소행성 베누: 표본 반환 임무의 대상
잠재적으로 위험한 소행성 Bennu(이전에는 1999 RQ36으로 알려짐)의 이 레이더 이미지는 NASA의 Osiris-Rex 샘플 반환 임무의 목표로 1999년 9월 23일 캘리포니아 골드스톤에 있는 NASA의 Deep Space Network 안테나에 의해 획득되었습니다. (이미지 제공: NASA/JPL-Caltech)
베누는 몇 년에 한 번씩 지구를 스쳐지나가는 소행성입니다. 사실, 비록 희박하지만 소행성이 가까운 미래(지금부터 200년 이내)에 지구와 충돌할 가능성이 있습니다.
우리 행성에 너무 가까이 날아가기 때문에 NEO(Near-Earth Object)는 샘플을 수집하여 지구로 되돌려 보내는 NASA 임무의 목표입니다. 과학자들은 우주 암석에 생명체의 구성 요소가 포함될 수 있다고 생각합니다.
발견
Bennu는 1999년에 링컨 근지구 소행성 연구(LINEAR) 프로젝트에 의해 지구 근처 물체를 탐지하고 추적하면서 발견되었습니다. 가명 1999 RQ36 , 이는 행성 학회에 따르면 1999년 9월 상반기에 관측된 916번째 천체임을 나타냅니다. 궤도를 정밀하게 측정한 후 그 물체에 정식 일련번호가 부여되었고, 1999년 RQ36이 101,955번째로 번호를 받은 소행성이어서 정식 명칭은 소행성 101955가 되었습니다.
Bennu라는 이름은 'Name That Asteroid!'에서 따온 것입니다. 애리조나 대학 및 기타 파트너가 주최하는 경연 대회. 노스캐롤라이나의 3학년 학생인 마이클 푸지오(Michael Puzio)는 이집트 신화에 나오는 새의 이름을 사용하여 제안 . Michael은 우주선의 모양(뻗은 샘플 팔 포함)이 Bennu라고 불리는 왜가리 신을 생각나게 한다고 말했습니다. 행성 학회(Planetary Society)에 따르면 번호가 매겨진 소행성 중 약 5%만이 이름이 지정되었습니다.
이 그래픽은 소행성 Bennu(이전에는 1999 RQ36로 알려짐)의 궤도와 우리 태양계의 지구형 행성을 묘사합니다. 이 소행성은 NASA의 Osiris-Rex 샘플 반환 임무의 목표입니다.(이미지 크레디트: UA/OSIRIS-REX 미션)
크기 및 구성
베누는 약간 팽이를 닮은 모양을 가지고 있습니다. 지름이 약 500미터(1,640피트)이며 1.2년 또는 436.604일에 한 번씩 태양을 공전합니다. 약 6년마다 지구와 매우 가까워집니다. 약 0.002AU, 애리조나 대학에 따르면 . (천문 단위는 지구와 태양 사이의 거리입니다. 따라서 0.002 AU는 대략 186,000마일 또는 300,000킬로미터입니다. 지구의 달 궤도 내에 있습니다.)
베누는 원시 물질을 가지고 있을 가능성이 있는 작은 종류의 탄소질(어두운) 소행성의 일부입니다. 애리조나 대학에 따르면 B형 클래스라고 불리는 Bennu 및 이와 유사한 다른 소행성은 휘발성 물질(낮은 끓는점의 화합물), 아미노산 및 유기 분자와 같은 물질을 가지고 있으며 모두 지구 생명체의 전구체였을 수 있습니다. .
망원경을 통한 측정(아레시보 천문대 행성 레이더 및 골드스톤 심우주 네트워크 포함)은 다음을 시사합니다. Bennu는 암석보다 밀도가 낮습니다. , NASA에 따르면. 기관은 Bennu를 내부에 틈이 있는 먼지, 암석 및 바위의 느슨하게 결합된 그룹인 '잔해 더미'로 설명합니다. 2007년 스피처 우주 망원경 관측에 따르면 베누의 표면에는 중간 크기의 표토(토양) 입자가 있습니다. 여러 다른 관찰에서도 베누가 부드러운 물체일 가능성이 있음을 암시합니다.
베누는 너무 어둡기 때문에 태양 복사를 흡수하는 경향이 있습니다. 그런 다음 Bennu는 이것을 차례로 열로 방출하여 궤도에 영향을 줍니다. 베누의 궤도에 대한 이러한 '밀어내기'를 야르코프스키 효과라고 합니다. NASA는 베누의 궤도와 모양도 금성과 지구 가까이를 반복적으로 지나가면서 형성된다고 덧붙였다.
폭이 1,614피트(492미터)인 소행성 베누의 크기는 이 NASA 이미지에서 엠파이어 스테이트 빌딩 및 에펠탑과 비교됩니다.(이미지 제공: NASA)
형성
Bennu와 같은 소행성은 과학자들에게 태양계가 형성된 조건에 대해 알려주기 때문에 천체 물리학자들에게 유용합니다. 태양계 형성에 대한 주요 이론은 간단히 말해서 성운(가스 구름)이 항성 폭발과 같은 외부 사건에 의해 교란되었다고 말합니다. 성운은 수축했고 성운의 중심부에서 물질의 일부가 우리 태양으로 뭉쳤습니다. 젊은 태양을 둘러싸고 있는 암석과 가스 원반은 시간이 지남에 따라 점차적으로 오늘날 우리가 관찰하는 행성으로 합쳐졌습니다.
행성은 녹은 암석에서 유래한 콘드룰(chondrule)이라는 빌딩 블록으로 형성되었습니다. 과학자들은 베누도 그 안에 많은 콘드룰을 가지고 있을 수 있다고 제안합니다. '지구와 같은 행성에서 원래 물질은 지질학적 활동과 대기 및 물과의 화학 반응에 의해 크게 변경되었습니다. 우리는 Bennu가 상대적으로 변하지 않았을 것이라고 생각하기 때문에 이 소행성은 우리가 조사해야 할 타임캡슐과 같습니다.'라고 애리조나 대학의 부책임자인 Edward Beshore가 말했습니다. 2015년 NASA 성명에서 .
Bennu는 충돌로 인해 형성되었을 수 있습니다. 너무 많은 물질이 떠다니고 있었기 때문에 초기 태양계에서는 충돌이 일반적이었습니다. 38억년에서 41억년 사이의 태양계에는 몇 개의 거대한 충돌 크레이터가 있는데, 이는 소행성이 여러 행성체를 강타한 '늦은 무거운 폭격'이 있었을 수 있음을 시사합니다. NASA에 따르면 일부 이론에 따르면 목성이 태양에 더 가까이 이동한 후 폭격이 발생하여 경로를 따라 작은 물체가 파괴되었다고 제안합니다.
베누의 충돌은 - 만약 실제로 일어났다면 - 그보다 조금 더 늦게, 대략 10억 년 전에 일어났을 것입니다. 베누는 소행성(행성이 되기에 충분히 커지는 과정에 있는 작은 몸체)이 소행성에 충돌한 후 잔해로 형성되었습니다.
소행성 Bennu에서 NASA의 OSIRIS-REx 소행성 샘플링 우주선에 대한 예술가의 개념. 탐사선은 2018년 베누에 도착해 2023년 샘플을 지구로 보낼 예정이다.(이미지 제공: NASA)
탐구
베누는 표적이다. 오시리스-렉스 (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) 임무. OSIRIS-REx는 2018년 12월에 Bennu에 도착할 예정이며 다른 활동 중에서 2023년에 지구로 반환될 샘플을 수집할 예정입니다.
OSIRIS-REx는 또한 샘플 사이트를 문서화하고, 소행성을 매핑하고, Yarkovsky 효과를 측정하고, 지상 기반 망원경과 관측치를 비교합니다. 애리조나 대학에 따르면 .
과학자들은 또한 탄소와 수소와 같은 분자를 포함하는 유기 물질을 찾고 있습니다. 유기물은 지구 생명체의 핵심입니다. 모든 유기 분자가 생명 과정을 위한 것은 아니지만 Bennu와 같은 지역에서 이를 연구하면 과학자들에게 유기물이 생명의 기원에 박차를 가했을 수 있다는 아이디어를 얻을 수 있습니다.
Beshore는 '이 물질을 다시 지구로 가져옴으로써 우주선의 도구로 할 수 있는 것보다 훨씬 더 철저한 분석을 할 수 있습니다. 왜냐하면 날 수 있는 것의 크기, 질량 및 에너지 소비에 대한 실질적인 제한이 있기 때문입니다.'라고 Beshore가 덧붙였습니다. '우리는 또한 우리가 지금은 상상도 할 수 없는 도구와 능력으로 연구할 미래 세대를 위해 반환된 자료를 따로 보관할 것입니다.'
OSIRIS-REx 매니저들은 2008년에 알려진 지구 근방 소행성 7,000개 중에서 베누를 선택했고, 그 때 미션을 진행하기로 선택했고, 애리조나 대학에 따르면 . Bennu는 샘플을 되돌릴 수 있는 궤도를 가지고 있었고 직경이 작고(200미터 또는 650피트 미만) 탄소가 풍부했습니다. 당시 이 모든 매개변수를 충족하는 소행성은 5개만 알려져 있었고 그중에서 Bennu가 선택되었습니다.
임팩트 임박?
Bennu는 지구 근처에 오는 가장 위험한 '잠재적으로 위험한 소행성' 중 하나입니다. 연구에 따르면 2015년에 출판된 애리조나 대학의 수석 연구원 Dante Lauretta가 이끈 베누는 22년 후반 언젠가 지구에 충돌할 확률이 2,700분의 1입니다.NS세기.
그러나 베누가 지구보다는 금성에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다. 그러나 그 궤도는 시간이 지남에 따라 바뀔 수 있습니다. 조사관들은 다음과 같이 덧붙였습니다. '[베누]는 태양에 떨어져 동적인 수명을 끝낼 가능성이 높습니다... 베누는 목성과 가까운 조우 후에 태양계 내부에서 쫓겨날 가능성이 있습니다.'
그럼에도 불구하고, 미국 정부와 함께 과학자와 엔지니어들은 둔기 충격이나 충격을 통해 들어오는 거대한 우주 암석을 궤도에서 벗어날 수 있는 우주선에 대한 계획을 세웠습니다. 핵탄두로 산산조각내다 , BuzzFeed News가 보도했습니다.
연구원들은 Acta Astronautica 저널 2월호의 연구에서 긴급 대응을 위한 초속도 소행성 완화 임무(HAMMER)로 알려진 개념 차량을 발표했습니다. BuzzFeed News에 따르면 팀은 5월에 열리는 소행성 연구 회의에서 HAMMER에 대해 논의할 예정입니다.
각 HAMMER 우주선의 무게는 약 8.8톤(8미터 톤)입니다. 소행성 위협이 충분히 조기에 감지되면 차량 함대가 우주 암석과 핵무기 없이 충돌하도록 파견되어 충돌로부터 지구를 보호할 수 있을 만큼 궤도를 변경할 수 있습니다.
이러한 결과에 도달하고 HAMMER의 설계를 개선하기 위해 팀은 잠재적인 실제 시나리오를 처리하는 방법을 모델링했습니다. Bennu가 우리 행성으로 바로 향하고 있다면 어떨까요?
연구원들은 'Bennu가 알려진 NEO 중에서 가장 잘 연구되었기 때문에 부분적으로 우리의 사례 연구를 위해 선택되었습니다.'라고 썼습니다.
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