Bennu, el asteroide que fue noticia en estos últimos días por ser muestreado por la NASA, fue descubierto por el equipo del Lincoln Near-Earth Asteroid Research el 11 de septiembre de 1999 en Estados Unidos, donde recibió en un principio el nombre de 1999 RQ36. 

Dentro del sistema de categorización de asteroides se clasifica a Bennu como PHA, las siglas en inglés para “asteroide potencialmente peligroso”,  debido a su cercanía a nuestro planeta, aunque actualmente se encuentra a más de 320 millones de kilómetros, más del doble de nuestra distancia al Sol.  La NASA estima que hay una probabilidad de 1 en 2700 de que Bennu choque con la Tierra en algún momento a fines del 2100. 

Imagen del asteroide Bennu

 

Bennu no es más que una acumulación de escombros espaciales de distintos tamaños que forman un cuerpo de unos 490 metros de diámetro. Desde la zona ecuatorial del asteroide se despiden pequeñas rocas que son expulsadas al espacio, sin embargo algunas de ellas quedan atrapadas orbitando alrededor del mismo, debido a la baja gravedad y rápida rotación que posee Bennu, esto permite que una pequeña roca pueda ponerse en órbita si adquiere una velocidad baja, por ejemplo, al rodar por una ladera del asteroide.

Este pequeño asteroide, ofrece a los científicos una ventana por donde mirar al sistema solar primitivo ya que su formación data de miles de millones de años atrás, cercanas a la época de formación de nuestro sistema solar. Es por ello que los científicos creen que la arena, el polvo y los fragmentos de rocas de su superficie podrían contener pistas fascinantes sobre la química que dio origen al Sistema Solar hace más de 4.500 millones de años, además de aportar pistas sobre el origen de la vida en la Tierra.  

“Los asteroides son como cápsulas del tiempo flotando en el espacio que pueden proporcionar un registro fósil del nacimiento de nuestro sistema solar”, afirma Lori Glaze, directora de la división de ciencia planetaria de la NASA.

Además, los científicos afirman que midiendo el reflejo del sol en el asteroide con telescopios terrestres y cámaras de sondas espaciales se clasificó a Bennu como un asteroide de tipo espectral B, es decir un tipo de meteorito llamado condritas carbonáceas en las cuales suele aparecer materia orgánica y agua.

Las condritas carbonáceas son   meteoritos que contienen entre 1% y 4% en masa de carbono. Son los meteoritos más antiguos conocidos y contienen sustancias procedentes de los inicios del sistema solar; asteroides como Bennu y que cayeron a la tierra, pudieron introducir material hidratado y rico en carbono a nuestro planeta ingredientes esenciales para el origen de la vida.

Este asteroide fue seleccionado hace unos años para ser el destino de una sonda espacial, que se posaría sobre su superficie para recoger una muestra de su material composicional. En ese momento no tenía nombre aún y se llamó a un concurso para escoger un nombre. El concurso fue ganado por un niño de nueve años, que sugirió el nombre Bennu, por un pájaro asociado con el dios egipcio Osiris.

 

Características de la sonda OSIRIS-REx

 OSIRIS- REx fue construida por una empresa estadounidense de la industria aeroespacial llamada Lockheed Martin. Esta sonda pesa unos 2110 kg, de los cuales su mayor parte (más de la mitad) corresponde a combustible. El cuerpo de la sonda mide unos tres metros aproximadamente, aunque al desplegar los paneles solares alcanza unos seis metros de longitud. 

 

Imagen de la sonda espacial OSIRIS-REx con paneles solares extendidos. 

 

Fuente: https://svs.gsfc.nasa.gov/20258

La sonda posee tres cámaras, las cuales cumplirán diferentes tareas: 

  • PolyCam: es una cámara de largo alcance, la cual obtuvo imágenes del asteroide desde una distancia de 2 millones de kilómetros además de  imágenes de alta resolución del sitio donde se extraerá la muestra.​
  • MapCam: esta cámara realizó una cartografía de todo el asteroide con imágenes a color y documentó fragmentos de rocas que están en la órbita del asteroide.
  • SamCam: retrató el momento en el cual el brazo robótico tomador de muestras realizó la maniobra de obtención de material.

Además de las cámaras, la sonda OSIRIS-REx posee otros instrumentos para estudiar a detalle el asteroide:

  • Altímetro láser: para cartografiar el asteroide en tres dimensiones con alta precisión
  • Espectrómetros: para realizar análisis químico de los minerales, identificar agua y  compuestos orgánicos. 
  • Espectrómetro de rayos X: el cual realizó un mapeo general de los elementos en la superficie del asteroide.
  • TAGSAM (acrónimo de Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism): brazo retráctil que tomó contacto con la superficie del asteroide para la recolección de muestras.
  • SRC (Sample Return Capsule): Es la cápsula donde se almacenó las muestras recolectadas.

 

Foto del TAGSAM (brazo robótico) en el laboratorioFuente: https://www.nationalgeographicla.com/ciencia/2020/10/mision-osiris-rex-asteroide-bennu-fotos?image=29077985992_b3dfed58c4_4k

Para llevar a cabo el muestreo, la sonda OSIRIS-REx fue diseñada con una capsula apta para recoger hasta 2 kilos de material, que varían en tamaño desde pequeños granos hasta guijarros de dos centímetros de ancho.

 

Historia de muestreo de asteroides 

Dos misiones japonesas, realizadas tiempo atrás, allanaron el camino para OSIRIS-REx. La nave espacial Hayabusa en 2010,  fue la primera misión en traer a la Tierra la primera muestra de un asteroide. Por otra parte, Hayabusa 2 dejará caer su carga: una cápsula llena con varios gramos de material del asteroide Ryugu, el 6 de diciembre de este año en Australia.

 

La misión 

El 8 de septiembre de 2016 desde Cabo Cañaveral en Florida, Estados Unidos se lanzó la sonda llamada Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer, más conocida por sus siglas OSIRIS- REx con el objetivo de recoger muestras de la superficie del asteroide Bennu y así lograr estudiar material tan antiguos como los orígenes del Sol y los planetas circundantes, incluida la Tierra. 

La misión tardó dos años para llegar al asteroide y entrar en órbita. Desde su llegada al asteroide Bennu, el 3 de diciembre de 2018, la sonda comenzó a estudiarlo: cartografiando su superficie y tomando fotografías de la zona donde se realizó la toma de muestras como así también del resto del mismo. 

En diciembre de 2018 la NASA logró su primer objetivo: Bennu se convirtió en el cuerpo celeste más pequeño orbitado por una nave espacial humana.

Más tarde, el día martes 20 de octubre de este año, la nave OSIRIS-REx descendió a la superficie rocosa del asteroide, en un sector conocido como Nightingale (Ruiseñor), un área rocosa de 16 metros de diámetro, donde gracias a una complicada maniobra de aterrizaje logro descender por unos segundos y extender su brazo robótico para así lograr exitosamente la toma de muestras en este sitio, convirtiéndose así en la primer misión de la NASA en tomar muestras de un asteroide para enviarlas a la Tierra. Este lugar fue escogido especialmente por su gran contenido de materiales finos y por contar con un área libre de grandes zonas escarpadas. 

 

Imagen de Nightingale: sitio de aterrizaje y toma de muestras

 

Sin embargo, la superficie de Bennu es mucho más accidentada y posee grandes bloques de rocas de lo que los científicos esperaban en un principio, por lo que los ingenieros tuvieron que modificar el software de navegación y aterrizaje durante el transcurso de la misión para que la sonda mapee en detalle la superficie del asteroide y así poder garantizar un aterrizaje exitoso en un área rodeada de grandes bloques rocosos.  

En marzo de 2021 la sonda partirá de regreso hacia nuestro planeta, pero llegará a la Tierra recién en 2023, donde expulsará la cápsula con las muestras y que caerá en el desierto de Utah, Estados Unidos, para su recolección y posterior estudio.

Si bien el equipo aún necesita analizar las muestras recolectadas en  la cápsula, los datos recopilados hasta ahora evidencian que las moléculas portadoras de carbono, necesarias para la vida, se encuentran en toda la superficie de Bennu. 

Científicos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, están particularmente interesados en confirmar la presencia de una clase particular de estas moléculas, los aminoácidos, que son las unidades moleculares que forman las proteínas, encontrados en Bennu, las cuales se suponen que fueron producidos a través de procesos químicos abióticos. La importancia de estas moléculas se encuentra en que la vida en la Tierra utiliza principalmente 20 moléculas de aminoácidos diferentes, de los numerosos conocidos. Las muestras extraídas de Bennu podrían ofrecer información sobre qué tipos de aminoácidos estaban presentes en el sistema solar primitivo y cómo sus proporciones pueden haber afectado los orígenes de la vida en la Tierra.

 

El paso a paso de la recolección de muestras sobre la superficie del asteroide:

Maniobra TAG (Touch and Go): Es el nombre de la maniobra completa designada para tomar una muestra del asteroide. Consiste en el ajuste de la sonda para lograr un contacto breve de la misma con la superficie de Bennu, la recolección de la muestra y posterior despegue utilizando solo unos pocos segundos. 

  • “Checkpoint” (punto de control): Para poder ajustar su posición y velocidad de aterrizaje OSIRIS-REx tuvo que salir de su órbita estable, y realizar esta maniobra que le llevo unas 4 horas, con un consumo importante de combustible.
  • “Matchpoint” (punto de encuentro), once minutos después del checkpoint, se realizó esta maniobra para poder adquirir la misma rotación que el asteroide, al tiempo de contacto entre ambos, apuntar¨ y así descender la sonda sobre el asteroide por unos 16 segundos. 
  • Toma de muestras: utilizando nitrógeno presurizado, el cual agita y levanta el material de la superficie como si fuera una aspiradora, se recolectaron muestras y estas fueron colocadas en la cabeza colectora de la nave. Luego de este breve contacto, la sonda disparó sus propulsores para alejarse de la superficie de Bennu y situarse a una distancia segura del asteroide.

 

Representación del momento de toma de muestras

 

La sonda cuenta con dos métodos de verificación para garantizar que la toma de muestras haya sido exitosa. La primera se llevó a cabo el jueves 22 de octubre, mediante la utilización de la cámara SamCam, la cual tomó imágenes de la cabeza del muestreador para verificar que finalmente existía material dentro la misma. Además, dos días después la nave realizó una maniobra de giro para determinar la masa del material recolectado. 

Luego,  las muestras fueron colocadas en la cápsula de retorno de muestras (SRC por sus siglas en inglés) para su devolución a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.

Al momento de realizar la maniobra de giro para verificar la masa del material recolectado, los científicos se llevaron una sorpresa: mucho más material del que pensaba recolectarse (unos 60 gramos) había sido recolectado, ya que unos 500 gramos de polvo y rocas de la superficie de Bennu habían sido levantados. Esta cantidad generó en un principio un problema para contener la muestra, ya que los guijarros obstaculizaron las pequeñas puertas de cierre y pequeñas cantidades de muestras empezaron a perderse en el espacio. Sin embargo, el día 29 de octubre de 2020 la NASA informo que logro un exitoso cierre de las compuertas y la contención de las muestras en su capsula para ser enviadas a la Tierra se había realizado con éxito.   

 

Ahora solo resta esperar que las muestras lleguen sanas y salvas a la Tierra y estar expectantes a las revelaciones que las mismas tienen para darnos sobre el origen de la vida en la Tierra y la composición química del espacio en los tiempos de formación del Sistema Solar.

 

Autora: Giselle Stefanía Carino – Geóloga.