Die NASA-Raumsonde OSIRIS-REx ist bereit, Teile des Asteroiden Bennu zur Erde zurückzubringen.

Sieben Jahre sind eine lange Zeit, um auf die Lieferung eines Pakets durch Ihren Trägerdienst zu warten. Das ist die Zeit, die seit dem Start der OSIRIS-REx-Raumsonde der NASA zur Sammlung von Steinen und Staub vom Asteroiden Bennu vergangen ist. Aber das Paket ist jetzt fast auf dem Weg zur Auslieferung.

Am 24. September wird das Raumschiff die Erde umfliegen und eine Kapsel abwerfen, die im Oktober 2020 Material von Bennu gesammelt hat - wenn alles gut geht (SN: 10/21/20).

Dies ist die dritte Mission zur Bergung von Asteroidenstücken und die erste für die NASA und die Vereinigten Staaten. Die Menge an Asteroidenmaterial an Bord übertrifft dieses Mal bei weitem die Mikrogramme, die Japans Raumsonde Hayabusa 2005 vom Asteroiden Itokawa zurückgebracht hat, und die fünf Gramm, die Hayabusa2 2018 von Ryugu gesammelt hat (SN: 6/14/10; SN: 12/7/20).

Die Bennu-Probe soll mit einer Timing- und Präzision ankommen, die die meisten terrestrischen Lieferdienste neidisch machen würde. Nach einer dreijährigen Reise vom Asteroiden sollte die Kapsel um 10:42 Uhr EDT in die Atmosphäre eintreten, sagt die NASA. Nach einem anfänglich glühenden Abstieg wird die Kapsel einen Fallschirm öffnen und zu ihrem Bestimmungsort am Hill Air Force Base in der Nähe von Ogden, Utah, absteigen.

Die Live-Übertragung der Veranstaltung wird ab 10:00 Uhr EDT auf der Website der NASA zur Verfügung stehen.

Wenn die Asteroidenstücke den Abstieg überstehen, könnten sie dabei helfen, welche Art von Materialien sich zusammengesetzt haben, um unser Sonnensystem aufzubauen. Ein genauerer Blick auf das, woraus Bennu besteht, könnte auch Erkenntnisse über die Risiken liefern, die uns nahegelegene Asteroiden im Falle einer Kollision mit der Erde bringen könnten. Die Asteroidenfracht könnte sogar Hinweise liefern, um eine der größten Fragen der Wissenschaft zu beantworten - wie entstand das Leben?

"Ich konzentriere mich wirklich darauf zu verstehen, ob solche kohlenstoffreichen Asteroiden die Grundlagen des Lebens geliefert haben könnten", sagt der Planetenwissenschaftler Dante Lauretta von der University of Arizona in Tucson, der die OSIRIS-REx-Mission leitet. "Also suchen wir nach Dingen wie Aminosäuren, die in unseren Proteinen vorkommen, und Nukleinsäuren", den Bausteinen der genetischen Anweisungen, die auf der Erde das Leben ermöglichen.

Lauretta sagt, es bestehe praktisch keine Chance, auf Asteroiden wie Bennu etwas Lebendiges zu finden. Aber in den gesammelten Steinen und Staub könne man "wirklich sehen, wie sich organische molekulare Chemie entwickeln kann, bevor das Leben auftaucht".

Mit etwa 250 Gramm ist die Asteroidenprobe in der Rückkehrkapsel von OSIRIS-REx etwas schwerer als eine Tasse Kaffee. Aber sie ist eine riesige Menge an Asteroidenmaterial, soweit es die Missionsspezialisten betrifft. Die Probenmenge übertrifft die ursprünglich erhoffte Menge bei weitem, sagt Lauretta.

"Wir sind von 15 Gramm ausgegangen" als eine vernünftige Probenmenge, die analysiert werden soll, sagt er, "was in der analytischen Chemie heutzutage eine enorme Menge an Material ist". Aber die NASA erlaubt Lauretta und seinem Team nur, ein Viertel der Probe für den eigenen Gebrauch zu behalten. Ein Teil des verbleibenden Materials wird an Wissenschaftler auf der ganzen Welt verteilt, der Rest ist für zukünftige Studien reserviert.

Das bedeutete, dass die Sammlung von 60 Gramm von Bennu ausgereicht hätte, um sicherzustellen, dass Lauretta und seine Kollegen ihre erhoffte Probe hatten. "Die Tatsache, dass wir über das Vierfache davon bekommen haben, ist einfach phänomenal erfolgreich", sagt Lauretta.

Forscher stellen sich bereits vor, was sie alles von Bennu lernen können.

Der Physiker Mikael Granvik von der Universität Helsinki hofft, dass Analysen des Bennu-Materials das Potenzial zur Gewinnung von Wasser und Rohstoffen aus Asteroiden für zukünftige Raumfahrtmissionen aufzeigen werden.

Die Asteroidenstücke könnten auch seine Untersuchungen darüber, wie zerbrechlich manche Weltraumgesteine sein können, unterstützen. "Was passiert mit Asteroiden vom gleichen Typ wie Bennu, wenn sie der Sonne näher kommen?" sagt Granvik, der kein Mitglied des OSIRIS-REx-Teams ist. Er und seine Kollegen schlagen vor, dass die Wechselwirkung mit der Sonne dazu führt, dass solche "Schutthaufen-Asteroiden", die aus locker gebundenem Material bestehen, auseinanderbrechen. Die Hypothese könnte erklären, warum es in Umlaufbahnen nahe der Sonne weniger Schutthaufen-Asteroiden gibt als erwartet.

Zur Überprüfung der Idee setzt Granvik Proben extremen Bedingungen aus, die dem nahe der Sonne herrschenden Zustand entsprechen und das Material im Wesentlichen zerstören. Aus diesem Grund erwartet er nicht, einen Teil des kostbaren Bennu-Gesteins zu verwenden. Stattdessen hofft Granvik, das Rezept des Bennu-Asteroiden zu lernen und dann bei Lieferanten Asteroidenanaloge zu bestellen, die Materialien mischen, die dem Bennu-Gemisch ähneln. Das ist ein Beispiel dafür, wie die zurückgebrachte Probe selbst für Wissenschaftler, die nichts vom echten Material abbekommen, die Forschungsmöglichkeiten erweitern könnte.

For planetary scientist Jessica Sunshine of the University of Maryland in College Park, much of the value in sample return missions is in stories asteroids can tell us about the formation of the Earth and solar system. “We think of them as sort of dead rocks, and they’re not. I mean, they have undergone significant evolution, both chemical and physical in the 4.5 billion years since they formed,” Sunshine says.

Like Lauretta, Sunshine hopes to learn how those processes ultimately led to the origins of life, but studying near-Earth asteroids is crucial for understanding the threats asteroids pose as well. “In principle, they could have given us life and they could take it away,” Sunshine says, “I mean, from the dinosaur’s perspective, they did take it away.”

Sunshine is member of the team that sent the DART spacecraft to nudge asteroid Dimorphos into a new orbit to see if it was possible to push asteroids off courses that threaten Earth (SN: 10/11/22).  “If you’re worried about the asteroid hazard problem, we pretty much better understand what is the physical and compositional variability of all these things that might hit us,” Sunshine says. “Because depending on what they’re made of and how they’re made, it’s going to change their effect when they hit us. If they ever hit us.”

There may be more than bits of just Bennu in the return capsule, says astronomer Humberto Campins of the University of Central Florida in Orlando, who is a member of the OSIRIS-REx team. Some highly reflective boulders on Bennu don’t match the rest of the asteroid, which is very dark. The most likely reason, Campins says, is that the bright chunks come from collisions with other asteroids.

“There’s no guarantee, but I’m hoping that in our sample there will be some fraction, some pieces, grains that come from those other asteroids,” Campins say. Remote analyses suggest that some of the bright pieces on Bennu are a good match for the asteroid Vesta. “So we would have a sample return not just from Bennu, but from possibly from Vesta,” Campins says, “or who knows what other asteroid.”

Though this will be NASA’s first sample return of an asteroid, the Stardust mission in 2006 successfully returned samples of comet Wild-2, also to Utah (SN: 8/14/14).

OSIRIS-REx’s mission won’t end with the package delivery in Utah. “After we drop the capsule off,” Lauretta says, “the spacecraft is still healthy. It’s going to fire a deflection maneuver, and [then] it’s on a route to another asteroid — Asteroid Apophis,” which is about as far away from Earth as Bennu is.

At that point, the satellite will get a new name, OSIRIS-APEX, and will be set to orbit Apophis once it arrives in April of 2029, if everything goes to plan. But it won’t be bringing any more samples back to Earth. Unlike your local delivery trucks, OSIRIS-REx was designed to carry only one package and make a single delivery. After Sunday, the spacecraft’s delivery days are done.

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