De sonde zet binnenkort – samen met een bijzonder kostbaar vrachtje – koers richting onze planeet.

NASA heeft bekend gemaakt dat de laatste maanden van OSIRIS-REx in de nabijheid van Bennu zijn aangebroken; op 10 mei zal de sonde de planetoïde verlaten en zich richting de aarde begeven. Om vervolgens in september 2023 een met oppervlaktemateriaal van Bennu gevulde capsule los te laten. Die capsule daalt dan af richting het oppervlak, waar wetenschappers staan te popelen om de inhoud te bestuderen en analyseren.

Waardevol vrachtje
“Wij denken dat OSIRIS-REx meer dan 60 gram aan ongerept planetoïde-materiaal heeft verzameld,” vertelt projectwetenschapper Jason Dworkin aan Scientias.nl. “Waarschijnlijk zelfs enkele honderden grammen. Wij hopen dat deze schat wetenschappers in staat stelt om vragen over de oorsprong van het leven op aarde te beantwoorden.”

Het materiaal waar de onderzoekers reikhalzend naar uitzien, werd vorig jaar verzameld. De sonde – die zich veel eerder al in een baan om Bennu had genesteld – daalde af richting het oppervlak en haalde met behulp van een speciale op een robotarm gemonteerde bemonsteringskop wat materiaal uit de Nightingale-krater, gelegen op het noordelijk halfrond van de planetoïde. Het bemonsteren verliep succesvol. Een beetje te succesvol zelfs, zo zou je kunnen stellen. Want niet veel later bleek OSIRIS-REx zoveel materiaal te hebben verzameld dat er kleine stukjes oppervlaktemateriaal aan de bemonsteringskop ontsnapten. Om te voorkomen dat er veel kostbaar materiaal verloren zou gaan, besloot NASA het monster versneld op te slaan in de Sample Return Capsule (SRC). En dat lukte.

“Een monster afleveren op aarde, is een beetje vergelijkbaar met kleiduifschieten”

Bouwblokken van het zonnestelsel
En dus staat onderzoekers in 2023 een fraai cadeautje te wachten: een capsule, rijkelijk gevuld met materialen die ons niet alleen meer kunnen vertellen over Bennu, maar ook over de totstandkoming van het complete zonnestelsel, waaronder onze van het leven wemelende planeet. Bennu is namelijk zo’n 4,5 miljard jaar oud, maar vrijwel ongerept en in zekere zin dan ook een tijdcapsule op zichzelf, die ons een uniek inkijkje kan geven in het jonge zonnestelsel en de materialen die daar voorhanden waren. “Koolstofhoudende planetoïden zoals Bennu bevatten een breed scala aan organische moleculen, zoals aminozuren en herbergen de oer-mineralen waaruit de planeten zijn opgebouwd,” legt Dworkin uit. “We hopen dan ook de moleculaire voorlopers die leidden tot het ontstaan van leven en de bouwblokken van het zonnestelsel te gaan vinden.”

Kleiduifschieten
Maar voor we het veelbelovende, door OSIRIS-REx verzamelde materiaal in handen krijgen, moet de sonde eerst nog de terugreis naar de aarde aanvangen. Daar maken de wetenschappers zich echter niet zoveel zorgen over. “De manoeuvres die nodig zijn om Bennu te verlaten zijn veel simpeler dan de manoeuvres die we gebruikt hebben om OSIRIS-REx in een baan om Bennu te brengen en houden,” vertelt Michael Moreau, vice-projectmanager van OSIRIS-REx, aan Scientias.nl. “De sonde zal Bennu op 10 mei verlaten en koers zetten richting de aarde. En als het nodig is, kunnen we onderweg nog kleine koerscorrecties doorvoeren.” Spannender wordt het om ervoor te zorgen dat OSIRIS-REx in 2023 op het juiste moment op de juiste plaats is. “Het is een beetje vergelijkbaar met kleiduifschieten,” aldus Moreau. “OSIRIS-REx en de aarde moeten op 24 september 2023 op exact hetzelfde punt in het zonnestelsel arriveren, zodat de Sample Return Capsule op aarde kan worden afgeleverd.”

Verlengde missie?
Oorspronkelijk zou het afleveren van het monster op aarde het laatste wapenfeit van OSIRIS-REx zijn. Maar NASA speelt met de gedachte om de missie te verlengen en de sonde nadat het monster op aarde is gearriveerd naar een nieuwe bestemming te sturen. “Zodra OSIRIS-REx de Sample Return Capsule heeft losgelaten, zal deze een manoeuvre maken en in het binnenste van het zonnestelsel gaan rondcirkelen. NASA verwacht dat OSIRIS-REx op dat moment nog steeds goed functioneert en substantiële brandstofreserves heeft. Het missieteam gaat momenteel na of het haalbaar is om de sonde nog naar andere bestemmingen te sturen,” aldus Moreau.

Laatste taken
Terwijl NASA een toekomst voor OSIRIS-REx uitstippelt, cirkelt de sonde voor nu nog steeds rond Bennu. De komende periode zal de sonde onder meer nog een laatste blik werpen op de bemonsterde plek. “Observeren hoe de ruimtesonde de interactie aan is gegaan met het oppervlak van Bennu is belangrijk om de eigenschappen van Bennu’s regoliet en de context van het verzamelde materiaal beter te begrijpen (…) Daarnaast bieden de observaties het team de kans om de functionaliteit van de wetenschappelijke instrumenten aan boord van de sonde te beoordelen.” En dat is weer van belang voor de vraag of OSIRIS-REx een missieverlenging aankan.

De Hayabusa’s en OSIRIS-REx
OSIRIS-REx is niet de eerste sonde die materiaal op een planetoïde verzamelt en terugbrengt naar de aarde. De Japanse ruimtesonde Hayabusa1 leverde in 2010 al materiaal van planetoïde Itokawa op aarde af. En zijn opvolger Hayabusa2 bracht in december 2020 materiaal van planetoïde Ryugu naar de aarde. Het maakt de materialen die NASA nu heeft verzameld zeker niet minder waardevol, zo legt Dworkin uit. Want de ene planetoïde is de andere niet. “Van de monsters (verzameld op Itokawa, red.) werd verwacht dat ze heel droog waren en weinig organisch materiaal bevatten en dat bleek ook zo te zijn. Ryugu was weer natter en zou juist rijker aan organisch materiaal moeten zijn dan Itokawa. En hoewel Ryugu en Bennu dezelfde vormen hebben, laten de spectra zien dat Bennu waterrijker is dan Ryugu. Observaties wijzen erop dat de twee planetoïden elk een andere geschiedenis hebben. Een vergelijking van de twee planetoïden vanuit de ruimte heeft al verschillende onverwachte verschillen en overeenkomsten onthuld en ik kan niet wachten om te zien hoe die tot uiting komen in de monsters die op deze twee verschillende planetoïden zijn verzameld.”

Wetenschappers moeten nog even geduld hebben; het duurt nog zo’n 2,5 jaar voor we het materiaal van Bennu op aarde mogen verwachten. Maar het is het wachten waard. Want de materialen kunnen waarschijnlijk niet alleen de vragen beantwoorden die astronomen al jaren bezighouden, maar ook inzicht geven in raadsels waar we ons nu nog niet eens van bewust zijn. Het is namelijk de bedoeling dat het monster ook voor toekomstige generaties wetenschappers beschikbaar blijft. “Zij zullen het monster onderzoeken om zo antwoord te krijgen op vragen waar we nu nog niet eens aan denken.”