НАСА избра мястото за вземане на проби за своя космически кораб OSIRIS-REx. След като го стеснят до четири потенциални сайта и ги разгледат подробно, те се установяват на едно място. Изборът им? Найтингейл.
OSIRIS-REx е в астероид Bennu от една година, като прави подробни снимки на цялата му повърхност. Докато космическият кораб има други цели на мисията, частта за връщане на проба от неговата мисия е от първостепенно значение. Усъвършенстваните космически апарати като OSIRIS-REx могат да събират подробни данни за астероида, докато е там, но това е обратно на Земята, в специализирани лаборатории, където може да се извърши задълбочен анализ на пробите.
„От четиримата кандидати сайтът Найтингейл най-добре отговаря на тези критерии и в крайна сметка най-добре гарантира успеха на мисията.“
Данте Лаурета, главен изследовател на OSIRIS-REx.
Но преди да може да върне един, трябва да събере едно, а намирането на безопасно място за събиране на скалата и обсипана с камъни на Бену е предизвикателство. Когато OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) пристигна в Bennu, персоналът на мисията установи, че астероидът е по-груб от очакваното. Докато има достатъчно материал, подходящ за вземане на проби - финозърнест материал, по-малък от 2,5 см (1 инч) - каменистата повърхност на астероида прави труден достъп.
НАСА ограничи избора си до четири обекта, всеки от които осигуряваше необходимия финозърнест материал, като същевременно представляваше управляема опасност за самия космически кораб. Всички бяха кръстени на птици: Sandpiper, Osprey, Kingfisher и потвърдения сайт, Nightingale.
„След задълбочена оценка на всички четири кандидат-сайтове, ние взехме окончателното си решение въз основа на кой сайт има най-голямо количество дребнозърнест материал и колко лесно космическият кораб може да получи достъп до този материал, като същевременно поддържа космическия кораб в безопасност“, каза Данте Лаурета, OSIRIS-REx главен изследовател в университета в Аризона в Тусон. „От четиримата кандидати сайтът Найтингейл най-добре отговаря на тези критерии и в крайна сметка най-добре гарантира успеха на мисията.“
В предишна статия на Space Magazine ние подчертахме четирите потенциални места за вземане на проби. Трудността, с която се сблъскват операторите на мисията, е, че космическият кораб е проектиран да кацне на плажна зона с езерни отлагания от по-фини материали, подходящи за вземане на проби. Но скалистият характер на Бену усложни избора.
Сега обаче изборът е направен.
Славеят се намира в кратер в северната част на астероида. Кратерът е широк 140 метра (460 фута). Снимките показват, че славеят е доста гладък, а сайтът е толкова далеч на север, че температурата е по-ниска, което означава, че реголитът там е добре запазен. Също така кратерът е млад и материалът е прясно изложен, което го прави идеален за събиране на девствена проба. По-девствената извадка е видяла по-малко атмосферно време и ще съдържа повече улики в историята на Бену.
Когато се планираше мисията за връщане на проби OSIRIS-REx, НАСА предвиди сайт с диаметър 50 метра (164 фута.) Кратерът на славея е по-голям от този, но все още има рискове. Размерът на зоната за безопасно докосване в кратера е диаметър само около 16 метра (52 фута). Това е само една десета от размера, посочен в плана за мисия.
Така OSIRIS-REx ще трябва да насочи мястото си за вземане на проби много точно, включително да заобиколи обширен камък, който би могъл да бъде на пътя, когато космическият кораб се отклони от мястото за вземане на проби. НАСА работи над това, разработвайки система за избягване на сблъсък за OSIRIS-REx.
Когато OSIRIS-REx в крайна сметка вземе проба, тя ще направи това автономно. Космическият кораб има система за проследяване на природни характеристики (NFT), която използва изображения на астероида, за да се насочи към повърхността. Сравнявайки вградените му изображения на Bennu с това, което виждат камерите му в реално време, може да избегне сблъсъци.
Но неочакваната негостоприемност на Bennus означава, че системата ще се изправи пред някои предизвикателства. Той има автоматичен отказ, който ще прекрати вземането на проби, ако препятствието е твърде близо. За да не се случи това, операторите на мисии ще работят извънредно. Всъщност екипът почти очаква космическият кораб да се откаже от първия си опит, когато се приближи до камъни с размер на сградата, които заливат повърхността на астероида.
НАСА също е избрала място за резервно вземане на проби. Оспрей ще изпълни тази роля.
OSIRIS-REx може да извърши множество опити за вземане на проби, ако е необходимо. Ако събирането на проби не работи в Nightingale, самият опит може да смути сайта твърде много, като го направи неподходящ за втори опит. Ако NFT системата преустанови опита и загърби космическия кораб, тягата може да наруши обекта. В този случай космическият кораб ще опита да вземе друга проба в Osprey.
„Bennu предизвика OSIRIS-REx с изключително тежки терени“, казва Рич Бърнс, ръководител на проекта OSIRIS-REx в Центъра за космически полети Goddard на НАСА. „Екипът се адаптира, като използва по-точна, макар и по-сложна, оптична навигационна техника, за да може да влезе в тези малки зони. Ние също така ще въоръжим OSIRIS-REx с възможността да разпознае дали е на път да се докосне до опасност в рамките на или в близост до сайта и да се изключи вълна, преди това да се случи. "
Сега, след като НАСА се е настанила на основни и резервни сайтове за събиране на проби, очакването расте. Но предстои още да се свърши още работа, преди да може да се събере извадката. През януари OSIRIS-REx ще започне по-разузнавателни полети както на Nightingale, така и на Osprey, и те ще приключат през пролетта. След като реконструкцията приключи, космическият кораб ще репетира за първия си опит за събиране на проби, планиран през август.
Ако всичко върви добре, OSIRIS-REx ще замине Bennu през 2021 г., а пробата ще бъде върната на Земята през септември 2023 година.
