OSIRIS-REx Liftoff

Nakadetekta ng mga infrared sensor sa lupa ang heat signature ng OSIRIS-REx sample-return capsule nang ito’y bumagsak sa atmosphere na may higit sa 45,000 km/h (27,650 mph), nang 8:42 ng umaga MDT ngayong araw. Ibinaba ng mas malaking OSIRIS-REx mothership ang 46 kg (101 lbs.) na capsule habang dumadaan ito nang mabilis sa Earth. Tumama ang capsule sa hangin sa tabi ng baybayin ng California, na naglalayong mag-parachute landing sa Utah Test and Training Range ng Department of Defense sa timog-kanluran ng Salt Lake City. Kahit bago pa man bumagsak ang capsule, apat na search helicopters ang kaagad na tumakbo upang salubungin ito, at naghintay nang masikmura ang mga tao sa NASA hanggang marinig nilang ligtas itong nakabalik.

Ligtas nga itong nakabalik. Bumagsak ang capsule nang 8:55 ng umaga MDT at kinuha agad ito ng mga crew ng helicopter at dinala sa isang clean-room sa military base, naghahanda na ipadala ito patungong Johnson Space Center sa Houston.

Marami ang titingnan ng mga siyentipiko roon. Nakasealed sa loob ng capsule ang 250 gm (8.8 oz.) ng bato at alikabok mula sa asteroid na si Bennu—isang 4.5 bilyong-taong gulang na fossil ng sinaunang solar system na ginugol ng NASA ng higit sa $800 milyon at pitong taon upang siyasatin. Ang pagbalik ng sample ay nagpataas lamang sa OSIRIS-REx bilang ikatlong spacecraft—at ang unang Amerikano—na nakakuha ng asteroid-spelunking trick, matapos magawa ito ng Hayabusa at Hayabusa 2 ng Japan noong 2010 at 2020. Sa pagsusuri sa kimika at kasaysayan ng alikabok ni Bennu mauunawaan ang kimika, kasaysayan, at maging pinagmulan ng solar system at ng Earth—pati na rin ang buhay na naninirahan sa ating planeta.

“Parang nagsasalita ito sa mga dahilan kung bakit namimiss ng mga tao ang pagsisiyasat,” sabi ni Rich Burns, ang project manager ng OSIRIS-REx. “Maaari nating matutunan ang ebolusyon ng solar system, kung bakit umiiral ang Earth sa kasalukuyang estado nito, kung bakit ito espesyal. Makakakuha tayo ng sagot sa kung saan tayo nanggaling.”

Hindi madali ang pagkuha ng sample mula kay Bennu. Noong Setyembre 8, 2016 nang umalis ang OSIRIS-REx (pinaikli para sa Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) mula sa Cape Canaveral sa isang paikot na paghabol kay Bennu. Maliit na target ang asteroid—492 m (1,614 ft.) lang ang lapad—at umiikot ito sa araw sa halos parehong orbit tulad ng Earth. Sa pinakamalayo nito, nasa 300 milyong km (186 milyong mi.) ito mula sa atin. Ang pinakamadirektang paraan upang maabot ito ay tutungo nang tuwid sa sistema ng araw sa isang habol na parang uwak, na haharangin si Bennu sa kabilang panig ng araw. Ngunit makikita roon ang spacecraft na lumalapit sa bato sa isang 90-degree na anggulo, dumadaan nang 19,300 km/h (12,000 mph). Ayos lang iyon para sa mga maigsing flyby na ginawa ng Voyager sa mga panlabas na planeta noong 1970s at 1980s; ang misyon ng OSIRIS-REx, gayunpaman, ay hindi lamang dumaan kundi pumasok sa isang tamad na orbit sa paligid nito. Upang magawa iyon, kailangan ng sasakyan na gumawa ng dalawang kumpletong pag-ikot sa araw, dahan-dahang habulin ang asteroid at i-match ang bilis at trajectory nito. Sa panahong iyon, naglagay ang OSIRIS-REx ng higit sa 2 bilyong km (1.24 bilyong mi.) sa odometer nito.

Noong Disyembre 3, 2018, sa wakas ay naabot ng sasakyan si Bennu at pinaputok ang mga thruster nito upang pumasok sa orbit sa paligid ng bato. Bahagya lamang na propellant ang kinailangan para gawin iyon, at kakaunting pwersa rin ang kakailanganin upang umalis: Ang gravity ni Bennu—hangga’t mayroon man—ay 100,000 beses na mas mahina kaysa gravity ng Earth. Nakasettle sa mahinang hawak ng gravity ng asteroid, nagsimula ang sasakyan sa isang remote surveying campaign, gamit ang maraming instrumento nito sa loob—kabilang ang tatlong camera, isang infrared spectrometer, isang X-ray imaging spectrometer, at isang laser altimeter—upang aralin ang mineral at elemental na makeup ni Bennu. Lubos din nitong na-map ang ibabaw ng asteroid, naghahanap ng lugar upang kolektahin ang sample nito. Sa ilang punto, lumapit ang OSIRIS-REx hanggang 1.6 km (0.99 mi.) lamang sa itaas ni Bennu—ang pinakamalapit na nakalapit kahit anong sasakyan sa anumang katawan na iniikot nito.

Nagdala ng panganib ang paglapit nang husto. Umiikot si Bennu sa axis nito nang isang beses bawat 4.3 oras—nagbibigay sa kanya ng 2.15 oras ng nakaharap sa araw, at 2.15 oras ng nakaharap sa kalawakan. Sa mga transisyong iyon, ang temperatura sa anumang partikular na spot sa bato ay gumagalaw mula 116°C (240°F) hanggang -73°C (-100°F) at pabalik. Lahat ng mga pagbabago sa thermal pressure ay nagdudulot ng maraming paglawak at pagliit ng mga bato at iba pang durog-durog sa ibabaw—sapat upang gawin silang, sa epekto, lumundag palayo sa ibabaw ni Bennu.

“Nagmukha itong popcorn,” sabi ni Dante Lauretta, propesor ng planetary science sa University of Arizona at pangunahing imbestigador sa misyon ng OSIRIS-REx. “Tuwing tumitingin kami nakikita naming sumasabog ang mga bagay palayo sa ibabaw. Sinasabi namin, ‘Naku, mapanganib pala itong environment para sa spacecraft. Maaaring kailangan nating umalis at muling idisenyo ang buong encounter.’” Sa huli natukoy ng team na hindi kakailanganin iyon. Hindi kailangan ng maraming enerhiya para sa maliliit na bato upang makawala sa mikro-gravity na hawak ni Bennu, kaya kahit tumama ang mga ito sa sasakyan hindi ito magkakaroon ng anumang makabuluhang pwersa.

Lahat ng malapit na pagsisiyasat sa orbital na nakuha ang bato ay nagbayad: isang linggo lamang matapos dumating ang sasakyan kay Bennu, inanunsyo ng NASA na natuklasan nito ang presensya ng hydrated—o kemikal na tubig-logged—minerals na halo sa lupa. Walang atmosphere at tanging bulong ng gravity, hindi magagawang mag-imbak si Bennu ng anumang deposito ng nagtitipong likido, ngunit ang pagkakatuklas ng maging traces ng tubig ay nagmumungkahi na ang bato ay dating bahagi ng mas malaking mass—marahil isang buwan o planeta—na may lakas upang panatilihin ang tubig nito.

“Ang pag-iisip,” sabi ni Burns, “ay bahagi si Bennu ng isang mas malaking magulang na katawan na nagkaroon ng collisional event.”

Hindi madali ang pagkuha ng sample mula kay Bennu. Noong Oktubre 20, 2020, halos dalawang taon matapos dumating ang OSIRIS-REx kay Bennu, nagsimula ang sasakyan sa pinakamahalagang maneuver ng misyon nito—ang pagbaba sa huling milya upang kolektahin ang sample nito. Pinili ng NASA ang apat na potensyal na mga site ng koleksyon na tinawag nitong Sandpiper, Osprey, Kingfisher, at Nightingale—pinili ang mga ito dahil sa pinakakaunting mga bato sa daan ng pagbaba ng sasakyan, pati na rin sa saganang maluwag na lupa upang kolektahin. Sa huli natukoy ng NASA na ang Nightingale—matatagpuan sa isang crater sa hilaga ni Bennu—ang pinakamahusay sa grupo na iyon.

Nangangailangan ang pagkuha ng sample na sandaliang lumapag ang sasakyan kay Bennu, sa isang maneuver na tinawag ng NASA na TAG, para sa touch-and-go. Sa 16 segundo na nasa ibabaw ng Bennu ang OSIRIS-REx, inilabas nito ang 10.8 talampakang robotic arm nito, na may koleksyon chamber sa dulo. Sa puntong iyon, ang mga bote ng nitrogen sa loob ng chamber ay pumutok, nagpalabas ng maliit na jet ng gas upang itulak ang mga butil ng lupa papasok sa loob. Pagkatapos, bumalik sa kalawakan ang OSIRIS-REx, dala ang pinakamahalagang kargamento nito.

Ngunit hindi lahat ay nagpatuloy ayon sa plano. Sa halip na kumuha lamang ng 60 gramo, naabot ng spacecraft ang kapasidad ng chamber nito sa 250 gramo. Iyon ang mabuting balita; ang masamang balita ay hindi naisara nang maayos ang chamber at maraming sample ang naiwan sa labas, na nakakalat sa ibabaw ng sasakyan habang ito’y umalis.

“Nag-alala kami na maaaring masira ang mga mahahalagang bahagi ng spacecraft,” sabi ni Lauretta.

Sa huli, napagpasyahan ng NASA na huwag subukang kolektahin ang natirang sample. Sa halip, ginamit nila ang mga camera sa sasakyan upang inspeksyunin kung saan ito pumunta, at gumamit ng mga maneuver sa pag-ikot upang subukang itulak ang mga butil papunta sa isang lugar kung saan hindi ito magiging panganib. Matapos ang ilang buwan, naipon nila ang sapat upang makuha ang minimum na 60 gramo.

Ngayon, pagkatapos ng pitong taon at 2.5 bilyong milya, nasa mga kamay na ng mga siyentipiko ang sample na iyon—at ang mga lihim na maaaring matuklasan nito tungkol sa ating solar system.