Man kennt das ja: Du schraubst am Auto und stehst plötzlich vor dem Problem, dass dir ein Werkzeug fehlt, um etwas aufzuschrauben. So geht es den Technikern der US-Raumfahrtbehörde NASA, die die von der Raumsonde ORIRIS-Rex im September 2023 abgeworfene Rückkehrkapsel mit Probenmaterial vom Asteroiden Bennu mit dem verfügbaren Werkzeug nicht öffnen können.
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Asteroiden-Sonde OSIRIS-REx
Die Asteroiden-Sonde OSIRIS-REx wurde 2016 gestartet und umkreiste ab 2019 den Asteroiden Bennu, ein Gesteinsbrocken mit ca. 500 Metern Durchmesser.
Am 20. Oktober 2020 setzte die Raumsonde dann für einige Sekunden auf der Oberfläche des Asteroiden auf, um Probenmaterial zu sammeln. Ich hatte im Blog-Beitrag OSIRIS-REx erfolgreich auf Asteroid Bennu gelandet darüber berichtet (siehe auch weitere Artikel am Beitragsende).
Später wurde OSIRIS-Rex dann wieder auf Heimatkurs in Richtung Erde geschickt. Die Raumsonde ist am 24. September 2023 an der Erde vorbei geflogen und hatte vorher eine Rückkehrkapsel mit Hitzeschild ausgestoßen. Die Rückkehrkapsel konnte erfolgreich geborgen werden (siehe OSIRIS-REx-Mission: Rückkehrkapsel mit Asteroiden-Material auf der Erde gelandet).
Probleme beim Bereitstellen der Proben
Die Landekapsel wurde in einen Reinraum verbracht, wo Techniker das zurückgebrachte Probenmaterial des Asteroiden unter sterilen Bedingungen "auspacken" sollen. Das Material darf nicht verändert werden, um die Forschungsergebnisse nicht zu verfälschen.
Die Sonde hat zwar mehr Probenmaterial als erhofft zur Erde gebracht – minimal sollten es 60 Gramm sein – man weiß aber, dass dieser Wert überstiegen wurde. Denn bereits außerhalb des eigentlichen Probenbehälters (siehe folgendes Foto) hat man 70,3 Gramm Gestein und Staub von der Probennehmer-Hardware gesammelt – und damit das Ziel der NASA, mindestens 60 Gramm zur Erde zu bringen, übertroffen.
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Aber das "Auspacken" des eigentlichen Probenmaterials aus dem Probenbehälter läuft alles andere als störungsfrei. Im Blog-Beitrag OSIRIS-REx: Auspacken der Bennu-Asteroidenprobe dauert länger hatte ich bereits erwähnt, dass die Bergung des Probenmaterials langsamer als geplant voran geht.
Die Fülle an Material, die beim Abnehmen des Deckels des Wissenschaftsbehälters gefunden wurde, ist zwar wesentlich größer als erwartet (siehe meine obigen Ausführungen). Aber das auf dem Probenkopf liegende lose Material führte dazu, dass die Demontage des TAGSAM-Kopfes (Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism) – der den Großteil des Materials des Asteroiden enthält – erst verzögert beginnen konnte. Das war dann quasi eine gute (mehr Material als geplant erhalten) und eine schlechte Nachricht (es gibt Verzögerungen) in einem.
Und nun hakt es erneut, wie die NASA in diesem Beitrag mitteilte. Die Demontage des Deckels des TAGSAM-Kopfes (Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism) mit dem Großteil des Probenmaterials ist vorerst gescheitert. Denn nach mehreren Versuchen, den Deckel in einem Glaskasten mit Handschuhboxen zu entfernen, stellte das Team fest, dass zwei der 35 Verschlüsse des TAGSAM-Kopfes nicht mit den derzeit für die von OSIRIS-REx zugelassenen Werkzeugen entfernt werden konnten.
Alle Konservierungsarbeiten an der Probe – und dem TAGSAM-Kopf – werden in einer speziellen Handschuhbox unter einem Stickstoffstrom durchgeführt, um zu verhindern, dass die Probe der Erdatmosphäre ausgesetzt wird. Dies soll sicherstellen, den ursprünglichen Zustand der Probe für spätere wissenschaftliche Analysen zu bewahren. Die Werkzeuge für jede vorgeschlagene Lösung zur Entnahme des restlichen Materials aus dem Kopf müssen in die Handschuhbox (Glovebox) passen und dürfen die wissenschaftliche Integrität der Sammlung nicht gefährden.
In einem ersten Schritt gelang es dem Team, trotz der Probleme, einen Teil des Materials zu entnehmen, indem es die Mylar-Klappe des Kopfes festhielt und die Probe im Inneren je nach Größe des Materials mit einer Pinzette oder einer Schaufel entnahm. Mit diesem Verfahren konnte die Menge des bereits verfügbaren und geborgenen Probenmaterials auf eine Gesamtmasse erhöht werden, die die für die Mission geforderten 60 Gramm überstieg.
Nun arbeitete das Team an der Entwicklung und Umsetzung neuer Methoden, um das Material im Inneren des Kopfes zu extrahieren und gleichzeitig die Probe sicher und unverfälscht zu erhalten.
Das Team wird die nächsten Wochen damit verbringen, ein neues Verfahren zu entwickeln und zu üben, um die verbleibende Asteroidenprobe aus dem TAGSAM-Sammlerkopf zu entfernen und gleichzeitig das in dieser Woche gesammelte Material zu verarbeiten.
Während das Verfahren für den Zugang zum letzten Teil des Materials entwickelt wird, hat das Team den TAGSAM-Kopf aus dem aktiven Stickstoffstrom in der Glovebox entfernt und in seinem Transferbehälter gelagert, der mit einem O-Ring versiegelt und von einem versiegelten Teflonbeutel umgeben ist, um sicherzustellen, dass die Probe in einer stabilen, stickstoffreichen Umgebung sicher aufbewahrt wird. Einige weitere Informationen finden sich in diesem deutschsprachigen Artikel von heise.
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