La missione spaziale OSIRIS-REx della NASA, lanciato l'8 settembre, 2016, è la prima missione statunitense progettata per recuperare un campione incontaminato di un asteroide e riportarlo sulla Terra per ulteriori studi. L'obiettivo della missione è Bennu, un asteroide vicino alla Terra ricco di carbonio che è potenzialmente pericoloso, che rappresenta circa 1 su 2, 700 possibilità di impatto sulla Terra alla fine del 22° secolo.

Gli scienziati ritengono che Bennu possa contenere i precursori molecolari dell'origine della vita e degli oceani della Terra, quindi uno degli obiettivi principali della missione è determinare le proprietà fisiche e chimiche di Bennu.

"La navicella sta osservando l'asteroide da quasi due anni ormai, " disse Joshua Emery, professore associato presso il Dipartimento di Astronomia e Scienze Planetarie della NAU e membro del team scientifico di OSIRIS-REx. "Bennu si è rivelato un piccolo asteroide affascinante e ci ha riservato molte sorprese".

Il primo tentativo della missione di prelevare il campione è previsto per il 20 ottobre. 2020, e la navicella è programmata per restituire il campione sulla Terra il 24 settembre, 2023. Prima della raccolta del campione, il team scientifico ha pubblicato una serie di sei articoli in Scienza e Progressi scientifici , quattro dei quali Emery co-autore, condividere le sue scoperte scientifiche fino ad oggi, creando interesse per l'evento imminente.

"Stiamo lavorando da oltre un decennio al prossimo tentativo di campionamento, " ha detto. "E 'un momento così emozionante. La navicella ci invierà i dati abbastanza rapidamente per farci sapere se la manovra stessa ha avuto successo, e sarà emozionante vedere le immagini dell'evento di campionamento, che dovrebbe essere rispedito entro un giorno."

Gli articoli descrivono la caratterizzazione dettagliata della superficie mediante immagini, spettroscopia (composizione) e misure termiche. Emery riassume ciascuno dei quattro articoli di cui è coautore:

• "Materiali ricchi di carbonio sull'asteroide vicino alla Terra (101955) Bennu, " pubblicato in Scienza :"I dati dello spettrometro OSIRIS-REx mostrano assorbimenti ("impronte digitali") di molecole organiche complesse e minerali di carbonato sulla superficie di Bennu. Questi materiali non sembrano essere spazialmente correlati a particolari caratteristiche geologiche o altre composizioni, ma sono diffusi su tutta la superficie. Questi dati forniscono il primo rilevamento concreto di materiali contenenti carbonio su un asteroide vicino alla Terra. La presenza di sostanze organiche su Bennu suggerisce che asteroidi come Bennu potrebbero aver portato molecole organiche sulla Terra".
• "Vene carbonatiche luminose sull'asteroide (101955) Bennu:implicazioni per la storia delle alterazioni acquose, " pubblicato in Scienza :"L'analisi dettagliata delle caratteristiche di assorbimento nei dati dello spettrometro OSIRIS-REx indica che ci sono carbonati su Bennu e che questi carbonati sono simili a quelli trovati in alcuni meteoriti. Le immagini di Bennu mostrano che alcune rocce contengono vene brillanti che potrebbero essere carbonati. carbonati, e la loro presenza in grande abbondanza, significano che il flusso di fluido e la deposizione idrotermale sul corpo genitore di Bennu si sarebbero verificati su distanze di chilometri per migliaia o milioni di anni, condizioni che suggeriscono su larga scala, alterazione idrotermale del sistema aperto di asteroidi carboniosi nel primo sistema solare".
• "Asteroide (101955) I deboli massi di Bennu e l'equatore termicamente anomalo, " pubblicato in Progressi scientifici :"Misurando e mappando la temperatura della superficie di Bennu in diverse ore del giorno, possiamo vedere come diverse rocce si riscaldano e si raffreddano, che ci permette di determinare le proprietà fisiche delle rocce superficiali. Questa analisi distingue due popolazioni di massi su Bennu che differiscono per inerzia termica (resistenza alle variazioni di temperatura) e forza. Entrambi hanno un'inerzia termica e una forza deducibili inferiori rispetto a quanto previsto per massi e meteoriti. Il tipo di masso più debole probabilmente non sopravvivrebbe all'ingresso nell'atmosfera e quindi potrebbe non essere rappresentato nella collezione di meteoriti. I nostri risultati implicano che altri NEA probabilmente hanno massi simili a quelli di Bennu, piuttosto che regoliti più fini."
• "Distribuzione di massa eterogenea dell'asteroide cumulo di macerie (101955) Bennu, " pubblicato in Progressi scientifici :"Abbiamo misurato il campo gravitazionale di Bennu in grande dettaglio utilizzando la traiettoria del veicolo spaziale OSIRIS-REx e mappando le orbite di piccole particelle espulse dalla superficie di Bennu. Il campo gravitazionale fornisce informazioni sulla struttura interna di Bennu. Questi dati mostrano che Bennu fa non hanno un interno uniforme. Il centro di Bennu sembra avere una densità inferiore alla sua media. Anche il rigonfiamento equatoriale ha una densità relativamente bassa. L'equatore a densità inferiore è coerente con il recente movimento di materiale verso l'equatore. Il centro a densità inferiore suggerisce che Bennu girava molto più velocemente del suo attuale periodo di 4,29 'giorno'."

"È stata una tale emozione e un onore far parte del team OSIRIS-REx, " disse Emery. "Come capo del gruppo di lavoro per l'analisi termica, è stato molto eccitante per me essere molto coinvolto nella pianificazione delle osservazioni che il veicolo spaziale ha fatto in preparazione per il campionamento e poi per capire dai dati come sono le superfici. Le rocce su Bennu sembrano strane, e abbiamo scoperto dai dati termici che sono così deboli che potremmo facilmente schiacciarli nelle nostre mani. Ancora, esistono su questo asteroide da oltre un miliardo di anni! Queste rocce contengono anche molecole organiche complesse che si formano naturalmente nello spazio, e asteroidi come Bennu avrebbero potuto portare queste molecole organiche sulla Terra miliardi di anni fa per seminare l'inizio della vita. Quando il campione viene restituito alla Terra, gli scienziati saranno in grado di studiare queste molecole nei minimi dettagli".

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.