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DUGWAY – Der gefährlichste Asteroid im Sonnensystem landet diesen Herbst auf der Erde – zumindest ein Teil davon – als Teil der ersten US-Mission der NASA zur Sammlung einer Probe von einem Asteroiden, der in der Wüste von Utah landen wird.
OSIRIS-REx wird am 24. September auf dem Utah Test and Training Range in Dugway landen.
Die Analyse der Probe des Asteroiden Bennu, der schätzungsweise etwa 4,5 Milliarden Jahre alt ist, wird Wissenschaftlern helfen, den Ursprung des Lebens im Universum zu verstehen.
„Es ist eine wissenschaftliche Zeitkapsel vom Anfang unseres Sonnensystems“, sagte Dante Lauretta, leitender Forscher der University of Arizona, über Bennu. „Es ist älter als die Erde und verrät uns wirklich, woher wir kommen.“
Am Donnerstag wurden Medienvertreter eingeladen, das Dugway Proving Ground rund 85 Meilen westlich von Salt Lake City zu besuchen, um sich über die Bedeutung der Asteroidenprobenentnahme und die dafür notwendigen Vorbereitungen zu informieren. Experten der NASA, Lockheed Martin, der University of Arizona, der Utah State University und der Utah Test and Training Range kamen vor Ort.
Hintergrund und Vorbereitung
OSIRIS-REx ist seit 20 Jahren in Arbeit, wobei das Missionsflugzeug seit sieben Jahren im Weltraum ist. Das Flugzeug mit der Kapsel, mit der die Asteroidenprobe gesammelt wurde, startete am 8. September 2016 von Cape Canaveral aus. Es erreichte Bennu im Dezember 2018 und verließ das Land mit einer Probe im Mai 2021.
Die Kapsel hat die Größe eines großen Autoreifens, wiegt etwa 110 Pfund und ist mit einem Thermomaterial auf Korkbasis überzogen, um die Probe vor Hitze zu schützen. Es lässt sich öffnen, um Proben zu sammeln, „wie Pac-Mans Mund“, sagte Richard Witherspoon, Bodenbergungsleiter bei Lockheed Martin.
Witherspoon sagte, das Bergungsteam habe im Vorfeld der Landung fünf große Proben durchgeführt, wobei die letzte auf dem Utah Test and Training Range stattgefunden habe. Durch die Proben vor Ort konnte das Team die Bodenbedingungen analysieren und die reale Landung simulieren.
„Wir müssen viel lernen, wie man mit den Mitgliedern unseres Wissenschaftsteams zusammenarbeitet, um alles, was wir tun, zu choreografieren, und das kann man nur erreichen, indem man tatsächlich die echte Hardware, alle Leute, unter den gegebenen Bedingungen hat“, sagte Witherspoon.
Witherspoon befürchtet, dass die Metallschrauben an der Kapsel miteinander verschmelzen und sie so daran hindern könnten, die Kapsel zu öffnen. Auch das Wetter könnte sich auf die Landung auswirken und der Fallschirm könnte ebenfalls stecken bleiben. Aber Witherspoons Team hat jede Möglichkeit geprobt.
„Unser Team ist jetzt wirklich zuversichtlich, dass … was auch immer wir am Tag unserer Ankunft sehen werden, wir haben bereits einen Plan, wie wir vorgehen und reagieren werden, und jeder hat das geübt, sodass für uns nichts eine Überraschung sein sollte“, sagte er. „Wir erwarten nicht, dass etwas Katastrophales passiert.“
Landungstag
Das OSIRIS-REx-Flugzeug wird die Kapsel etwa vier Stunden vor der voraussichtlichen Landezeit am 24. September um 8:55 Uhr aus dem Weltraum abwerfen. Die Kapsel wird in einer elliptischen Umlaufbahn über Kalifornien mit etwa 27.700 Meilen pro Stunde und einer Temperatur von etwa 5.000 Grad Fahrenheit in die Erdatmosphäre eintreten.
Bis zur Landung auf dem Utah Test and Training Range wird die Temperatur der Kapsel auf etwa 130 Grad sinken. Es sei unwahrscheinlich, dass die Landung des Objekts die umliegenden Gemeinden stören werde, sagten Experten.
Das Bergungsteam werde wahrscheinlich ofenhandschuhartige Thermohandschuhe tragen, um sich vor der Hitze zu schützen, sagte Witherspoon. Wenn es jedoch ausreichend abgekühlt ist, werden einfache Nitrilhandschuhe verwendet. Dabei geht es darum, die Kapsel vor Kontamination zu schützen, da die Kapsel selbst keine große Gefahr für die Teammitglieder darstellt.
Die Bergung könnte bis zu zwei Stunden dauern, wenn ein elfköpfiges Team nicht nur die Kapsel, sondern auch Luft- und Bodenproben in der Nähe sammelt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie etwa 250 Milligramm Regolith von Bennu haben werden, sagte Witherspoon, aber sie könnten bis zu zwei Kilogramm gesammelt haben.
Die Kapsel wird in eine Reinraumanlage vor Ort gebracht, um Kontaminationen zu minimieren und den Kanister mit der Probe für den Versand an das Johnson Space Center der NASA in Houston vorzubereiten. Der Kanister wird mit Stickstoffspülung verpackt, einer Methode, bei der Stickstoff verwendet wird, um Luft zu verdrängen und eine mögliche Kontamination durch Luft und Feuchtigkeit zu vermeiden.
In Houston wird die Probe in Teile zerlegt, die untersucht und geteilt werden. Einige Teile werden in einem Tresor in White Sands, New Mexico, aufbewahrt, in der Annahme, dass künftige Wissenschaftler über bessere Technologien zur Analyse von Weltraumproben verfügen werden. Dies ist das gleiche Protokoll, das auch bei Proben aus den Mondlandemissionen der NASA befolgt wurde, deren erste am 20. Juli 1969 stattfand – am Donnerstag vor genau 54 Jahren.
Weitere Proben werden auch an Kanada im Austausch für den von ihm bereitgestellten Laserhöhenmesser, der bei der Kartierung von Bennu half, sowie an die Japan Aerospace Exploration Agency und andere Organisationen weitergegeben.
Bedeutung
Lauretta sagte, die Analyse der Probe werde den Wissenschaftlern nicht nur helfen, den Ursprung des Lebens im Universum zu verstehen, sondern hoffentlich auch, wie häufig sich Leben in der gesamten Galaxie bildet.
Es wird ihnen auch helfen, sich auf die Zukunft vorzubereiten, einschließlich „des Verständnisses unserer kosmischen Nachbarschaft und des Verständnisses aller potenziellen Bedrohungen aus dem Weltraum, mit denen wir uns in Zukunft möglicherweise auseinandersetzen müssen“, sagte Lauretta.
„Dies ist das gefährlichste Gestein im Sonnensystem“, sagte Lauretta über Bennu. Der Asteroid hat einen Durchmesser von etwa 500 Metern und ist von allen Asteroiden der wahrscheinlichste, der die Erde treffen wird. Aber es wird wahrscheinlich nicht vor Ende des 22. Jahrhunderts geschehen, wenn es die Erde überhaupt trifft.
„Die Wahrscheinlichkeit ist gering, die Konsequenzen hoch – wir müssen etwas tun, um es zu verstehen“, sagte er.
Kimberly Allums, Leiterin des OSIRIS-REx-Kurationsprojekts, sagte, die Probe könnte möglicherweise einzigartige Mineralien enthalten, aus denen Wissenschaftler lernen könnten.
Warum Utah?
Dies ist nicht das erste Mal, dass die Utah Test and Training Range als Landeplatz genutzt wird. Die NASA-Missionen Stardust und Genesis brachten beide Teile von Kometen zurück in die Wüste von Utah.
Scott Dixon, Spezialist für öffentliche Angelegenheiten bei Dugway, sagte, das Testgelände sei 1942 als Reaktion auf den Bedarf an höherer Verteidigung gegründet worden, der durch den Angriff auf Pearl Harbor am 7. Dezember 1941 deutlich wurde. Es ist ungefähr so groß wie Rhode Island und weit entfernt von besiedelten Gebieten, was es zum perfekten Ort zum Testen biochemischer Waffen macht, um die Verteidigung des Landes zu verbessern – aber auch zum perfekten Ort, um Raumfahrtausrüstung zu landen.
„Utah entwickelt sich in den Vereinigten Staaten zum Ort für den Abwurf von Kapseln aus dem Weltraum“, sagte Lauretta.
Mike Moreau, stellvertretender Projektmanager von OSIRIS-REx, fügte hinzu, dass dies nur ein weiteres Beispiel dafür sei, dass die Regierung der Vereinigten Staaten ihre Ressourcen so einsetzt, dass sie ihrem Land bestmöglich dient.
„Das ist enorm für Utah“, sagte Lindsay Carl, die Kontrollleiterin der Utah Test and Training Range.
Was kommt als nächstes?
Das für OSIRIS-REx verwendete Flugzeug ist noch nicht fertig. Es wird seine Kapsel am 24. September ohne Landung abwerfen und dann zur Mission OSIRIS-APEX aufbrechen, um den Asteroiden Apophis zu erkunden.
Die OSIRIS-REx-Mission stellt auch einen einzigartigen Wendepunkt für die NASA dar, da sie viele Neuerungen für die Agentur mit sich bringt, sagte Lauretta. Neben der Sammlung der ersten Asteroidenprobe der Vereinigten Staaten beinhaltete diese Mission ein neues Maß an Kontaminationskontrolle und eine bessere Dokumentation der Proben, die seiner Meinung nach „in Zukunft zum behördlichen Standard werden werden“.
Lauretta sagte, dass das von OSIRIS-Rex gelernte Kontaminationsprotokoll und die Biosphäreninteraktionsrichtlinien Einfluss auf eine bevorstehende Probenmission zum Mars haben werden.
„Die Probenrückgabe ist eine Art Art und Weise, wie wir in Zukunft das Sonnensystem erforschen werden, und vieles von dem, was wir auf OSIRIS-REx getan haben, wird als Wegbereiter für zukünftige Missionen dienen“, sagte Lauretta.