Po siedmiu latach spędzonych w kosmosie i przebyciu ponad 11 miliardów kilometrów sonda OSIRIS-REx pomyślnie zebrała i dostarczyła na Ziemię próbki materii z powierzchni jednej z planetoid zbliżających się regularnie do Ziemi. Tym razem jednak misja sondy na tym się nie skończyła.
Zamiast tego NASA postanowiła przedłużyć misję kierowaną przez inżynierów z Uniwersytetu w Arizonie. Dzięki temu sonda już znajdująca się w przestrzeni kosmicznej posłuży do zbadania innej planetoidy bliskiej Ziemi. Nie będzie to jednak tylko jakaś planetoida – będzie to już legendarna planetoida Apophis, która kilkanaście lat temu, w momencie jej odkrycia, nastraszyła środowisko astronomów. Misję sondy przemianowano na OSIRIS-APEX, skrót od OSIRIS-APophis EXplorer. Opis misji opublikowano w periodyku The Planetary Science Journal.
Dwadzieścia minut po zrzuceniu próbki 100 000 km nad ziemską atmosferą 24 września sonda kosmiczna uruchomiła silniki, aby uniknąć wejścia w ziemską atmosferę i zamiast tego skierować się na spotkanie z Apophisem za 5,5 roku – zaraz po tym, jak Apophis sam zbliży się do Ziemi. Trajektoria lotu na najbliższe lata obejmuje trzy asysty grawitacyjne w pobliżu Ziemi i kilka niezwykle bliskich okrążeń wokół Słońca.
Czytaj także: OSIRIS-APEX: nowa misja kosmiczna realizowana przez starą sondę
Do 2 kwietnia 2029 roku kamery zainstalowane na pokładzie sondy zaczną zbierać dane w miarę zbliżania się planetoidy. Apophis będzie również uważnie obserwowana przez teleskopy naziemne. Jednak w kilka godzin po bliskim spotkaniu Apophis pojawi się na niebie zbyt blisko Słońca, aby można było go obserwować za pomocą ziemskich teleskopów optycznych. Oznacza to, że wszelkie zmiany wywołane bliskim spotkaniem będą najlepiej widoczne z pokładu sond kosmicznych.
Sonda OSIRIS-APEX dogoni planetoidę 13 kwietnia 2029 r., gdy przeleci ona zaledwie 32 000 km nad powierzchnią Ziemi. Następnie naukowcy spędzą następne 18 miesięcy na szczegółowym badaniu tej gigantycznej skały. W planie jest także wzruszenie materii na powierzchni planetoidy, aby zobaczyć co znajduje się pod jej powierzchnią.
Czytaj także: Naukowcy przygotowują się do przelotu Apophis w pobliżu Ziemi
Jak wskazuje autor opracowania „kiedy planetoidę Apophis odkryto w 2004 r., istniała obawa, że uderzy ona w Ziemię w 2029 r. To ryzyko wyeliminowano dopiero po kilku latach. Potem pojawiła się kolejna obawa, że uderzy w Ziemię dokładnie siedem lat później, w 2036 r. ale obserwacje połączone z modelowaniem pokazują obecnie, że Apophis nie stanowi zagrożenia przez co najmniej następne sto lat. Mimo to Apophis pozostał w psychice wszystkich naukowców, którzy badają te zjawiska. Chociaż nie będzie to miało na nas żadnego wpływu, to przelot w 2029 roku jest naprawdę bardzo bliski”.
Apophis to skalista planetoida o szerokości 340 metrów zbudowana z materiałów krzemianowych i niklowo-żelazowych, które różnią się od asteroid typu C, takich jak pierwszy cel OSIRIS-REx – planetoida Bennu bogata przede wszystkim w węgiel.
Czytaj także: Szansa uderzenia w Ziemię planetoidy Apophis to 1 na 100 000
Apophis prawdopodobnie powstał w wyniku zderzenia ciała macierzystego w Pasie Planetoid, które wyrzuciło je w stronę sąsiedztwa Ziemi. Planetoida przeleci bliżej niż niektóre satelity krążące wokół Ziemi w odległości stanowiącej zaledwie jedną dziesiątą odległości do Księżyca. Jest to najbliższe zbliżenie planetoidy tej wielkości we współczesnej historii i będzie widoczne gołym okiem na półkuli wschodniej.
Planetoida tej wielkości zbliżająca się tak blisko Ziemi jest zjawiskiem rzadkim i zdarza się mniej więcej raz na 7500 lat. Nic zatem dziwnego, że choć w ramach misji rozważano odwiedzenie innych celów, nawet Wenus, wybrano ostatecznie Apophis, ponieważ był to jedyny obiekt, z którym statek kosmiczny mógł się blisko spotkać. Bliskie podejście pozwala naukowcom badać interakcje z siłami grawitacyjnymi Ziemi, w szczególności siłami pływowymi, które mogą zakłócać jej powierzchnię i ujawniać, co kryje się pod spodem.
„Apophis zbliża się na tyle blisko, że spodziewamy się wykazać pewną aktywność na jego powierzchni podczas przelotu” – wskazuje Dani DellaGiustina. „Mogą wystąpić osuwiska lub wyrzuty cząstek, które utworzą ogon przypominający kometę. Bliskie podejście jest wspaniałym naturalnym eksperymentem.
„Wiemy, że siły pływowe i gromadzenie się gruzu to podstawowe procesy, które mogą odegrać rolę w powstawaniu planet. Mogą one dostarczyć informacji, w jaki sposób przeszliśmy od szczątków wczesnego Układu Słonecznego do planet w pełni rozwiniętych. W tej chwili najprawdopodobniej domyślamy się, że że Apophis to w istocie kupa gruzu.”
Cele naukowe misji opierają się na wiedzy o Apophis pozyskanej z obserwacji naziemnych, doświadczeniach zespołu misji do Bennu i aktualnych danych dotyczących innych planetoid typu S. Zespół ma nadzieję ostatecznie poznać ewolucję i charakterystykę planetoidy, w tym wytrzymałość, porowatość i gęstość materii tworzącej Apophis. Wszystko, czego się dowiedzą, może pomóc w badaniach nad obroną planetarną, zwłaszcza że większość potencjalnie niebezpiecznych planetoid to także planetoidy typu S, takie jak Apophis.
Planetoidy są głównymi ciałami macierzystymi meteorytów, ale zwykle obserwuje się je z tak dużej odległości, że pojawiają się jedynie jako punkty świetlne na niebie, które niewiele ujawniają na temat ich globalnych właściwości lub zmienności powierzchni.
Instrumenty naukowe statku kosmicznego OSIRIS zostały specjalnie zaprojektowane, aby połączyć naszą wiedzę na temat meteorytów z ich macierzystymi planetoidami poprzez umieszczanie meteorytów w kontekście naszej wiedzy pozyskiwanej u źródła, w planetoidach krążących wokół Słońca.