NASA wybrała miejsce pobierania próbek dla swojego statku kosmicznego OSIRIS-REx. Po zawężeniu go do czterech potencjalnych witryn i szczegółowym zbadaniu, osiedlili się w jednej lokalizacji. Ich wybór? Słowik.
OSIRIS-REx przebywa w asteroidzie Bennu od roku, robiąc szczegółowe zdjęcia całej jej powierzchni. Podczas gdy statek kosmiczny ma inne cele misji, najważniejsza jest przykładowa część misji powrotu. Zaawansowany statek kosmiczny, taki jak OSIRIS-REx, może gromadzić szczegółowe dane na temat asteroidy podczas pobytu tam, ale znajduje się on na Ziemi w wyspecjalizowanych laboratoriach, w których można przeprowadzić dogłębną analizę próbek.
„Spośród czterech kandydatów strona Nightingale najlepiej spełnia te kryteria, a ostatecznie najlepiej zapewnia sukces misji”.
Dante Lauretta, główny śledczy OSIRIS-REx.
Ale zanim będzie mógł zwrócić jeden, musi go zebrać, a znalezienie bezpiecznego miejsca, w którym można je zbierać na skale Bennu i głazie, jest wyzwaniem. Kiedy OSIRIS-REx (pochodzenie, interpretacja spektralna, identyfikacja zasobów, bezpieczeństwo, Regolith Explorer) przybył do Bennu, personel misji stwierdził, że asteroida była bardziej chropowata niż oczekiwano. Podczas gdy jest dużo materiału odpowiedniego do pobierania próbek - drobnoziarnisty materiał mniejszy niż 2,5 cm (1 cal) - skalista powierzchnia asteroidy utrudnia dostęp.
NASA zawęziła wybór do czterech miejsc, z których każde zapewniało wymagany drobnoziarnisty materiał, jednocześnie stwarzając realne zagrożenie dla samego statku kosmicznego. Wszystkie zostały nazwane na cześć ptaków: Sandpiper, Osprey, Kingfisher i potwierdzonej witryny Nightingale.
„Po dokładnej ocenie wszystkich czterech kandydujących witryn, podjęliśmy ostateczną decyzję w oparciu o to, która strona ma największą ilość drobnoziarnistego materiału i jak łatwo statek kosmiczny może uzyskać dostęp do tego materiału przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa statku kosmicznego”, powiedział Dante Lauretta, OSIRIS-REx główny badacz na University of Arizona w Tucson. „Spośród czterech kandydatów strona Nightingale najlepiej spełnia te kryteria, a ostatecznie najlepiej zapewnia sukces misji”.
W poprzednim artykule na temat czasopisma Space Magazine wyróżniliśmy cztery potencjalne strony pobierania próbek. Trudność, z jaką borykają się operatorzy misji, polega na tym, że statek kosmiczny został zaprojektowany do lądowania na obszarze przypominającym plażę z podobnymi do sadzawek złożami drobniejszych materiałów odpowiednich do pobierania próbek. Ale skalista natura Bennu skomplikowała wybór.
Teraz jednak dokonano wyboru.
Nightingale znajduje się w kraterze na północy asteroidy. Krater ma szerokość 140 metrów (460 stóp). Zdjęcia pokazują, że Nightingale jest dość gładki, a miejsce jest tak daleko na północ, że temperatura jest niższa, co oznacza, że regolit jest dobrze zachowany. Ponadto krater jest młody, a materiał jest świeżo odsłonięty, dzięki czemu idealnie nadaje się do pobierania nieskazitelnej próbki. Bardziej nieskazitelna próbka zawiera mniej warunków atmosferycznych i będzie zawierała więcej wskazówek dotyczących historii Bennu.
Kiedy planowano misję zwrotu próbki OSIRIS-REx, NASA przewidziała miejsce o średnicy 50 metrów (164 stóp). Krater Nightingale jest większy, ale nadal istnieje ryzyko. Rozmiar bezpiecznego obszaru przyziemienia w kraterze ma tylko około 16 metrów średnicy. To tylko jedna dziesiąta wielkości określonej w planie misji.
Dlatego OSIRIS-REx będzie musiał bardzo precyzyjnie celować w swoje miejsce próbkowania, w tym omijając duży głaz, który mógłby przeszkadzać, gdy statek kosmiczny opuści miejsce próbkowania. NASA pracuje nad tym, opracowując system unikania kolizji dla OSIRIS-REx.
Kiedy OSIRIS-REx ostatecznie pobierze próbkę, zrobi to autonomicznie. Sonda ma system śledzenia cech naturalnych (NFT), który wykorzystuje obrazy asteroidy do kierowania się na powierzchnię. Porównując wbudowane obrazy Bennu z tym, co widzą jego kamery w czasie rzeczywistym, można uniknąć kolizji.
Ale nieoczekiwana nieprzyjaźń Bennusa oznacza, że system stanie przed pewnymi wyzwaniami. Ma automatyczne zabezpieczenie przed awarią, które przerywa próbkowanie, jeśli przeszkoda znajduje się zbyt blisko. Aby temu zapobiec, operatorzy misji będą pracować w nadgodzinach. W rzeczywistości zespół prawie oczekuje, że statek kosmiczny zrezygnuje z pierwszej próby, gdy zbliży się do głazów wielkości budynku, które zaśmiecają powierzchnię asteroidy.
NASA wybrała również zapasowe miejsce pobierania próbek. Rybołów wypełni tę rolę.
OSIRIS-REx może w razie potrzeby wykonać wiele prób próbkowania. Jeśli zbieranie próbek nie działa w Nightingale, sama próba może zbyt mocno zakłócić działanie witryny, przez co nie nadaje się do drugiej próby. Jeśli system NFT przerwie próbę i odwiezie statek kosmiczny, pędniki mogą zakłócić miejsce. W takim przypadku statek kosmiczny spróbuje pobrać inną próbkę w Osprey.
„Bennu rzucił wyzwanie OSIRIS-REx wyjątkowo trudnym terenem”, powiedział Rich Burns, kierownik projektu OSIRIS-REx w NASA Goddard Space Flight Center. „Zespół dostosował się, stosując bardziej dokładną, choć bardziej złożoną technikę nawigacji optycznej, aby móc dostać się na te małe obszary. Uzbroimy również OSIRIS-REx w możliwość rozpoznania, czy jest na dobrej drodze, aby dotknąć zagrożenia w obrębie lub w sąsiedztwie terenu i odpłynąć, zanim to nastąpi ”.
Teraz, gdy NASA zdecydowała się na główne i zapasowe witryny do pobierania próbek, oczekiwania rosną. Ale zanim będzie można pobrać próbki, należy jeszcze wykonać wiele pracy. W styczniu OSIRIS-REx rozpocznie kolejne loty rozpoznawcze Nightingale i Osprey, a zakończy się wiosną. Po zakończeniu rekonstrukcji statek kosmiczny rozpocznie próbę pierwszej próby pobrania próbki, zaplanowanej na sierpień.
Jeśli wszystko pójdzie dobrze, OSIRIS-REx opuści Bennu w 2021 r., A próbka wróci na Ziemię we wrześniu 2023 r.
