NASA OSIRIS-REx erdvėlaivis savo tikslą, asteroidą Bennu (101955 Bennu), pasiekė 2018 m. Gruodžio 3 d. Problema ta, kad Bennu paviršius yra daug akivaizdesnis ir sudėtingesnis, nei iš pradžių manyta.
„OSIRIS-REx“ (kilmė, spektrinis aiškinimas, išteklių identifikavimas, saugumas, „Regolith Explorer“) pagrindinė misija yra surinkti pavyzdį iš asteroido Bennu ir grąžinti jį į Žemę. Tai rizikingas manevras, o norint, kad erdvėlaivis būtų sėkmingas, jis turi rasti mėginių ėmimo vietą, kuri atitiktų dvi sąlygas: jis turi turėti tinkamą smulkiagrūdę medžiagą mėginių ėmimui ir turi būti saugus erdvėlaiviui.
Erdvėlaivis atidžiai tyrinėjo asteroido paviršių, o gruodį NASA paskelbė, kad mėginių ėmimo vietą jie susiaurino iki keturių paukščių tematikos kandidatų: „Kingfisher“, „Osprey“, „Sandpiper“ ir „Nightingale“. Dar atidžiau pažvelgusi į šiuos keturis, NASA pasirinko „Nightingale“ kaip pagrindinę mėginių ėmimo vietą, o „Osprey“ - kaip atsarginė kopija.
Visa tai buvo A žvalgymo A fazės dalis. Dabar misija yra B rekonstrukcijos fazėje, ir šiam etapui reikia OSIRIS-REx, kad jis būtų arti Bennu.
Erdvėlaivio namų orbita jį laiko 1,2 km (0,75 mi) virš asteroido paviršiaus. Vakar OSIRIS-REx tapo daug artimesnis. Per beveik 11 valandų manevrą erdvėlaivis pateko į 620 metrų (0,4 mi) atstumą nuo žemės paviršiaus ir skrido virš „Nightingale“ aikštelės, tik 16 metrų (52 pėdų) pločio žemės paviršiaus.
Tai buvo mažiausias manevras, kurį kada nors atliko kosminis laivas. Norėdami pradėti artėjimą, jis panaudojo vieną iš žemo traukos reagavimo variklio agregatų (LTR). Tai yra mažiausi laive esantys trauka, jie judėjo erdvėlaiviu 3,7 mm / s greičiu.
Erdvėlaivis jau grįžo į savo saugią namų orbitą, tačiau tai buvo arčiausiai „Lakštingala“.
Erdvėlaivis panaudojo savo kameras, kad sukurtų lakštingalos „Nightingale“ svetainės vaizdinį modelį. Jis naudos šį modelį, norėdamas patekti į svetainę ir iš jos, naudodamas natūralių funkcijų stebėjimo (NFT) sistemą. NFT veikia lyginant tai, ką realiu laiku mato jos fotoaparatai, su jo borto atvaizdais.
Vasario 11 d. „OSIRIS-REx“ atliks dar vieną artimąjį manevrą per atsarginę mėginių ėmimo vietą „Osprey“.
Tada jis dar labiau suartės.
Kovo mėnesį jis atliks „Recon“ fazę C. Toje fazėje erdvėlaivis priartės prie 250 m (820 pėdų) atstumo nuo Bennu. Kovo 3 d. Jis skris virš Nightingale tame aukštyje, o kovo 26 d. Tą patį padarys ir Osprey. Šie perėjimai suteiks labai svarbių kiekvienos svetainės aukštos skiriamosios gebos vaizdų, kad būtų galima nustatyti gausų smulkiagrūdį kiekvienoje vietoje esančią medžiagą.
Baigę C rekonstravimo fazę, OSIRIS-REx atliks dvi mėginių ėmimo operacijos repeticijas. Jis praktikuos palikti savo orbitą ir keliauti į iš anksto nustatytą patikros tašką tiesiai per mėginių ėmimo vietą, tada grįš į saugią orbitą. Antroje repeticijoje ji paliks savo orbitą ir manevruos į „Matchpoint“. Prieš vėl grįždamas į orbitą, jis užveskite pelės žymeklį virš mėginių ėmimo vietos.
Šios repeticijos yra labai svarbios misijos sėkmei. Kiekvienos repeticijos metu erdvėlaivis stebės ir analizuos OCAMS ir TAGCAMS vaizdus bei LIDAR duomenis. „OSIRIS-REx“ komanda pasinaudos visa tai, kad patikrintų, ar skrydžio sistema veikia gerai.
Tada ateina paskutinė atranka.
Erdvėlaivio TAGSAM (lietimo ir atėmimo, mėginio gavimo ir gavimo mechanizmas) prietaisas ims regolito pavyzdį iš Bennu. TAGSAM yra sujungta roboto rankena. Kai OSIRIS-REx priartės prie Lakštingala, ji pratęs šią ranką link asteroido paviršiaus. Erdvėlaivis prie asteroido priartės labai lėtai, o tai darydamas TAGSAM užmegztų ryšį.
Jis palies paviršių tik trumpą laiką (maždaug penkias sekundes), kurio užtenka mėginiui surinkti. Mėginys surenkamas pūtant azoto dujas ant regolito ir siunčiant smulkią grūdelę medžiagą virš paviršiaus, kad būtų užfiksuota TAGSAM. Tada jis išmatuos medžiagos kiekį mėginyje, kad pamatytų, ar to pakanka. NASA nori surinkti 60 gramų (2,1 uncijos) mėginio.
NASA turi naują pavyzdį, kaip pasverti mėginį. Surinkę pavyzdį, jie paleis variklius atgal nuo Bennu. Tada, prailginę TAGSAM, jie suktu erdvėlaivį. Jie išmatuos inerciją ir palygins ją su ankstesniu sukimu su prailginta TAGSAM, bet tuščia.
Jei mėginys nėra pakankamai didelis, jis gali būti pakartotas. „OSIRIS-REx“ turi pakankamai azoto, kad prireikus galėtų paimti tris mėginių rinkinius.
Kai NASA sužinos, kad pavyzdžių rinkinys yra sėkmingas, TAGSAM galvutė bus įdėta į mėginio grąžinimo kapsulę (SRC). Tuomet „OSIRIS-REx“ manevruos lėtu dreifu iki saugaus atstumo.
Po to erdvėlaivis dar turi būti nuveiktas. Jis gyvens Bennuose iki 2021 m. Kovo mėn., Studijuodamas asteroidą. Tada jis išvyks į Žemę.
Numatoma „OSIRIS-REx“ pavyzdžio grąžinimo data yra 2023 m. Rugsėjis. Jei viskas klostysis gerai, erdvėlaivis SRC į žemę paleis parašiutu, kur jis bus paimtas JAV oro pajėgų Jutos bandymų ir treniruočių diapazone.
Kodėl „Bennu“ pavyzdys?
Asteroidai liko likučiai nuo pirmųjų Saulės sistemos dienų. Astronomai apie tokius asteroidus kaip Bennu laiko kapsules, nesugadintus pasiuntinius nuo pirmųjų Saulės sistemos dienų. Bennu yra angliavandenis asteroidas, kuris buvo atrastas 1999 m., Ir jo angliavandenių pobūdis yra svarbus, nes anglis yra pagrindinis organinės chemijos elementas. Tai taip pat yra potencialiai pavojingas objektas, kurio tikimybė paveikti Žemę nuo 2175 iki 2199 yra 1 iš 2700 (dar vienas iš OSIRIS-REx misijos tikslų - taip pat ištirti Yarkovskio efektą).
Jis taip pat buvo pasirinktas dėl artumo su Žeme ir dėl patogios orbitos. Atliekant tikslą, buvo svarstoma daugiau kaip 7000 arti Žemės esančių asteroidų, tačiau galiausiai tik 192 iš jų turėjo tinkamas orbitas.
„Bennu“ taip pat yra tinkamo dydžio. Jei asteroidas yra per mažas - mažesnis nei maždaug 200 metrų skersmens - jis sukasi per greitai, kad išlaikytų mėginių ėmimui tinkamą paviršiaus medžiagą. Visa smulkiagrūdė medžiaga siunčiama į kosmosą.
Dėl dydžio reikalavimo sąrašas sumažėjo nuo 192 iki 26.
Bet tai iš esmės priklauso nuo to, ar Bennu gamtoje yra daug anglies. Jo pirmykštė anglis nesikeičia, nes asteroidas susiformavo prieš milijardus metų. Asteroidai, tokie kaip Bennu, taip pat turi organinių molekulių, lakiųjų medžiagų ir amino rūgščių, kurios galėjo būti gyvybės Žemėje pirmtakai. Mokslininkai nori sužinoti, kokį vaidmenį asteroidai, pavyzdžiui, Bennu, galėjo atlikti gyvenime Žemėje, taip pat nori sužinoti apie jų, kaip pagrindinio Saulės sistemos planetų, bloko vaidmenį.
Iš 26 sąraše paliktų asteroidų tik 12 turėjo žinomą sudėtį, o tik 5 buvo primityvūs ir turtingi anglies.
Štai kodėl jie pasirinko tai.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Būsenos ataskaita: „OSIRIS-REx“ užbaigia artimiausią „Lakštingala“ pavyzdį
- „OSIRIS-REx“ asteroido mėginio grąžinimo misija
- Kosmoso mokslo apžvalga: OSIRIS-REx: mėginio grąžinimas iš asteroido (101955) Bennu
- Žurnalas „Space“: atėjo laikas apsispręsti. Kur OSIRIS-REx turėtų paimti mėginį iš Bennu?
