dan stikstof geblazen, waardoor stof en steentjes worden meegenomen, in de opslagkamer van TAGSAM.

Onmiddelijk daarna zal OSIRIS-REx zich uit de voeten maken. Hoe voorzichtig OSIRIS-REx ook te werk gaat, er zal allerlei stof en gesteente rondvliegen en het is het beste na de monstername niet te lang in de buurt te blijven.

Foto’s zullen moeten uitwijzen of de monstername gelukt is. Ook zal OSIRIS-REx later om zijn as ronddraaien om het gewicht van het monster te bepalen. Als het te weinig materiaal is, dan heeft TAGSAM nog twee stikstofladingen om nieuwe monstername pogingen uit te voeren. In september 2023 zal OSIRIS-REx een capsule afwerpen richting Aarde, die dan in een woestijn in Utah zal landen.

De monstername wordt uitgezonden via NASA TV en er zijn diverse andere websites (zoals de Planetary Society en Cosmoquest) die de uitzending delen, al of niet met commentaar. De uitzending van NASA TV begint om 23:00. Bevestiging van de touchdown wordt verwacht om 0:10.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/update-nasa-to-broadcast-osiris-rex-asteroid-sample-collection-activities

https://www.planetary.org/articles/your-guide-to-the-osiris-rex-sample-collection

ESA gaat asteroïdemissie Hera bouwen

ESA heeft goedkeuring gekregen voor de asteroïdemissie Hera. Hera is onderdeel van AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), een samenwerkingsverband met NASA. NASA’s deel van dit project is DART (Double Asteroid Redirection Test). DART zal op 22 juli 2021 gelanceerd worden op een Falcon 9 naar de asteroïde Didymos en zijn maan (officeel Dimorphos, maar vaak Didymoon genoemd). De dan 300 kg zware DART wordt op een ramkoers met Dimorphos/Didymoon gebracht en zal op 22 september 2022 inslaan.

Het doel hiervan is om te testen of het mogelijk is om een asteroïde die de Aarde gaat raken van zijn pad af te laten wijken. Didymos en Dimorphos zijn geen bedreiging voor ons. De impact gaat daar niets aan veranderen. Dimorphos, een 163 meter groot object, draait momenteel in 12 uur rond Didymos (780 meter groot). De verwachting is dat de impact de omlooptijd van Dimorphus 10 minuten zal versnellen (en komt in een kleinere baan rond Didymos). Deze wijzigingen van de baan van Dimorphus worden vanaf observatoria op Aarde onderzocht.

Hera moet in 2024 gelanceerd worden op een Ariane 6 raket. Eind 2026 komt Hera aan bij Didymos en Dimorphus. Hera gaat Dimorphus van dichtbij onderzoeken. Uiteraard zal speciale aandacht uit gaan naar de nieuwe inslagkrater, maar ook naar de massa van de maan. Zo weten we precies hoe effectief zo’n inslag is, mocht er ooit een asteroïde op ons af komen.

Met Hera gaan ook twee cubesats mee. Een ervan, APEX (Asteroid Prospection Explorer), heeft spectrale camera’s om de samenstelling vast te stellen en hij gaat magnetische waarnemingen doen. Daarna probeert APEX op Dimorphus te landen. Juventas gaat Dimorphus onderzoeken met lage frequentie radar, waarmee we de binnenkant van Dimorphus kunnen onderzoeken. Ook Juventas zal na pakweg 6 maanden proberen te landen en dan vanaf het oppervlak verdere metingen doen.

Bronnen:

https://www.esa.int/Safety_Security/Hera/Industry_starts_work_on_Europe_s_Hera_planetary_defence_mission

https://en.wikipedia.org/wiki/Double_Asteroid_Redirection_Test

https://en.wikipedia.org/wiki/AIDA_(mission)#Hera

Coverfoto: ESA – Science Office

Alles klaar voor monstername OSIRIS-REx op 20 oktober

[Update 14 augustus] Oorspronkelijk stond hier dat de monstername plaats zou gaan vinden op 25 augustus. Dat is uitgesteld naar 20 oktober.

Op 20 oktober gaat NASA’s OSIRIS-REx afdalen naar de asteroïde Bennu om een monster te nemen. Gisteren vond de generale repetitie plaats waarbij OSIRIS-REx afdaalde naar de monsterplaats, die Nightingale wordt genoemd. Om deze bijna-landing mogelijk te maken, is de navigatiesoftware grotendeels herschreven. Met behulp van de camera’s is OSIRIS-REx in staat te zien of herkenningspunten, zoals rotsen op de juiste plaats in beeld voorkomen.

OSIRIS-REx naderde Nightingale tot op 40 meter. Op 20 oktober moet de ruimtesonde bijna helemaal afdalen naar het oppervlak. De robotarm (TAGSAM) brengt dan een schrijf aan tegen het oppervlak. Door die schijf wordt stikstofgas geblazen, waardoor stof en stukjes rots van het oppervlak opdwarrelen en in de schijf terecht komen. Deze schijf wordt daarna in een capsule gebracht, die in 2023 in Utah moet landen. OSIRIS-REx heeft genoeg stikstofgas voor 3 pogingen.

Wat gaat OSIRIS-REx doen nadat het monster afgeleverd is? Daarover heeft het OSIRIS-REx team onlangs een voorstel geschreven. Het plan is om op bezoek te gaan bij de asteroïde (99942) Apophis. Dat is niet zo maar een asteroïde. In 2004 leek het er een tijdje op dat dit 370 meter grote rotsblok de Aarde zou raken op vrijdag 13 april 2029. Later, toen de baan van Apophis beter berekend werd, bleek dat het op 31.200 km langs Aarde zal scheren. Ook op een latere passage in 2036 zou Apophis onze planeet missen.

Volgens het plan zou OSIRIS-REx in een baan rond Apophis komen in 2029. Deze verlenging van de OSIRIS-REx missie kan ons vertellen wat de exacte baan van Apophis is, hoe zwaar het is en uit welk materiaal het bestaat. ORISIR-REx zal ook gedetailleerd kunnen onderzoeken in hoeverre de baan van Apophis wordt beïnvloed door het Yarkovsky effect.

Het Yarkovsky effect zegt dat, als de zon schijnt op een asteroïde, dat de fotonen een tijdje worden geabsorbeerd, maar later worden uitgezonden als warmte. Dit zorgt voor kleine variaties in de baan van de asteroïde. Die zijn wel van belang om te weten of Apophis ooit toch een gevaar voor ons wordt. Ook China heeft trouwens plannen om Apophis te bezoeken met een flyby.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/second-rehearsal-puts-osiris-rex-on-path-to-sample-collection

https://en.wikipedia.org/wiki/99942_Apophis

https://www.hou.usra.edu/meetings/apophis2020/pdf/2008.pdf

‘Oumuamua bestond mogelijk uit waterstofijs

Het eerste interstellaire object 1I/’Oumuamua heeft sinds zijn bezoek aan ons zonnestelsel in 2017 behoorlijk wat vragen opgeroepen. Het had geen coma, zoals kometen, maar wel de langwerpige vorm van een komeetkern. Vreemd was ook dat ‘Oumuamua een traject volgde, dat niet op grond van alleen zwaartekracht verklaard kon worden. Het versnelde enigszins.

Er werden allerlei suggesties gedaan voor ‘Oumuamua’s vreemde traject en voorkomen. Zo was er een wetenschappelijk artikel dat zei dat je niet kon uitsluiten dat het geen buitenaards zonnezeil was. Maar er waren ook serieuzere pogingen om het gedrag van dit interstellaire object te verklaren.

‘Oumuamua’s traject door ons zonnestelsel. (Credits: nagualdesign; Tomruen op Wikimedia, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64505953)

Een suggestie was dat ‘Oumuamua een “splinter” is geweest van een gefragmenteerde planeet. Een ander artikel stelde voor dat ‘Oumuamua een heel lage dichtheid heeft, nog lager dan die van een sneeuwvlok. Dat zou betekenen dat je weinig uitgassende stoffen nodig hebt om het object enigszins te versnellen. Maar al deze verklaringen hebben toch hun problemen.

Een nieuw artikel bouwt voor op eerder bewijs dat ‘Oumuamua toch een komeet is. Alleen dan een komeet die voor een belangrijk deel uit moleculair waterstof (H2) bestaat. Moleculair waterstof bevriest bij -259.14 °C, ofwel 14 graden boven het absolute nulpunt. Als het sublimeert (van ijs gasvormig wordt), is de pluim daarvan heel moeilijk of niet detecteerbaar met telescopen. Dat zou betekenen dat als het waterstof sublimeerde, dit ‘Oumuamua een onzichtbaar zetje gegeven kan hebben.

Het zou ook de sigaarvorm van ‘Oumuamua kunnen verklaren. De auteurs van dit artikel denken dat het object voor zijn bezoek aan ons zonnestelsel veel groter was, maar dat het door de warmte van de zon snel slonk. En net als bij kometen bleef een langwerpiger object over na de passage. Jammer genoeg werd ‘Oumuamua pas ontdekt toen het het zonnestelsel al verliet. Dit is zeker iets om op te letten als er weer zo’n object ons zonnestelsel benadert.

Hoe de vorm van ‘Oumuamua veranderde bij passage langs ons zonnestelsel

Maar waar komen deze objecten dan vandaan? De auteurs denken dat grote moleculaire wolken in onze Melkweg koud genoeg zijn en voldoende dichtheid hebben om zulke objecten met bevroren waterstof te vormen. Het zou het meest oude materiaal zijn in onze Melkweg. Het zou zeker de moeite waard zijn om zulk materiaal van dichtbij te bekijken, bijvoorbeeld met ESA’s nog te bouwen Comet Interceptor.

Bronnen:

https://www.universetoday.com/146360/interstellar-oumuamua-was-a-dark-hydrogen-iceberg/

https://arxiv.org/pdf/2005.12932.pdf

https://www.nationalgeographic.com/science/2020/04/perplexing-interstellar-object-starts-revealing-its-secrets/

https://www.syfy.com/syfywire/no-oumuamua-is-not-an-alien-spaceship-it-might-be-even-weirder

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/oumuamua-sped-up-as-it-left-the-inner-solar-system-this-might-be-why

Coverfoto: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser

Asteroïde Ryugu is poreus en mogelijk afkomstig van zeer oud object

De asteroide Ryugu die door de Japanse missie Hayabusa-2 is bezocht, blijkt te bestaan uit zeer primitief materiaal van het begin van ons zonnestelsel. Met een infrarood camera was te zien dat gesteente op het 1 km grote object snel opwarmt als het in de zon komt. Dat wijst erop dat het erg poreus is. Er is zogezegd weinig dat opgewarmd moet worden.

En dat geldt voor de meeste rotsblokken op het oppervlak. Slechts 1 procent blijft kouder, net zoals we gewend zijn bij de meeste meteorieten die op Aarde gevallen zijn. Van koolstofhoudende asteroïden, zoals Ryugu, valt er ook wel eens wat naar Aarde, maar de metingen van Hayabusa 2 laten zien waarom daar zelden iets van op het oppervlak terecht komt. Dat komt omdat rotsen van Ryugu vrij broos zijn. Ze overleven simpelweg de tocht door onze atmosfeer niet.

Met de Duits-Franse MASCOT lander, die Hayabusa-2 afwierp, konden die poreuze rotsen nog eens van dichtbij onderzocht worden. MASCOT had een radiometer bij zich waarmee dit beeld nog eens bevestigd werd.

mascot-investigated-region-on-ryugu.jpeg
Een foto gemaakt door de MASCOT lander. In rood is het gebied wat gemeten is met MASCOT’s radiometer. De gele pijl toont de richting waar het zonlicht vandaan kwam. (Foto: MASCOT/DLR/JAXA)

Toen het zonnestelsel vormde, klonterde stof in de stofschijf samen tot zogenaamde planetisimalen. En daaruit ontstonden de planeten. Wat nu wel duidelijk is, is dat Ryugu is ontstaan uit een oudere asteroïde die vernietigd werd door een inslag. Dat oorspronkelijke object zou wel eens zo’n planetisimaal geweest kunnen zijn.

Hayabusa-2 is ondertussen op weg om monsters van Ryugu af te leveren op Aarde. Wetenschappers zullen blij zijn dit oude materiaal te kunnen onderzoeken. In december moet de capsule met monsters landen in Australië.

Bronnen:

https://www.dlr.de/content/en/articles/news/2020/01/20200316_asteroid-ryugu-likely-link-in-planetary-formation.html

Coverfoto: Hoe we nu denken dat Ryugu is ontstaan. Afbeelding: Okada et al.

Japan gaat monster van Phobos nemen, Psyche missie wordt gelanceerd op een Falcon Heavy

De Japanse regering heeft goedkeuring gegeven voor de start van de Martian Moons eXploration (MMX) missie. En opnieuw betreft het een monstername missie. MMX gaat de manen van Mars, Phobos en Deimos, intensief bestuderen. En daarna landt MMX op Phobos en neemt het een monster van tenminste 10 gram van deze maan. Dat monster wordt daarna naar Aarde gebracht. Duitsland en Frankrijk overwegen nog om een rover mee te sturen.

De lancering van MMX moet in september 2024 plaats vinden. De ruimtesonde arriveert dan in augustus 2025 bij Mars. De missie zal dan drie jaar lang onderzoek doen aan Phobos en Deimos. In september 2029 moet een capsule met Phobos-monsters op Aarde landen.

mmx-news.001.png
Het missieplan van MMX (Afbeelding: JAXA)

Volgens de wetenschappers van de MMX missie zijn de manen van Mars om twee redenen interessant. Zo is nog altijd niet duidelijk of Phobos en Deimos ingevangen asteroïden zijn, of dat ze ontstaan zijn bij een inslag op Mars. Als het asteroïden zijn, dan zijn ze wellicht onderdeel geweest van de populatie rotsblokken die water naar het binnenste van ons zonnestelsel brachten. Als ze ontstonden door een inslag op Mars, dan hebben we met MMX wellicht straks fantastische monsters van de vroege Mars.

Bron:

http://mmx-news.isas.jaxa.jp/?p=1016&lang=en

 

PIA21499_-_Artist's_Concept_of_Psyche_Spacecraft_with_Five-Panel_Array.jpg
NASA’s Psyche missie, die de ijzer-nikkel asteroide 16 Psyche moet gaan bezoeken, gaat gelanceerd worden op een Falcon Heavy raket van SpaceX. De lancering moet plaats vinden in juli 2022. Met Psyche gaan ook twee kleinere satellieten mee. Janus gaat binaire asteroiden bezoeken en ze in beeld brengen. De planning is om in 2026 langs de asteroïden 1991 VG en 1996 FG3 te vliegen. EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) bestaat uit vier kleine satellieten die het verlies van atmosfeer van Mars in kaart gaan brengen vanuit een hoge baan rond de rode planeet.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-launch-services-contract-for-the-psyche-mission

https://www.nasa.gov/feature/small-satellite-concept-finalists-target-moon-mars-and-beyond

D-pTTf5UEAAsISe
Met Chandrayaan-3 gaat India een nieuwe poging doen om op de maan te landen. Chandrayaan-3 wordt een kopie van de maanlander van Chandrayaan-2, met de nodige verbeteringen op basis van lessen van de mislukte landing van Vikram. Omdat nu geen orbiter mee gaat, wordt de missie goedkoper. De lancering staat al in de eerste helft van 2021 gepland.

Bron:

https://timesofindia.indiatimes.com/india/chandrayaan-3-to-be-launched-in-first-half-of-next-year-mos-space-jitendra-singh/articleshow/74481564.cms

 

Coverafbeelding: JAXA

Stofdeeltjes van asteroïde Itokawa blijken bedekt met ijzerhaartjes

Wetenschappers hebben een verrassende ontdekking gedaan aan de monsters van de asteroïde Itokawa die de Japanse missie Hayabusa mee naar Aarde nam in 2010. Deze missie wist minieme stofdeeltjes te verzamelen en die deeltjes zijn al op allerlei manieren onderzocht. Maar een team aan de Friedrich-Schiller-Universität Jena, in Duitsland, ontdekte dat er bij al dat onderzoek iets over het hoofd gezien was. Acht van de tien deeltjes die ze onderzochten blijken bedekt met kleine “haartjes” van ijzerkristallen.

Het team heeft ook achterhaald waar die haartjes vandaan komen. Het is afkomstig van een mineraal genaamd troiliet, dat een verbinding is van ijzer en zwavel. Wanneer je dat mineraal bombardeert met hoog energetische deeltjes van zonnewind, komt het zwavel los en verdampt het. Wat je overhoudt, zijn ijzerkristallen. Ze zijn erg klein: 1/50 van de doorsnee van een haar.

Maar ze groeien wel snel (op astronomische schaal) op asteroïden dichter bij de zon: al na 1000 jaar kun je haartjes van deze grootte krijgen. Aan de grootte en het aantal ijzerhaartjes zou je daarom kunnen achterhalen hoe oud de asteroïde is. Het team zit al met smart te wachten op de monsters twee andere asteroïdenmissies: Hayabusa 2 en NASA’s OSIRIS-REx.

Bronnen:

https://www.uni-jena.de/en/200228_Itokawa_Iron_whiskers.html

https://www.nature.com/articles/s41467-020-14758-3

Coverfoto: Toru Matsumoto

Asteroïde Ryugu heeft een complexe historie achter zich

Hayabusa-2 is sinds afgelopen week op weg naar Aarde met een belangrijke buit: monsters van de asteroïde Ryugu. Maar ook bij Ryugu verrichtte de Japanse missie wetenschap. Het fotografeerde de 860 meter grote asteroïde van alle kanten.

2019_11_13_01-1.jpg

Astronomen zijn vervolgens inslagkraters gaan tellen. Inslagkraters kunnen een hoop zeggen over de geschiedenis van een hemellichaam. Het vinden van alle kraters vinden was wel lastig. Kraters op Ryugu zijn niet zo duidelijk als op bijvoorbeeld de maan. Dat komt omdat Ryugu niet een keiharde rots is, maar eerder een bij elkaar gekomen poreus hoopje puin. En het absorbeert de inslagen van meteorieten daarom vrij goed. En dit laat uiterst vage inslagkraters achter.

2019_11_13_01-2.jpg
Alle 77 gevonden kraters op Ryugu (Kobe University)

Maar er vielen toch wat zaken op. Zo zijn er beduidend meer kraters aan de oostkant van Ryugu, dan aan de westkant. Ook de polen hebben veel minder kraters. Ryugu heeft ook een duidelijke kam over de evenaar en ook de westkant hiervan bevat veel minder kraters.

Vermoed wordt dat Ryugu vroeger veel sneller om zijn as draaide: eens per 3 uur in plaats van de 7,6 uur nu. En daardoor hebben landverschuivingen plaats gevonden richting de westkant. De kraters zijn daardoor bedekt geraakt.

De equatoriale kam is bovendien iets gedraaid ten opzichte van de evenaar. Dit wijst erop dat de polen verplaatst zijn. Dit kan door een inslag gebeurd zijn. Al met al heeft Ryugu een complexe geschiedenis achter de rug. Een geschiedenis waarover we nog veel meer gaan leren als de monsters binnen zijn.

 

Op de dag dat Hayabusa-2 Ryugu verliet was het trouwens 5 jaar geleden sinds de lancering van de missie.

 

Bronnen:

https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe_en/NEWS/news/2019_11_27_01.html

https://phys.org/news/2019-11-impact-crater-analysis-ryugu-asteroid.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103519303641

Coverfoto: Kobe University

 

Drie mogelijke verklaringen waarom Bennu met rotsdeeltjes gooit

Een verrassende ontdekking dit jaar was dat asteroïde Bennu kleine rotsdeeltjes wegschiet. Een soort pluim van gesteente dus. Deze deeltjes vallen vaak na een tijd weer terug, maar sommigen bereiken ontsnappingssnelheid (wat bij een kleine asteroïde als Bennu niet heel moeilijk is). Deze ontdekking werd gedaan door NASA’s OSIRIS-REx missie die al weer een jaar rond Bennu draait. De vondst was een totale verrassing en de wetenschappers willen dus graag weten hoe dat kan.

Er zijn nu drie mogelijke oorzaken gevonden. Een is dat kleine meteorieten inslaan, waardoor kleine stukjes rots op Bennu losgeschud worden. Optie twee is dat door de enorme verschillen in temperatuur tussen dag en nacht op Bennu scheurtjes ontstaan in rotsen, waarvan deeltjes loskomen. De laatste optie is dat water in rotsgesteente verhit en vrijkomt. OSIRIS-REx heeft al best wat water op Bennu gevonden.

Uiteraard gaat OSIRIS-REx meer onderzoek naar dit fenomeen doen. En in de zomer van volgend jaar gaat de satelliet monsters nemen. De missieplanners zijn bezig een keuze te maken uit vier eerder geselecteerde plaatsen voor monstername. In september 2023 moet OSIRIS-REx hopelijk deze monsters mee gaan terug nemen naar Aarde.

osiris-rex_mid-site_graphic_22.png
De vier mogelijke plaatsen waar OSIRIS-REx een monster gaat nemen. Foto’s: NASA/Goddard/University of Arizona

Bron:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/osiris-rex-explains-bennus-mysterious-particles

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/osiris-rex-in-the-midst-of-site-selection

Coverfoto: NASA/Goddard/University of Arizona

Hayabusa 2 gaat morgen op weg naar huis

De Japanse Hayabusa 2 missie gaat vannacht de asteroïde Ryugu verlaten, na een heel succesvol verblijf. De satelliet liet er vier “rovers” achter. Het wierp een explosief af, dat een krater van 10 meter maakte. Heel waardevol zullen de twee monsters zijn die Hayabusa 2 wist te verkrijgen: een van het oppervlak en een op de plek waar het explosief de bodem onder het oppervlak bloot gelegd had. De monsters bevatten waarschijnlijk koolstof en organische stoffen.

Het was geen eenvoudige missie. De project manager Yuichi Tsuda wilde wel kwijt dat er tijdens de missie tal van technische problemen opgelost moesten worden. En toen Ryugu goed in kaart gebracht was, bleek de asteroïde bezaaid met rotsen. Er was nauwelijks een vlak stuk te bekennen waar geland kon worden. Om monsters te nemen moesten de missieplanners moesten de satelliet met zorg “inparkeren”.

Hayabusa 2 krijgt morgen opdracht om de geringe zwaartekracht van Ryugu vaarwel te zeggen. Volgende maand worden de ionmotoren ontstoken om naar Aarde terug te gaan. Eind volgend jaar komt Hayabusa 2 aan en zal het een capsule met monsters afwerpen. Die moeten dan landen in een zuidelijke woestijn van Australië, al is de Japanse ruimtevaartorganisatie daarover nog in onderhandeling met Australië. De satelliet zelf zal de Aarde voorbij vliegen, mogelijk op weg naar een nieuwe bestemming. Welke dat is, is nog niet besloten.

 

Bron:

https://phys.org/news/2019-11-voyage-home-japan-hayabusa-probe.html

 

Coverafbeelding: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)