Одним із найближчих сусідів Землі за Сонячною системою є астероїд Бенну – темний, дещо неохайний, але не позбавлений правильних геометричних контурів. Це дуже давній космічний об'єкт. Вважається, що цей «артефакт» залишився з тих часів, коли наша зоряна система тільки народжувалася, і на ньому можна знайти пояснення тих таємниць, які досі огортають бурхливі процеси далекого минулого.
Фотографія астероїда Бенну, зроблена зондом OSIRIS-REx 2 грудня 2018 з відстані 24 км.
У жовтні 2020 року міжпланетна станція НАСА “OSIRIS-REx” опустилася на Бенну і видобула реголіт, який буде доставлений на Землю. Американці вважали, що «контакт із забором зразків» (TAG) майже не позначиться на астероїді.
Космічний апарат повинен був повільно опустити пробовідбірник до поверхні, випустити струмінь газу та захопити невелику кількість піднятого догори пилу. Передбачалося, що це залишить на астероїді акуратну пляму і не більше. Однак коли відеокартинка процедури забору зразків почала надходити до ЦУПу, стало зрозуміло, що на Бенну відбуваються драматичні події.
Незважаючи на дуже акуратне торкання, «OSIRIS-REx» викликав, за візуальними відчуттями, справжній вибух на поверхні. Він підняв вгору величезну хмару пилу та каміння.
Чому поверхня Бенну повелася настільки несподівано?
Вся справа в когезії – сила тяжіння, яка пов'язує молекули речовини всередині теду. Вона, зокрема, дає воді таку властивість, як поверхневий натяг, і дозволяє формувати краплі навіть в умовах невагомості на МКС. Гранульовані матеріали, на зразок борошна, какао та пилу, також демонструють когезію, яка в їх випадку збирає окремі порошинки в грудки.
Когезія молекул води всередині краплі та на її поверхні.
Інженери НАСА очікували, що ця сила діятиме, як шар клею між піщинками, надаючи твердості пухкої поверхні астероїду. Однак процедура забору зразків показала, що верхній шар реголіту Бенну деформується під зовнішнім впливом практично як рідина.
Хорошою аналогією в даному випадку будуть басейни з кульками, які можна зустріти у ресторанах та великих торгових центрах. Невеликі пластикові сфери тверді, але вони вільно ковзають як один навколо одного, так і дітей, що верещать від захоплення. У загальній своїй масі вони справді нагадують рідину.
Як би там не було, за допомогою «OSIRIS-REx» вдалося встановити, що верхні шари поверхні Бенну утримуються не за рахунок когезії, а завдяки силі тяжкості, якою б незначною вона не була. Цей показник тут приблизно в 100 000 разів менше, ніж у Землі, і в 16 000 разів, ніж у Місяця.
Якщо говорити про Місяць, то завдяки гравітації там реголіт упаковано досить щільно, а поверхня відносно тверда. Якщо скинути на Місяць 50-кілограмову гирю з тією швидкістю, яка була зафіксована при процедурі забору проб на Бенну, вона зануриться в місцевий пил на півсантиметра, а в астероїд заглибиться вже на 17 см, т.е. е. у 34 рази глибше.
Карта поверхні астероїда Бенну.
Сьогодні ми маємо можливість з точністю до секунди відтворити те, що трапилося на Бенну під час забору зразків реголіту. 20 жовтня 2020 року «OSIRIS-REx» опустився до точки астероїда, яка отримала романтичну назву «Соловей».
Випустивши роботизовану руку з пробовідбірником, міжпланетна станція наблизилася до поверхні зі швидкістю 10 см/с, тобто приблизно в темпі руху середньостатистичного комахи. Через секунду після контакту “OSIRIS-REx” розрядив балон з азотом, піднявши вгору частинки реголіту і направивши їх у приймальний контейнер.
Через шість секунд, все ще поринаючи в Бенну, станція запустила двигуни на зліт. Вони пропрацювали загалом 24 секунди. Піднятий пил покрив наукові прилади та інше обладнання. Через дев'ять секунд після контакту, занурившись в астероїд майже на півметра, “OSIRIS-REx” зупинився, а потім злетів. Зібравши, як і передбачалося, зразки реголіту.
Пробовідбірник космічного апарату OSIRIS-REx.
Майже півроку, а саме 7 квітня 2021-го, космічний апарат повернувся до астероїда, щоб «оглянути» місце успішно проведеної операції. З'ясувалося, що в точці «удару» сформувався кратер приблизно вісім метрів у поперечнику та 68 сантиметрів у глибину.
Обсяг вирви збільшувався на цілих 40% у чотирьох точках, що утворюють подобу літери «Х» – це були місця, які потрапили під реактивні струмені корабля. Кратер був оточений гребенем регота, що осів на поверхню. Було підраховано, що OSIRIS-REx витіснив 12 кубометрів місцевого пилу, тобто близько шести тонн пухкої породи.
У травні 2021 року «OSIRIS-REx» вирушив у зворотний шлях до Землі, який має зайняти два роки. На його борту знаходиться близько 250 г реголіту з астероїда Бенну. Піддавши цей матеріал ретельному вивченню, вчені сподіваються зробити чимало важливих відкриттів. У тому числі щодо «немовлятського» періоду життя Сонячної системи.
Источник: zefirka.net
