Darilo od daleč daleč stran
Japonska sonda na Zemljo prinaša kapsulo z vzorcem asteroida Rjugu
Na današnji dan pred šestimi leti so izstrelili japonsko sondo Hajabusa 2. Zdaj je znova na pragu doma, v naročju pa ima dragocen tovor – nekaj gramov asteroida Rjugu. Kapsulo bo odvrgla v soboto zjutraj po srednjeevropskem času in po načrtih bo dobrih 12 ur zatem nežno pristala v Woomeri v Avstraliji, sonda pa se bo podala naprej do drugega asteroida.
Proučevanje asteroidov je pomembno tudi za iskanje odgovorov o nastanku življenja, poudarja astrofizik dr. Jure Japelj. »Z asteroidi se lahko ozremo v čas nastanka našega osončja. Iz oblaka prahu in plina so se pred približno 4,5 milijarde leti rodili Sonce, planeti in tudi asteroidi. Medtem ko so najrazličnejši procesi planete sčasoma preoblikovali, so vse do danes asteroidi ostali bolj ali manj nespremenjeni, zato nas učijo, kakšna je bila kemijska zgradba snovi v daljni preteklosti in kako je osončje pravzaprav nastalo. Asteroidi nam lahko pomagajo razumeti tudi, kako je nastalo življenje na Zemlji. Ena izmed hipotez namreč pravi, da so na Zemljo prinesli vodo in organske spojine ter tako zasejali ustrezne razmere za življenje.«
A vse do zdaj smo te starodavne vesoljske gmote proučevali le od daleč. Japonska sonda, katere ime v prevodu pomeni sokol selec, je do asteroida Rjugu ( japonko zmajev grad) pripotovala junija 2018, od njega pa se je poslovila novembra lani. V tem času je na površje slab kilometer širokega vesoljskega kamna poslala štiri manjše roverje ali bolje rečeno skakače, saj so se po površju premikali s poskoki, ne na kolescih. Prva dva, solarno gnana Hibou in Owl, sta pristala
21. septembra 2018, prvi je deloval 36 dni, drugi tri. Nemško-francoski robotek Mascot je pristal 3. oktobra 2018 in nato meritve in snemanja opravljal 17 ur, kolikor mu je omogočala nepolnilna baterija. Četrti japonski rover Minerva II-2 se je pokvaril pred ločitvijo od matičnega plovila, 2. oktobra 2019 je zakrožil okoli asteroida, po nekaj dneh pa strmoglavil na površje.
Neprecenljivi vzorci
Toda bolj kot pristajanje malih roverjev so bili za odpravo pomembni dotiki matične sonde in pobiranje vzorcev. Japonska vesoljska agencija Jaxa je dobro, a bridko izkušnjo že imela, saj je predhodnica tokratne odprave Hajabusa z asteroida Itokava pred desetimi leti prinesla le mikroskopski prah. Niz okvar ji je namreč preprečil, da bi pridobila večjo količino. Japonci so bili tokrat s precej bolj izpopolnjeno napravo uspešnejši, saj so po ocenah dobili nekaj gramov asteroida. Koliko materiala so v treh poskusih pobrali, bo sicer znano šele, ko bodo odprli kapsulo. Prvič je sonda z Rjuguja odvzela vzorec regolita 21. februarja lani, nato je 5. aprila sledil drzen manever, saj so v asteroid streljali in na njem naredili kakšnih deset metrov širok krater ter razkrili prvinski material, ki so ga nato pobrali 11. julija 2019.
In to darilo zdaj Hajabusa prinaša znanstvenikom. Nič namreč ne more nadomestiti laboratorija, v katerem lahko vzorec zares podrobno analiziramo, pravi dr. Japelj. Strinja se tudi dr. Bojan Ambrožič s Centra odličnosti nanoznanosti in nanotehnologije: »Raziskave asteroidov so bile do pojava sond, ki so sposobne vzorčenja kamnin in transporta vzorcev nazaj na Zemljo, vezane na daljinsko zaznavanje (spektroskopska opazovanja z Zemlje in mimoletečih sond), in situ spektroskopske analize sond ter na raziskave meteoritov, ki so domnevno povezani z določenimi tipi asteroidov. Vse te metode pa imajo nekatere slabosti. Vzorce kamnin, ki jih je zbrala Hajabusa 2, bo v laboratorijih na Zemlji mogoče veliko bolj natančno raziskati. Hkrati analitske tehnike nenehno napredujejo in nam dajejo nov vpogled v vzorce. Tako na primer še danes prihajajo nova spoznanja o vzorcih lunarnih kamnin, ki so jih Američani zbrali pred več kot petdesetimi leti. Zato si lahko obetamo nova dognanja o asteroidu še veliko let po tem, ko matična sonda Hajabusa 2 ne bo več aktivna.«
Meteoriti so sicer brezplačno darilo z neba, toda kot poudarja dr. Japelj, ne vemo, od kod prihajajo. »Poleg tega vzorec meteorita ni čist. Visoke temperature med potovanjem skozi Zemljino atmosfero in padec na Zemljo namreč lahko spremenijo in kontaminirajo njegovo sestavo.«
A vseeno so lahko »zgovorni«, kot je bil tudi meteorit Novo mesto, ki je lani padel na območju Slovenije in ga je natančneje proučeval dr. Ambrožič. »Večina analiz meteorita Novo mesto je bila že opravljenih. Gre za navadni hondrit, ki je močno brečiran. Ugotovili smo, da je sestavljen iz najmanj štirih vrst klastov s povsem različno strukturo. Da se je to lahko zgodilo, je moralo priti do visokoenergijskih trkov med vsaj štirimi različnimi asteroidi, pri katerih se je material močno premešal. To nam kaže na evolucijo našega osončja, ki je neposredno povezana z udarci asteroidov. Zelo verjetno je bil meteoroid Novo mesto pred padcem na Zemljo po strukturi kup šibko vezanega drobirja, kot sta to tudi asteroida Rjugu in Bennu, le da je bil ta precej manjši.«
Kakšen asteroid je Rjugu?
Asteroid 162173 Rjugu so odkrili 10. maja 1999 v projektu Linear, v katerem iščejo bližnjezemeljske vesoljske kamne. Širok je okoli 900 metrov, okoli svoje osi se zavrti v sedmih urah in pol, Sonce pa obkroži v letu in štirih mesecih. Po obliki je podoben asteroidu Bennuju, s katerega je vzorec letos pobrala Nasina sonda Osiris Rex, le da je skoraj za polovico večji. Po mnenju raziskovalcev sta oba bogata z ogljikom, a Bennu ima poseben kemični podpis, zato ga uvrščajo med redke asteroide tipa B, medtem ko Rjugu spada med asteroide tipa C. Znanstveniki predvidevajo, da se je Rjugu pred milijardami let odlomil od večjega nebesnega telesa, nato pa so se deli znova zlepili v celoto. Kdaj natančno se je to zgodilo, ni znano. Upajo, da bodo ravno z vzorci s Hajabuse lahko natančno določili njegovo starost. Rjugu je presenetljivo porozen, pa tudi suh, kar bi lahko nakazovalo, da se je oblikoval precej bližje Soncu, kot mu je danes. Po eni od teorij sta bila Rjugu in Bennu nekoč del istega matičnega telesa.
Oba uvrščajo med potencialno nevarne asteroide, ki bi ob trku z Zemljo povzročili katastrofo. »Asteroidi tega velikostnega reda, veliki od sto do tisoč metrov, bi ob udarcu na Zemljo povzročili veliko katastrofo, vendar so taki dogodki z vidika trajanja človeškega življenja izredno redki (en dogodek na več kot sto tisoč let). Težava so predvsem manjši asteroidi, velikostnega reda nekaj deset metrov, ker jih je zaradi njihove majhnosti težko odkriti. Ker jih je zelo veliko, pa se ti dogodki pojavljajo neprimerno pogosteje (eden na nekaj deset do sto let). Pred udarci takšnih asteroidov bi se bilo v prihodnosti mogoče ubraniti. Vendar le, če bi jih odkrili dovolj zgodaj, vsaj nekaj let pred predvidenim udarcem na Zemljo,« poudarja dr. Ambrožič.
Če želimo spreminjati orbite asteroidom in tako ubraniti Zemljo, moramo poznati njihovo sestavo, dodaja dr. Japelj. Pomemben razlog za proučevanje asteroidov pa je tudi testiranje vesoljske tehnologije. »V ne tako daljni prihodnosti si lahko obetamo rudarjenje na asteroidih. Kako pristati in se gibati na asteroidu z izredno majhno gravitacijo, kako izkopati material in ga nato odnesti«, je nekaj vprašanj, ki jih je navedel dr. Japelj. Hajabusa2 in Osiris Rex pomagata pri pridobivanju teh izkušenj.
»Asteroidi se od nastanka našega osončja praktično niso spremenili, zato nas učijo, kakšna je bila kemijska zgradba snovi v daljni preteklosti in kako je osončje pravzaprav nastalo.«
Jure Japelj
• Hajabuso 2 so izstrelili pred natančno šestimi leti.
• Vzorce asteroida Rjugu je pobirala februarja in junija lani.
• V soboto bo kapsulo s kamninami odvrgla nad Avstralijo.
• Sonda se bo odpravila naprej proti še manjšemu asteroidu.
»Asteroidi velikostnega reda Bennuja in Rjuguja, to je od sto do tisoč metrov, bi ob udarcu na Zemljo povzročili veliko katastrofo, vendar so taki dogodki z vidika trajanja človeškega življenja izredno redki, eden na več kot sto tisoč let.«