OSIRIS-REx: готовимся к старту

OSIRIS-REx – пока что третья попытка заполучить в земной лаборатории нетронутые образцы астероидов и комет. В 2004 году зонд Stardust уже посетил комету 81P/Вильда и двумя годами спустя доставил немного ценного материала; японский аппарат Hayabusa стартовал в 2003-м и после ряда сбоев с трудом завершил миссию, в 2010 году принеся образцы вещества с астероида Итокава. Однако материалы, которые попадали в руки исследователей, были исключительно скудными: считанные пылинки, доли грамма.

OSIRIS-REx должен принести куда более щедрый улов: планируется, что установленная на борту система TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism), сочетающая роботизированную руку-манипулятор и ловушку, сумеет собрать до 2 кг (и минимум 60 г) вещества с астероида Бенну. На конце 3,4-метрового манипулятора находится форсунка, через нее подается плотная струя сжатого азота, которая под большим давлением сможет выбивать с поверхности частицы твердого вещества и пыли размерами вплоть до 2 см, направляя их прямиком в воронку ловушки, заполненной задерживающим пыль гелем. Если устройство сработает, то аппарат доставит на Землю столько внеземного вещества, сколько ученые не видели со времен лунных миссий Apollo.

Впрочем, произойдет это далеко не сразу. Стартовав в 2016 году на борту ракеты-носителя Atlas V, OSIRIS-REx прибудет к цели только в 2018-м и после ряда сложных маневров проведет около полутора лет на его орбите. Оставаясь в 5 км над астероидом, аппарат внимательно исследует его поверхность и выберет место, подходящее для снижения. Для таких наблюдений и картографии на борту зонда имеются лазерные альтиметры (OLA), спектрометры для анализа температур и минерального состава, а также блок из двух камер PolyCam и MapCam (еще одна небольшая камера SamCam будет вести съемку процесса сбора проб).

Название полуторатонного аппарата – акроним, напоминающий о боге Осирисе. При этом астероид назван в честь мифической птицы Бенну, олицетворяющей одну из душ древнеегипетского божества. В поперечнике он лишь немногим превышает 500 м, и гравитация здесь исключительно слаба, что серьезно затрудняет посадку (достаточно вспомнить проблемы, ставшие роковыми для европейского зонда Philae). Поэтому OSIRIS-REx садиться на него и не будет: предполагается, что аппарат зависнет в паре метров над поверхностью, после чего запустит в действие свой манипулятор и азот. На сбор у него уйдет не больше нескольких минут.

Однако затем – еще до 2021 года – OSIRIS-REx задержится возле Бенну, продолжая наблюдения и ожидая, пока астероид окажется в удобном положении для начала обратного пути на Землю, куда миссия должна вернуться только осенью 2023 года. Сам аппарат сгорит в атмосфере, и в пустыню американского штата Юта будет сброшена лишь капсула с ценными образцами. Тогда и начнется самое интересное в этой миссии, стоимость которой для NASA превысила 800 млн долларов (плюс еще в 200 млн оцениваются ракета и запуск).

Небольшой околоземный астероид (101955) Бенну был открыт только в 2013 г. Один оборот по его эллиптической орбите вокруг Солнца занимает около 1,2 наших года. По расчетам, между 2169 и 2199 гг. его траектория имеет один шанс из 4000 пересечься с Землей и привести к катастрофе глобального масштаба (энергия возможного столкновения с ним оценивается в 2700 мегатонн тротилового эквивалента). Вероятность совсем невысока, однако Бенну остается одним из наиболее потенциально опасных для нас небесных тел, поэтому уточнение его орбиты и всестороннее исследование может весьма пригодиться нашим потомкам век спустя.

Впрочем, главной задачей миссии остается «чистая наука»: такие углеродистые астероиды класса В, как Бенну, можно назвать реликтами эпохи молодости Солнечной системы. Это тот же материал, из которого сформировались планеты, однако не затронутый миллиардами лет геологической активности – фактически, «музейный образец», готовый многое рассказать о далеком прошлом нашего мира.

Разработчики миссии OSIRIS-REx так поясняют свой выбор: из примерно 500 тыс. известных астероидов к околоземным относятся около 7 тыс., из них орбиты 192 проходят достаточно удобно для организации возвращаемой миссии. Из них 26 имеют достаточно большой (больше 200 м) диаметр, и только пять относятся при этом к классу В. Фактически выбора не оставалось: Бенну выглядит самым логичным кандидатом. Быть может, здесь найдется даже органика, которая стала предшественницей жизни на Земле.