La misión de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA, lanzado el 8 de septiembre, 2016, es la primera misión estadounidense diseñada para recuperar una muestra prístina de un asteroide y devolverla a la Tierra para su posterior estudio. El objetivo de la misión es Bennu, un asteroide cercano a la Tierra rico en carbono que es potencialmente peligroso, lo que representa aproximadamente 1 de cada 2, 700 posibilidades de impactar la Tierra a finales del siglo XXII.

Los científicos creen que Bennu puede contener los precursores moleculares del origen de la vida y los océanos de la Tierra, por lo que uno de los principales objetivos de la misión es determinar las propiedades físicas y químicas de Bennu.

"La nave espacial ha estado observando el asteroide durante casi dos años, "dijo Joshua Emery, profesor asociado en el Departamento de Astronomía y Ciencias Planetarias de la NAU y miembro del equipo científico de OSIRIS-REx. "Bennu ha resultado ser un pequeño asteroide fascinante y nos ha dado muchas sorpresas".

El primer intento de la misión de recoger la muestra está programado para el 20 de octubre. 2020, y la nave espacial está programada para devolver la muestra a la Tierra el 24 de septiembre. 2023. Antes de la recolección de la muestra, el equipo científico publicó un conjunto de seis artículos en Ciencias y Avances de la ciencia , cuatro de los cuales Emery fue coautor, para compartir sus hallazgos científicos hasta la fecha mientras genera interés en el próximo evento.

"Hemos estado trabajando durante más de una década para el próximo intento de muestreo, ", dijo." Es un momento tan emocionante. La nave espacial enviará datos con bastante rapidez para hacernos saber si la maniobra en sí fue exitosa. y será emocionante ver imágenes del evento de muestreo, que debería devolverse en un día ".

Los artículos describen la caracterización detallada de la superficie mediante imágenes, espectroscopia (composición) y medidas térmicas. Emery resume cada uno de los cuatro artículos que fue coautor:

• "Materiales que contienen carbono generalizados en el asteroide cercano a la Tierra (101955) Bennu, " publicado en Ciencias :"Los datos del espectrómetro OSIRIS-REx muestran absorciones (" huellas dactilares ") de moléculas orgánicas complejas y minerales de carbonato en la superficie de Bennu. Estos materiales no parecen tener una correlación espacial con ninguna característica geológica específica u otras composiciones, pero están muy extendidos por la superficie. Estos datos proporcionan la primera detección concreta de materiales que contienen carbono en un asteroide cercano a la Tierra. La presencia de materia orgánica en Bennu sugiere que los asteroides como Bennu pueden haber traído moléculas orgánicas a la Tierra ".
• "Vetas de carbonato brillantes en el asteroide (101955) Bennu:Implicaciones para la historia de alteración acuosa, " publicado en Ciencias :"El análisis detallado de las características de absorción en los datos del espectrómetro OSIRIS-REx indica que hay carbonatos en Bennu y que estos carbonatos son similares a los que se encuentran en ciertos meteoritos. Las imágenes de Bennu muestran que algunas de las rocas contienen vetas brillantes que pueden ser carbonatos. Carbonatos, y su aparición en gran abundancia, significa que el flujo de fluidos y la deposición hidrotermal en el cuerpo padre de Bennu se habrían producido a distancias de kilómetros durante miles o millones de años, condiciones que sugieren a gran escala, alteración hidrotermal de sistema abierto de asteroides carbonáceos en el sistema solar temprano ".
• "Asteroide (101955) Las rocas débiles de Bennu y el ecuador térmicamente anómalo, " publicado en Avances de la ciencia :"Al medir y cartografiar la temperatura de la superficie de Bennu en diferentes momentos del día, podemos ver cómo diferentes rocas se calientan y enfrían, lo que nos permite determinar las propiedades físicas de las rocas superficiales. Este análisis distingue dos poblaciones de rocas en Bennu que difieren en inercia térmica (resistencia a los cambios de temperatura) y fuerza. Ambos tienen una inercia térmica más baja y una fuerza inferida de la esperada para rocas y meteoritos. El tipo de roca más débil probablemente no sobreviviría a la entrada atmosférica y, por lo tanto, es posible que no esté representado en la colección de meteoritos. Nuestros hallazgos implican que otros NEA probablemente tengan rocas similares a las de Bennu, en lugar de regolitos de partículas más finas ".
• "Distribución de masa heterogénea del asteroide de escombros (101955) Bennu, " publicado en Avances de la ciencia :"Medimos el campo de gravedad de Bennu con gran detalle utilizando la trayectoria de la nave espacial OSIRIS-REx y mapeando las órbitas de pequeñas partículas expulsadas de la superficie de Bennu. El campo de gravedad proporciona información sobre la estructura interior de Bennu. Estos datos muestran que Bennu sí no tienen un interior uniforme. El centro de Bennu parece tener una densidad más baja que su promedio. La protuberancia ecuatorial también tiene una densidad relativamente baja. El ecuador de densidad más baja es consistente con el movimiento reciente de material hacia el ecuador. El centro de densidad más baja sugiere que Bennu solía girar mucho más rápido que su actual período de 4.29 'día' ".

"Ha sido tan emocionante y un honor ser parte del equipo OSIRIS-REx, ", Dijo Emery." Como líder del grupo de trabajo de análisis térmico, Ha sido muy emocionante para mí estar muy involucrado en la planificación de las observaciones que ha realizado la nave espacial en preparación para el muestreo y luego averiguar a partir de los datos cómo son las superficies. Las rocas de Bennu se ven extrañas y descubrimos a partir de los datos térmicos que son tan débiles que podríamos aplastarlos fácilmente en nuestras manos. Todavía, ¡Han existido en este asteroide durante más de mil millones de años! Estas rocas también contienen moléculas orgánicas complejas que se forman naturalmente en el espacio, y asteroides como Bennu podrían haber traído estas moléculas orgánicas a la Tierra hace miles de millones de años para sembrar los comienzos de la vida. Cuando la muestra se devuelve a la Tierra, los científicos podrán estudiar estas moléculas con exquisito detalle ".

Emery, who joined NAU in 2019, applies the techniques of astronomical reflection and emission spectroscopy and spectrophotometry of primitive and icy bodies in the near- (0.8 to 5.0 microns) and mid-infrared (5 to 50 microns) to investigate the formation and evolution of the Solar System and the distribution of organic material.

The Jupiter Trojan asteroids have been a strong focus of his research, and he also regularly observes Kuiper Belt objects, icy satellites and other asteroid groups to understand the state of their surfaces as related to these topics. In addition to contributing to Solar System exploration as a science team member on the OSIRIS-REx asteroid sample return mission, he also collaborated on the upcoming Lucy Trojan asteroid flyby mission and the NEO Surveyor Mission infrared telescope mission.