Астероид (101955) Бенну стал объектом пристального внимания планетологов как уникальная капсула времени, сохранившая материал из эпохи формирования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Комплексные исследования этого околоземного астероида, включая беспрецедентную миссию по доставке образцов на Землю, открывают новые горизонты в понимании происхождения планет и возможных источников органического вещества на ранней Земле.
Астероид Бенну был открыт в 1999 году в рамках программы LINEAR по поиску потенциально опасных околоземных объектов. Этот углеродистый астероид диаметром около 490 метров принадлежит к спектральному классу B и обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите с периодом 1,2 года. Особенностью Бенну является быстрое вращение с периодом 4,3 часа, что привело к формированию характерного экваториального выступа из сыпучего материала.
Миссия OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) была запущена NASA 8 сентября 2016 года с амбициозной целью изучения Бенну и доставки образцов его поверхности на Землю. Этот проект стоимостью около 1 миллиарда долларов представляет третью миссию в программе New Frontiers и первую американскую миссию по возврату образцов астероида.
Космический аппарат OSIRIS-REx достиг Бенну 31 декабря 2018 года и провел детальное картографирование астероида в течение двух лет. Высокоразрешающие изображения выявили поразительно неоднородную поверхность, покрытую валунами размером от сантиметров до десятков метров. Неожиданным открытием стали активные выбросы частиц с поверхности астероида, регистрировавшиеся камерами аппарата.
Спектроскопические наблюдения подтвердили присутствие гидратированных минералов по всей поверхности Бенну, указывающих на взаимодействие с водой в прошлом. Обнаружение органических соединений, включая ароматические углеводороды и алифатические соединения, подтверждает гипотезу о том, что астероиды могли доставить на раннюю Землю строительные блоки жизни.
Забор образцов состоялся 20 октября 2020 года с использованием уникальной системы TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism). Космический аппарат приблизился к поверхности в точке Nightingale, выпустил струю азота для взрыхления материала и собрал около 250 граммов реголита - значительно больше запланированных 60 граммов.
Геологическая структура Бенну оказалась более сложной, чем ожидалось. Астероид представляет собой "груду обломков" (rubble pile) - рыхлое скопление фрагментов, удерживаемых слабой гравитацией. Плотность составляет всего 1,19 г/см³, что указывает на высокую пористость внутренней структуры. Такое строение типично для малых астероидов и имеет важные последствия для планов планетарной защиты.
Возвращение на Землю произошло 24 сентября 2023 года, когда капсула с образцами успешно приземлилась в пустыне штата Юта. Предварительный анализ в лабораториях NASA подтвердил богатство материала органическими соединениями и водосодержащими минералами. Детальные исследования образцов будут продолжаться десятилетиями, обеспечивая работой множество научных групп по всему миру.
Потенциальная угроза Бенну для Земли стала дополнительной мотивацией для его изучения. Точные измерения орбиты, выполненные OSIRIS-REx, уточнили вероятность столкновения с Землей в конце XXII века. Хотя эта вероятность остается крайне низкой (менее 0,04%), понимание физических свойств астероида критически важно для разработки методов отклонения.
Эффект Ярковского, вызываемый неравномерным тепловым излучением вращающегося астероида, медленно изменяет орбиту Бенну. Этот релятивистский эффект, впервые измеренный для астероида с такой точностью, влияет на долгосрочную эволюцию орбиты и должен учитываться в прогнозах будущих сближений.
Продолжение миссии под названием OSIRIS-APEX (OSIRIS-Apophis Explorer) направит космический аппарат к астероиду Апофис, который пройдет на рекордно близком расстоянии от Земли в 2029 году. Это позволит изучить влияние приливных сил на структуру астероида и сравнить свойства двух различных околоземных объектов.