Gelukt: sonde daalt af naar planetoïde Bennu om gruis te verzamelen

In de nacht van dinsdag op woensdag is NASA-ruimtesonde Osiris-Rex kortstondig afgedaald naar het oppervlak van de kleine planetoïde Bennu, om wat gruis te verzamelen. De behoedzame landingsoperatie, die zich op de automatische piloot voltrok, duurde bijna vierenhalf uur; het contact met de planetoïde slechts tien tellen. Inmiddels bevindt de ruimtesonde zich weer op veilige afstand van de planetoïde. Pas over een week zal duidelijk zijn hoeveel bodemmateriaal hij heeft verzameld.

Op opnamen is te zien dat het gruizige oppervlak ter plaatse flink in beroering is gebracht. Het puin waarmee Bennu bezaaid is blijkt dermate poreus te zijn, dat de uitgestoken robotarm van Osiris-Rex enkele stenen heeft verpulverd.

De beelden van de landing van Osiris-Rex op Bennu, een dag na de operatie vrijgegeven door de NASA. Te zien is dat gruis van de oppervlakte van de planetoïde opstuift na de landing. Video via NASA/Goddard/University of Arizona.

Bennu is een ongeveer vijfhonderd meter groot brok gesteente met de vorm van een diamant, bedekt met gruis en rotsblokken. Hij bevindt zich momenteel op een afstand van meer dan 330 miljoen kilometer, maar behoort niettemin tot de ‘aardscheerders’. Dat betekent dat zijn omloopbaan hem geregeld dicht in de buurt van de aardbaan brengt. Tussen 2060 en 2199 kan hij onze planeet daarbij enkele malen dicht naderen, maar de kans dat het daarbij tot een botsing komt is klein. Daar staat tegenover dat er nog tientallen andere planetoïden zijn waarvoor de aarde de komende eeuwen als doelwit zou kunnen fungeren.

Dat is echter niet de belangrijkste reden waarom wetenschappers Bennu en zijn soortgenoten van heel dichtbij willen onderzoeken. Bennu behoort tot de grote familie van planetoïden die rijk zijn aan koolstof en organische moleculen. Objecten van dit type, maar dan een slag groter, waren 4,5 miljard jaar geleden betrokken bij het vormingsproces van de rotsachtige planeten van ons zonnestelsel. Daarom bestaat de hoop dat het onderzoek van Bennu meer inzicht zal geven in de oersamenstelling van onze eigen planeet.

Onverwacht veel rotsblokken

Osiris-Rex – de afkorting staat formeel voor Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer – werd op 8 september 2016 gelanceerd en kwam begin 2018 bij Bennu aan. De afgelopen twee jaar heeft hij de planetoïde van alle kanten bespied, onder meer om een geschikte landingsplek te vinden. Dat viel nog niet mee, omdat er onverwacht veel grote rotsblokken op zijn oppervlak bleken te liggen.

Tijdens zijn kortstondige aanraking met het oppervlak van Bennu heeft de ongeveer 2,5 bij 2,5 bij 3 meter grote ruimtesonde een stoot stikstofgas ‘afgevuurd’. Dat had tot doel om brokjes gruis en fijner materiaal te laten opstuiven. Als het goed is, is een deel van het materiaal terechtgekomen in een bakje aan het uiteinde van de uitgevouwen robotarm van Osiris-Rex.

Hoe groot de oogst aan bodemmateriaal is, hoopt het Amerikaanse ruimteagentschap aan de hand van camerabeelden en van metingen van de draaiing van de ruimtesonde te kunnen vaststellen. Mocht er onvoldoende materiaal zijn verzameld – NASA streeft naar minimaal zestig gram – dan volgt op 12 januari nog een tweede touch-and-go-operatie.

Uiteindelijk zal het opgevangen materiaal door de robotarm van de ruimtesonde worden opgeborgen in een hittebestendige capsule die pas na aankomst op aarde zal worden geopend. In maart volgend jaar begint Osiris-Rex namelijk aan zijn terugreis. Tweeënhalf jaar later zal hij de capsule boven de aarde droppen, waarna deze – hangend aan een parachute – een zachte landing moet maken in de woestijn van de Amerikaanse staat Utah.

Het is niet voor het eerst dat wetenschappers op deze manier aan materiaal van een ander hemellichaam in ons zonnestelsel proberen te geraken. Eerder werden de maan en enkele andere planetoïden al eens bemonsterd. Ook zijn met ruimtesondes deeltjes van de zon en van een komeet opgevangen. ‘Sample-return missions’ worden dit soort ruimtemissies genoemd.

De eerste bodemmonsters

Alleen de allereerste sample-return mission werd niet door een autonoom werkend apparaat uitgevoerd. Het was de bemanning van de Apollo 11 die in 1969 de eerste bodemmonsters van buitenaardse afkomst oppikte. Het jaar daarop bracht ook de onbemande Sovjet-Russische Loena 16 ruim een ons maangrond naar de aarde.

Het allereerste bodemmonster van een planetoïde werd in juni 2010 op aarde afgeleverd door de Japanse ruimtesonde Hayabusa. Weliswaar verliep het inzamelen van bodemmateriaal van de planetoïde Itokawa verre van vlekkeloos, maar toch bleek er een paar microgram stof van de planetoïde in de veilig gelande capsule te zitten. Hayabusa’s opvolger – de Hayabusa 2 – heeft recentelijk bodemmateriaal verzameld van de planetoïde Ryugu en zal dit op 6 december aanstaande afleveren.

Ook voor de nabije toekomst staan enkele van dit soort ruimtemissies gepland. China wil nog dit jaar een ruimtesonde naar de maan sturen om bodem- en gesteentemonsters op te halen. En het Japanse ruimteagentschap JAXA heeft vergevorderde plannen om in 2024 een ruimtesonde te lanceren die bodemmateriaal van de Marsmaan Phobos gaat inzamelen. De nieuwe Amerikaanse Marsrover Perseverance, die op 18 februari volgend jaar op Mars aankomt, zamelt eveneens bodemmateriaal in, maar onduidelijk is nog of, hoe en wanneer dat zal worden opgehaald.