3 грудня 2018 року космічний корабель NASIRIS-REx НАСА досяг своєї мети - астероїд Бенну (101955 Бенну). З тих пір космічний апарат досліджує поверхню астероїда, шукаючи підходяще місце для посадки для збору зразка. Проблема в тому, що Бенну має набагато більш скелясту та складну поверхню, ніж вважалося спочатку.
Основна місія OSIRIS-REx (походження, спектральна інтерпретація, ідентифікація ресурсів, безпека, програма Regolith Explorer) - зібрати зразок з астероїда Бенну та повернути його на Землю. Це ризикований маневр, і щоб досягти успіху, космічний апарат повинен знайти місце відбору проб, яке відповідає двом умовам: він повинен мати відповідний дрібнозернистий матеріал для відбору проб, і він повинен бути безпечним для космічного корабля.
Космічний корабель уважно вивчає поверхню астероїду, і в грудні NASA оголосила, що вони обмежили місце відбору проб до чотирьох кандидатів-птахів-тематиків: Зимородок, Оспрей, Ящик і Соловей. Після детального огляду цих чотирьох, NASA обрала Соловея в якості основного місця відбору проб, а Оспрей був резервним.
Це все було частиною розвідувальної фази А. Зараз місія знаходиться у фазі B Recon, і для цього етапу потрібно, щоб OSIRIS-REx наблизився до Бенну.
Домашня орбіта космічного корабля тримає його на 1,2 км (0,75 милі) над поверхнею астероїда. Вчора OSIRIS-REx наблизився набагато ближче. Під час майже 11-годинного маневру космічний корабель дістався на відстані 620 метрів (0,4 милі) від поверхні та пролетів над майданчиком Соловея, проклавши землю лише 16 метрів.
Це був найменший маневр, який коли-небудь виконував космічний корабель. Для ініціювання підходу він використовував один із своїх тяги двигуна з низькою тягою (LTR). Це найменші тяги на борту, і вони перемістили космічний корабель зі швидкістю 3,7 мм / с.
Космічний апарат повернувся на безпечну домашню орбіту, але це було найближче до Соловея.
Космічний апарат використовував свої камери для побудови бортової візуальної моделі сайту Соловей. Він використовуватиме цю модель для навігації та виходу на сайт за допомогою системи відстеження природних особливостей (NFT). NFT працює, порівнюючи те, що бачать його камери в реальному часі, з його бортовими зображеннями.
11 лютого OSIRIS-REx здійснить ще один крупний маневр над своїм резервним місцем відбору проб, Osprey.
Тоді воно ще більше наблизиться.
У березні він виконає етап Recon C. На цьому етапі космічний апарат підійде до відстані в 250 м від Бенну. 3 березня він перелетить Соловей на цій висоті, а 26 березня зробить те ж саме для Оспрея. Ці переклади надають вирішальні зображення з високою роздільною здатністю кожного сайту для виявлення рясного дрібнозернистого матеріалу на кожному сайті.
Після того, як Recon Phase C буде завершено, OSIRIS-REx проведе дві репетиції своєї вибіркової операції. Він буде залишати свою орбіту і їхати до заздалегідь визначеної контрольної точки безпосередньо над місцем відбору проб, після чого повернеться на безпечну орбіту. У другій репетиції він залишить свою орбіту і маневрує на Matchpoint. Там він буде навести курсор на місце вибірки, перш ніж знову повернутися на орбіту.
Ці репетиції мають вирішальне значення для успіху місії. Під час кожної репетиції космічний апарат буде відслідковувати та аналізувати зображення OCAMS та TAGCAMS та дані LIDAR. Команда OSIRIS-REx використовуватиме все це для підтвердження того, що система польоту працює добре.
Потім відбувається остаточний відбір проб.
Інструмент TAGSAM космічного корабля збирає зразок реголіту від Bennu. TAGSAM - шарнірна робототехнічна рука. Коли OSIRIS-REx наближається до Соловея, він розтягне цю руку до поверхні астероїда. Космічний апарат підійде до астероїда дуже повільно, і, зробивши це, TAGSAM налагодить контакт.
Він торкнеться поверхні лише короткий проміжок часу - приблизно п’ять секунд - що достатньо довго, щоб зібрати зразок. Він збирає зразок, продуваючи азотний газ на реголіт, надсилаючи дрібнозернистий матеріал над поверхнею, щоб бути захопленим TAGSAM. Потім буде виміряно кількість матеріалу у зразку, щоб побачити, чи достатньо його. NASA хоче зібрати 60-грамовий (2,1 унції) зразок.
NASA має новий метод зважування зразка. Як тільки вони зберуть зразок, вони підпалять дроселі, щоб відійти від Бенну. Потім із розширенням TAGSAM вони повернуть космічний корабель. Вони вимірюють інерцію і порівнюють її з попереднім віджимом із розширеним, але порожнім TAGSAM.
Якщо зразок недостатньо великий, процедуру можна повторити. OSIRIS-REx має достатню кількість азоту, щоб здійснити три збору зразків, якщо це необхідно.
Після того, як NASA дізнається, що у них є вдалий збірник зразків, голову TAGSAM помістять в капсулу зразків повернення (SRC). Тоді OSIRIS-REx буде переміщений у повільний дрейф на безпечну відстань.
Після цього космічному апарату ще належить виконати роботу. Він залишиться в Бенну до березня 2021 року, вивчаючи астероїд. Тоді він відправиться на Землю.
Очікувана дата повернення зразка OSIRIS-REx - вересень 2023 р. Якщо все піде добре, космічний корабель випустить СРС на Землю за допомогою парашута, де він буде виведений на полігоні випробувань і навчань ВПС США.
Чому зразок Бенну?
Астероїди залишилися від залишків з перших днів нашої Сонячної системи. Астрономи вважають астероїди, як Бенну, капсули часу, незаймані вісники з перших днів Сонячної системи. Бенну - це вуглекислий астероїд, який був відкритий в 1999 році, і його вуглекислий характер має важливе значення, оскільки вуглець є ключовим елементом в органічній хімії. Це також потенційно небезпечний об'єкт, який має шанс 1 на 2700 удару над Землею між 2175 та 2199 роками. (Ще однією з цілей місії OSIRIS-REx є також вивчення ефекту Ярковського.)
Він також був обраний через близькість до Землі та через приємну орбіту. Під час вибору цілей було розглянуто понад 7000 астероїдів біля Землі, але врешті-решт лише 192 з них мали відповідні орбіти.
Бенну - також потрібного розміру. Якщо астероїд занадто малий - діаметром менше 200 метрів - він обертається занадто швидко, щоб зберегти поверхневий матеріал, придатний для відбору проб. Весь дрібнозернистий матеріал відправляється в космос.
Вимога щодо розміру скоротила список із 192 до 26.
Але це значною мірою зводиться до природи, багатої вуглецем Бенну. Його первісний вуглець не змінюється з моменту утворення астероїду мільярди років тому. Астероїди, як Бенну, містять також органічні молекули, летючі речовини та амінокислоти, які, можливо, були попередниками життя на Землі. Вчені хочуть знати, яку роль можуть зіграти астероїди, як Бенну у житті на Землі, а також хочуть знати про їх роль як фундаментального будівельного блоку планет Сонячної системи.
З 26 астероїдів, залишених у списку, лише 12 мали відомий склад, і лише 5 - примітивні та багаті вуглецем.
І тому вони обрали його.
Більше:
- Прес-реліз: Звіт про стан: OSIRIS-REx завершує найближчий перегляд зразка сайту солов’я
- Місія повернення зразків астероїдів OSIRIS-REx
- Огляд космічної науки: OSIRIS-REx: Повернення зразка з астероїду (101955) Bennu
- Космічний журнал: пора прийняти рішення. Де OSIRIS-REx повинен взяти пробу у Bennu?
