Missão da nave espacial OSIRIS-REx da NASA, lançado em 8 de setembro, 2016, é a primeira missão dos EUA projetada para recuperar uma amostra intocada de um asteróide e devolvê-la à Terra para um estudo mais aprofundado. O alvo da missão é Bennu, um asteroide próximo à Terra rico em carbono que é potencialmente perigoso, representando aproximadamente 1 em 2, 700 chances de impactar a Terra no final do século 22.

Os cientistas acreditam que Bennu pode conter os precursores moleculares da origem da vida e dos oceanos da Terra, portanto, um dos principais objetivos da missão é determinar as propriedades físicas e químicas de Bennu.

"A espaçonave tem observado o asteróide há quase dois anos, "disse Joshua Emery, professor associado do Departamento de Astronomia e Ciências Planetárias da NAU e membro da equipe científica do OSIRIS-REx. "Bennu acabou se revelando um pequeno asteróide fascinante e nos deu muitas surpresas."

A primeira tentativa da missão de coletar a amostra está marcada para 20 de outubro, 2020, e a espaçonave está programada para devolver a amostra de volta à Terra em 24 de setembro, 2023. Antes da coleta de amostra, a equipe de ciência publicou um conjunto de seis artigos em Ciência e Avanços da Ciência , quatro dos quais Emery é coautor, para compartilhar suas descobertas científicas até o momento e, ao mesmo tempo, aumentar o interesse no próximo evento.

"Estamos trabalhando há mais de uma década para a próxima tentativa de amostragem, "ele disse." É um momento tão emocionante. A espaçonave enviará dados rapidamente para nos informar se a manobra foi bem-sucedida, e será emocionante ver as imagens do evento de amostragem, que deve ser enviado de volta dentro de um dia. "

Os artigos descrevem a caracterização detalhada da superfície usando imagens, espectroscopia (composição) e medidas térmicas. Emery resume cada um dos quatro artigos de sua autoria:

• "Amplo material contendo carbono no asteróide próximo à Terra (101955) Bennu, " publicado em Ciência :"Os dados do espectrômetro OSIRIS-REx mostram absorções (" impressões digitais ") de moléculas orgânicas complexas e minerais de carbonato na superfície de Bennu. Esses materiais não parecem estar espacialmente correlacionados a quaisquer características geológicas específicas ou outras composições, mas eles estão espalhados pela superfície. Esses dados fornecem a primeira detecção concreta de materiais contendo carbono em um asteróide próximo à Terra. A presença de orgânicos em Bennu sugere que asteróides como Bennu podem ter trazido moléculas orgânicas para a Terra. "
• "Veias de carbonato brilhante no asteróide (101955) Bennu:Implicações para a história de alteração aquosa, " publicado em Ciência :"A análise detalhada das características de absorção nos dados do espectrômetro OSIRIS-REx indicam que existem carbonatos em Bennu e que esses carbonatos são semelhantes aos encontrados em certos meteoritos. Imagens de Bennu mostram que algumas das rochas contêm veios brilhantes que podem ser carbonatos. Carbonatos, e sua ocorrência em grande abundância, significa que o fluxo de fluido e a deposição hidrotérmica no corpo pai de Bennu teriam ocorrido em distâncias de quilômetros por milhares a milhões de anos - condições que sugerem grande escala, alteração hidrotérmica de sistema aberto de asteróides carbonáceos no início do sistema solar. "
• "Asteróide (101955) Pedregulhos fracos de Bennu e equador termicamente anômalo, " publicado em Avanços da Ciência :"Medindo e mapeando a temperatura da superfície de Bennu em diferentes momentos do dia, podemos ver como diferentes rochas aquecem e esfriam, o que nos permite determinar as propriedades físicas das rochas superficiais. Esta análise distingue duas populações de rochas em Bennu que diferem em inércia térmica (resistência a mudanças de temperatura) e força. Ambos têm menor inércia térmica e força inferida do que o esperado para rochas e meteoritos. O tipo de rocha mais fraco provavelmente não sobreviveria à entrada atmosférica e, portanto, não pode ser representado na coleção de meteoritos. Nossas descobertas indicam que outros NEAs provavelmente têm rochas semelhantes às de Bennu, em vez de regolitos de partículas mais finas. "
• "Distribuição de massa heterogênea do asteróide da pilha de entulho (101955) Bennu, " publicado em Avanços da Ciência :"Medimos o campo gravitacional de Bennu em grande detalhe usando a trajetória da espaçonave OSIRIS-REx e mapeando as órbitas de pequenas partículas ejetadas da superfície de Bennu. O campo gravitacional fornece informações sobre a estrutura interna de Bennu. Esses dados mostram que Bennu sim não tem um interior uniforme. O centro de Bennu parece ter uma densidade mais baixa do que a média. A protuberância equatorial também tem uma densidade relativamente baixa. O equador de densidade mais baixa é consistente com o movimento recente de material para o equador. O centro de densidade mais baixa sugere que Bennu costumava girar muito mais rápido do que seu atual período de 4,29 'dia'. "

"Tem sido uma grande emoção e honra fazer parte da equipe OSIRIS-REx, "Emery disse." Como líder do grupo de trabalho de análise térmica, tem sido muito empolgante para mim estar muito envolvido no planejamento das observações que a espaçonave fez na preparação para a amostragem e, em seguida, descobrir a partir dos dados como são as superfícies. As rochas em Bennu parecem estranhas, e descobrimos a partir dos dados térmicos que eles são tão fracos que poderíamos facilmente esmagá-los em nossas mãos. Ainda, eles existem neste asteróide há mais de um bilhão de anos! Essas rochas também contêm moléculas orgânicas complexas que se formam naturalmente no espaço, e asteróides como o Bennu poderiam ter trazido essas moléculas orgânicas para a Terra bilhões de anos atrás para semear o início da vida. Quando a amostra é devolvida à Terra, os cientistas serão capazes de estudar essas moléculas em detalhes requintados. "

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.