NASA je za svoje vesoljsko plovilo OSIRIS-REx izbrala mesto vzorčenja. Potem ko so jo zožili na štiri potencialna mesta in jih podrobno pregledali, so se nastanili na enem mestu. Njihova izbira? Sladkar.
OSIRIS-REx je že eno leto v asteroidu Bennu in je natančno posnel celotno površino. Medtem ko ima vesoljsko plovilo druge cilje misije, je vzorec del njegove misije najpomembnejši. Napredna vesoljska plovila, kot je OSIRIS-REx, lahko med tem zbirajo podrobne podatke o asteroidu, vendar je na Zemlji v specializiranih laboratorijih, kjer lahko opravi poglobljeno analizo vzorcev.
"Od štirih kandidatov spletno mesto Nightingale najbolje ustreza tem kriterijem in na koncu kar najbolje zagotavlja uspeh misije."
Dante Lauretta, glavni raziskovalec OSIRIS-REx.
Toda preden ga lahko vrne, ga mora zbrati, iskanje varnega mesta za zbiranje na Bennuovi skali in balvanih pa je izziv. Ko je OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Varnost, Regolith Explorer) prišel v Bennu, je osebje misije ugotovilo, da je asteroid bolj grob, kot so pričakovali. Medtem ko je na voljo veliko materiala, primernega za vzorčenje - drobnozrnat material, manjši od 2,5 cm (1 palca), je kamnita površina asteroida dostopna.
Nasa je svojo izbiro omejila na štiri lokacije, od katerih je vsaka zagotovila potreben drobnozrnat material, hkrati pa predstavljala nevarnost za vesoljsko plovilo. Vsi so bili poimenovani po pticah: Sandpiper, Osprey, Kingfisher in potrjeni strani, Nightingale.
"Po temeljiti oceni vseh štirih kandidatnih mest smo sprejeli končno odločitev, na podlagi katere lokacije je največ drobnozrnatega materiala in kako lahko vesoljsko plovilo dostopa do tega materiala, hkrati pa vesoljsko plovilo ohranja varno," je dejal Dante Lauretta, OSIRIS-REx glavni raziskovalec na Univerzi Arizona v Tucsonu. "Od štirih kandidatov spletno mesto Nightingale najbolje ustreza tem kriterijem in na koncu kar najbolje zagotavlja uspeh misije."
V prejšnjem članku revije Space Magazine smo izpostavili štiri potencialna mesta vzorčenja. Pred težavami, s katerimi se srečujejo upravljavci misije, je, da je vesoljsko plovilo zasnovano za pristanek na območju, podobnem plaži, z usedlinami v obliki ribnika, lepšimi materiali, primernimi za vzorčenje. Toda Bennujeva kamnita narava je zapletla izbiro.
Zdaj pa je bila izbira narejena.
Nightingale se nahaja v kraterju na severu asteroida. Krater je širok 140 metrov. Slike kažejo, da je Nightingale precej gladek, mesto pa je tako severno, da je temperatura nižja, kar pomeni, da je tamkajšnji regolit dobro ohranjen. Prav tako je krater mlad in material sveže izpostavljen, zato je idealen za zbiranje neokrnjenega vzorca. Bolj neokrnjen vzorec je videl manj vremenskih razmer in bo imel več namigov o Bennuovi zgodovini.
Ko je bila načrtovana misija za vrnitev vzorcev OSIRIS-REx, je NASA zasnovala mesto s premerom 50 metrov (164 čevljev). Krater snopa je večji od tega, vendar tveganja še vedno obstajajo. Velikost območja varnega dotika v kraterju je v premeru le približno 16 metrov. To je le desetina velikosti, začrtane v načrtu misije.
Tako bo moral OSIRIS-REx zelo natančno ciljati na mesto vzorčenja, vključno s preoblikovanjem velikega balvana, ki bi lahko bil na poti, ko se vesoljsko plovilo odpravi na mesto vzorčenja. NASA si na tem prizadeva in razvija OSIRIS-REx za preprečevanje trka.
Ko bo OSIRIS-REx na koncu vzel vzorec, bo to storil neodvisno. Vesoljsko plovilo ima sistem NFT (Natural Feature Tracking), ki uporablja slike asteroida za vodenje po površini. Če primerjamo svoje slike na krovu Bennuja s tistimi, ki jih njegove kamere vidijo v realnem času, se lahko izognemo trkom.
Toda Bennova njuna nepričakovana negostoljubnost pomeni, da se bo sistem spopadel z nekaterimi izzivi. Ima samodejno varno napako, ki prekine vzorčenje, če je ovira preblizu. Da se to ne bi zgodilo, bodo izvajalci misij delali nadure. Pravzaprav ekipa skoraj pričakuje, da se bo vesoljsko plovilo odpovedalo svojemu prvem poskusu, ko se bo približalo balvanom velikosti stavb, ki zasutijo površino asteroida.
NASA je izbrala tudi rezervno mesto za vzorčenje. Osprey bo zapolnil to vlogo.
OSIRIS-REx lahko po potrebi izvede več poskusov vzorčenja. Če zbiranje vzorcev ne deluje pri Nightingaleu, lahko poskus sam moti spletno mesto preveč, zaradi česar ga neprimerni za drugi poskus. Če sistem NFT prekine poskus in izklopi vesoljsko plovilo, bi lahko potisniki motili mesto. V tem primeru bo vesoljsko plovilo poskusilo zbrati še en vzorec pri Ospreyju.
"Bennu je izzival OSIRIS-REx z izjemno razgibanim terenom," je dejal Rich Burns, vodja projekta OSIRIS-REx v Nasinem vesoljskem letališkem centru Goddard. "Skupina se je prilagodila z uporabo natančnejše, čeprav bolj zapletene optične navigacijske tehnike, da se lahko poda na ta majhna območja. Oborožili bomo tudi OSIRIS-REx, ki bo sposoben prepoznati, ali se bo dotaknil nevarnosti v mestu ali v bližini mesta in se izklopil, preden se to zgodi. "
Zdaj, ko se je NASA naselila na primarnih in rezervnih mestih za odvzem vzorcev, pričakovanje narašča. Preden pa se odvzame vzorec, je treba še veliko delati. Januarja bo OSIRIS-REx začel več izvidniških poletov Nightingale in Osprey, zavili pa bodo spomladi. Ko je ponovna izvedba končana, bo vesoljsko plovilo vadilo prvega poskusa zbiranja vzorcev, ki bo predvidoma avgusta.
Če bo vse v redu, bo OSIRIS-REx leta 2021 odšel iz Bennuja, vzorec pa bo vrnjen na Zemljo septembra 2023.
