NASA-in svemirski brod OSIRIS-REx postigao je svoj cilj, asteroid Bennu (101955 Bennu), 3. prosinca 2018. Od tada svemirski brod pregledava površinu asteroida, tražeći prikladno mjesto za slijetanje za prikupljanje uzorka. Problem je u tome što Bennu ima mnogo ljepšu i zahtjevniju površinu nego što se u početku mislilo.
Osnovna misija OSIRIS-RExa (Podrijetlo, Spektralna interpretacija, Identifikacija resursa, Sigurnost, Regolith Explorer) je prikupiti uzorak iz asteroida Bennua i vratiti ga na Zemlju. To je rizičan manevar, a da bi bila uspješna svemirski brod mora pronaći mjesto za uzorkovanje koje ispunjava dva uvjeta: mora imati odgovarajući sitnozrni materijal za uzorkovanje i mora biti siguran za svemirski brod.
Svemirski brod pomno proučava površinu asteroida, a NASA je u prosincu objavila da je mjesto uzorkovanja smanjila na četiri kandidata s ptičjom temom: Kingfisher, Osprey, Sandpiper i Nightingale. Nakon što smo još detaljnije pogledali te četvero, NASA je odabrala Nightingalea kao primarno mjesto uzorkovanja, a Osprey je poslužio kao pomoć.
To je sve bilo dio izviđačke faze A. Sada je misija u fazi rekonstrukcije B, a ova faza zahtijeva da se OSIRIS-REx super zbliži s Bennuom.
Kućna orbita svemirske letjelice drži se 1,2 km (0,75 mi) iznad površine asteroida. Jučer se OSIRIS-REx puno više zbližio. Tijekom gotovo 11 sati manevra, svemirska letjelica dosegla se na udaljenosti od oko 620 metara (0,4 mi) i preletjela je mjesto Nightingale, mrlju zemlje široku samo 16 metara.
Ovo je bio najmanji manevar koji je svemirska letjelica ikad izvela. Za pokretanje pristupa koristio je jedan od svojih potisnika s niskim potisnim reakcijskim motorima (LTR). Riječ je o najmanjim potisnicima na brodu, a oni su kretali svemirskim brodom brzinom od 3,7 mm / s.
Svemirska letjelica se sada vratila u svoju sigurnu kućnu orbitu, ali ovo je bilo najbliže Nightingaleu.
Svemirska letjelica koristila je svoje kamere za izradu ugrađenog vizualnog modela stranice Nightingale. Taj će se model koristiti za kretanje na mjestu i izvan njega sa svojim sustavom praćenja prirodnih značajki (NFT). NFT radi uspoređujući ono što vide njegove kamere u stvarnom vremenu sa njegovim ugrađenim slikama.
11. veljače OSIRIS-REx će izvršiti još jedan krupni plan preko svog rezervnog mjesta uzorkovanja, Osprey.
Tada će se još više približiti.
U ožujku će izvesti Recon Phase C. U toj će se fazi svemirski brod približiti na 250 m od Bennua. 3. ožujka letjet će preko Nightingalea na toj visini, a 26. ožujka isto će učiniti i za Osprey. Ovi prelazi će pružiti ključne slike visoke razlučivosti svake stranice kako bi se identificiralo obilje sitnozrnate građe na svakoj lokaciji.
Jednom kada je Recon Phase C završen, OSIRIS-REx će obaviti dvije probe svog postupka uzorkovanja. Pustit će se iz orbite i putovati na unaprijed određenu kontrolnu točku izravno iznad mjesta uzorkovanja, a zatim će se vratiti u svoju sigurnu orbitu. U drugoj proba ostavit će orbitu i manevar na Matchpoint. Tamo će se pomaknuti iznad mjesta uzorkovanja prije nego što se ponovno vrati u orbitu.
Ove su probe ključne za uspjeh misije. Tijekom svake proba, svemirski brod će pratiti i analizirati slike OCAMS i TAGCAMS i LIDAR. Tim OSIRIS-REx upotrijebit će sve to kako bi potvrdio da sustav leta dobro funkcionira.
Tada dolazi konačno uzorkovanje.
Instrument svemirske letjelice TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-mehanizam) svemirske letjelice prikupit će regulitski uzorak od Bennua. TAGSAM je zglobna robotska ruka. Kad se OSIRIS-REx približi Nightingaleu, ispružit će ruku prema površini asteroida. Svemirska letjelica pristupit će asteroidu vrlo polako, i dok to čini, TAGSAM će uspostaviti kontakt.
Dotaknut će površinu samo kratko vrijeme - oko pet sekundi - što je dovoljno da se prikupi uzorak. Skuplja uzorak upuhivanjem dušičnog plina na regolit, slanjem sitnozrnog materijala iznad površine, koji bi ga TAGSAM mogao zarobiti. Zatim će izmjeriti količinu materijala u uzorku da biste vidjeli je li dovoljno. NASA želi prikupiti uzorak od 60 grama (2,1 oz.).
NASA ima novu metodu za vaganje uzorka. Nakon što skupe uzorak, aktivirat će potisnike da se povuku iz Bennua. Zatim, uz produljeni TAGSAM, zavrtit će svemirski brod. Oni će izmjeriti inerciju i usporediti je s prethodnim spinovima s TAGSAM-om proširenim, ali praznim.
Ako uzorak nije dovoljno velik, može ponoviti postupak. OSIRIS-REx ima dovoljno dušika za provođenje tri uzorka, ako je potrebno.
Jednom kada NASA sazna da imaju uspješnu kolekciju uzoraka, TAGSAM glava bit će stavljena u uzorku povratne kapsule (SRC). Tada će OSIRIS-REx biti manevriran u laganom vožnji na sigurnu udaljenost.
Nakon toga svemirski brod ima još posla. U Bennu će ostati do ožujka 2021., proučavajući asteroid. Tada će krenuti prema Zemlji.
Očekivani datum povratka uzorka OSIRIS-RExa je rujan 2023. Ako sve pođe dobro, svemirska letjelica pustit će SRC na Zemlju padobranom, gdje će ga potražiti u dometu testiranja i obuke zračnih snaga SAD-a u Utahu.
Zašto uzorak Bennua?
Asteroidi su preostali od ostataka našeg Sunčevog sustava. Astronomi smatraju asteroide poput Bennua vremenskim kapsulama, netaknutim glasnicima iz prvih dana Sunčevog sustava. Bennu je karbonasti asteroid koji je otkriven 1999. godine, a njegova karbonasta priroda je važna jer je ugljik ključni element u organskoj kemiji. To je također potencijalno opasan objekt koji ima šansu 1 na 2700 da pogodi Zemlju između 2175. i 2199. godine. (Još jedan od ciljeva misije OSIRIS-REx je također proučavanje Yarkovsky efekta.)
Također je odabran zbog svoje blizine Zemlji i zbog svoje ugodne orbite. Tijekom odabira ciljeva bilo je razmatrano više od 7000 Asteroida u blizini Zemlje, ali na kraju je samo njih 192 imalo prikladne orbite.
Bennu je također prave veličine. Ako je asteroid premali - promjera manjeg od oko 200 metara - vrti se prebrzo da bi zadržao površinski materijal pogodan za uzorkovanje. Sav sitnozrnat materijal šalje se u svemir.
Zahtjev za veličinom smanjio je popis sa 192 na samo 26.
Ali to se uglavnom svodi na Bennuovu prirodu bogatu ugljikom. Njegov iskonski ugljik nepromijenjen je od asteroida formiranog prije milijarde godina. Asteroidi poput Bennua sadrže i organske molekule, hlapljive tvari i aminokiseline koje su mogle biti preteče života na Zemlji. Znanstvenici žele znati kakvu su ulogu asteroidi poput Bennua mogli igrati u životu na Zemlji, a oni također žele znati njihovu ulogu kao temeljnog građevnog bloka planeta Sunčevog sustava.
Od 26 asteroida ostavljenih na popisu, samo 12 imalo je poznati sastav, a samo 5 je bilo primitivnih i bogatih ugljikom.
I zbog toga su ga i izabrali.
Više:
- Priopćenje za javnost: Izvješće o statusu: OSIRIS-REx dovršava prelistavanje slanjki uzorka na mjestu
- Misija za povratak uzorka asteroida OSIRIS-REx
- Pregled svemirskih znanosti: OSIRIS-REx: Povratak uzoraka iz asteroida (101955) Bennu
- Space Magazine: Vrijeme je za odluku. Gdje bi OSIRIS-REx trebao uzeti uzorak iz Bennua?
