NASA’s OSIRIS-REx ruimtevaartuig raakt met succes de asteroïde aan

NASA’s Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) ruimtevaartuig ontvouwde dinsdag zijn robotarm, en in een primeur voor het bureau raakte hij kort een asteroïde aan om stof en kiezelstenen van het oppervlak te verzamelen voor levering aan de aarde in 2023.

Deze goed bewaarde, oude asteroïde, bekend als Bennu, bevindt zich momenteel meer dan 200 miljoen mijl (321 miljoen kilometer) van de aarde. Bennu biedt wetenschappers een kijkje in het vroege zonnestelsel zoals het miljarden jaren geleden voor het eerst vorm kreeg en ingrediënten weggooide die hadden kunnen helpen bij het zaaien van leven op aarde. Als het monsterafname-evenement van dinsdag, bekend als “Touch-And-Go” (TAG), voldoende monster oplevert, zullen missieteams het ruimtevaartuig opdracht geven om de kostbare oerlading op te bergen om in maart 2021 aan zijn reis terug naar de aarde te beginnen. , zullen ze zich voorbereiden op een nieuwe poging in januari.

NASA’s OSIRIS-REx-missie maakt zich klaar om het oppervlak van asteroïde Bennu aan te raken.
Credits: NASA / Goddard / Universiteit van Arizona

NASA’s Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) ruimtevaartuig ontvouwde dinsdag zijn robotarm, en in een primeur voor het bureau raakte hij kort een asteroïde aan om stof en kiezelstenen van het oppervlak te verzamelen voor levering aan de aarde in 2023.

Deze goed bewaarde, oude asteroïde, bekend als Bennu, bevindt zich momenteel meer dan 200 miljoen mijl (321 miljoen kilometer) van de aarde. Bennu biedt wetenschappers een kijkje in het vroege zonnestelsel zoals het miljarden jaren geleden voor het eerst vorm kreeg en ingrediënten weggooide die hadden kunnen helpen bij het zaaien van leven op aarde. Als het monsterafname-evenement van dinsdag, bekend als “Touch-And-Go” (TAG), voldoende monster oplevert, zullen missieteams het ruimtevaartuig opdracht geven om de kostbare oerlading op te bergen om in maart 2021 aan zijn reis terug naar de aarde te beginnen. , zullen ze zich voorbereiden op een nieuwe poging in januari.

“Deze geweldige primeur voor NASA laat zien hoe een ongelooflijk team uit het hele land samenkwam en ongelooflijke uitdagingen volhardde om de grenzen van kennis te verleggen”, aldus NASA-beheerder Jim Bridenstine. “Onze industriële, academische en internationale partners hebben het mogelijk gemaakt om een ​​stukje van het oudste zonnestelsel in onze handen te houden.”

Om 13:50 uur EDT vuurde OSIRIS-REx zijn thrusters af om zichzelf uit een baan rond Bennu te duwen. Het strekte de schouder, vervolgens de elleboog en vervolgens de pols uit van zijn 11 voet (3,35 meter) bemonsteringsarm, bekend als het Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM), en passeerde Bennu terwijl hij ongeveer een halve mijl daalde ( 805 meter) naar het oppervlak toe. Na een afdaling van vier uur, op een hoogte van ongeveer 410 voet (125 meter), voerde het ruimtevaartuig de ‘Checkpoint’-verbranding uit, de eerste van twee manoeuvres om het mogelijk te maken om precies de monsterverzamelingslocatie, bekend als’ Nightingale ‘, te bereiken.

Tien minuten later vuurde het ruimtevaartuig zijn stuwraketten af ​​voor de tweede “Matchpoint” -brand om zijn afdaling te vertragen en overeen te komen met de rotatie van de asteroïde op het moment van contact. Daarna vervolgde het een verraderlijke kust van 11 minuten langs een rotsblok ter grootte van een gebouw van twee verdiepingen, bijgenaamd ‘Mount Doom’, om op een duidelijke plek in een krater op het noordelijk halfrond van Bennu te landen. De site Nightingale-site, zo groot als een kleine parkeerplaats, is een van de weinige relatief heldere plekken op deze onverwacht met keien bedekte ruimterots.

“Dit was een ongelooflijke prestatie – en vandaag hebben we zowel wetenschap als techniek verbeterd en onze vooruitzichten voor toekomstige missies om deze mysterieuze oude vertellers van het zonnestelsel te bestuderen”, zegt Thomas Zurbuchen, associate administrator van NASA’s Science Mission Directorate op het hoofdkantoor van het bureau. in Washington. “Een stuk primordiaal gesteente dat getuige is geweest van de hele geschiedenis van ons zonnestelsel, is nu misschien klaar om naar huis te komen voor generaties van wetenschappelijke ontdekkingen, en we kunnen niet wachten om te zien wat er daarna komt.”

“Na meer dan een decennium van planning, is het team dolblij met het succes van de bemonsteringspoging van vandaag”, zegt Dante Lauretta, hoofdonderzoeker van OSIRIS-REx aan de Universiteit van Arizona in Tucson. “Ook al hebben we nog wat werk voor de boeg om de uitkomst van het evenement te bepalen – het succesvolle contact, de TAGSAM-gasstook en de terugtocht van Bennu zijn belangrijke prestaties voor het team. Ik kijk ernaar uit om de gegevens te analyseren om de massa van het verzamelde monster te bepalen. “

Alle telemetriegegevens van ruimtevaartuigen geven aan dat de TAG-gebeurtenis is uitgevoerd zoals verwacht. Het duurt echter ongeveer een week voordat het OSIRIS-REx-team heeft bevestigd hoeveel monster het ruimtevaartuig heeft verzameld.

Realtime gegevens geven aan dat de TAGSAM met succes contact heeft gemaakt met het oppervlak en een uitbarsting van stikstofgas heeft afgevuurd. Het gas had stof en kiezelstenen op Bennu’s oppervlak moeten hebben opgewekt, waarvan een deel had moeten zijn opgevangen in de TAGSAM-monsteropvangkop. OSIRIS-REx-ingenieurs bevestigden ook dat kort nadat het ruimtevaartuig in contact kwam met het oppervlak, het zijn stuwraketten afvuurde en zich veilig terugtrok van Bennu.

“De TAG-manoeuvre van vandaag was historisch”, zegt Lori Glaze, directeur van de Planetary Science Division van het NASA-hoofdkantoor in Washington. “Het feit dat we veilig en met succes het oppervlak van Bennu hebben geraakt, naast alle andere mijlpalen die deze missie al heeft bereikt, is een bewijs van de levende geest van verkenning die de geheimen van het zonnestelsel blijft ontdekken.”

Deze serie beelden, vastgelegd op 11 augustus 2020 tijdens de tweede repetitie van het monsterverzamelingsevenement van de OSIRIS-REx-missie, toont het gezichtsveld van de SamCam-imager terwijl het NASA-ruimtevaartuig het oppervlak van asteroïde Bennu nadert. 
De repetitie bracht het ruimtevaartuig door de eerste drie manoeuvres van de bemonsteringsreeks naar een punt ongeveer 131 voet (40 meter) boven het oppervlak, waarna het ruimtevaartuig een back-away burn uitvoerde.
Credits: NASA / Goddard / Universiteit van Arizona
Hele verhaal

“Het is moeilijk onder woorden te brengen hoe opwindend het was om bevestiging te krijgen dat het ruimtevaartuig met succes het oppervlak heeft geraakt en een van de gasflessen heeft afgevuurd”, zegt Michael Moreau, plaatsvervangend projectmanager OSIRIS-REx bij NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. . “Het team kan niet wachten om vanavond laat de beelden van het TAG-evenement te ontvangen en te zien hoe het oppervlak van Bennu reageerde op het TAG-evenement.”

Het ruimtevaartuig voerde TAG autonoom uit, met voorgeprogrammeerde instructies van ingenieurs op aarde. Nu zal het OSIRIS-REx-team beginnen te beoordelen of het ruimtevaartuig materiaal heeft gepakt, en zo ja, hoeveel; het doel is minimaal 60 gram, wat ongeveer overeenkomt met een reep op ware grootte.

Ingenieurs en wetenschappers van OSIRIS-REx zullen verschillende technieken gebruiken om het monster op afstand te identificeren en te meten. Eerst vergelijken ze afbeeldingen van de Nightingale-site voor en na TAG om te zien hoeveel oppervlaktemateriaal zich verplaatst als reactie op de gasuitbarsting.

“Onze eerste indicatie of we erin zijn geslaagd een monster te verzamelen, zal op 21 oktober komen, wanneer we de back-away film van het ruimtevaartuig downlinken”, zei Moreau. “Als TAG een aanzienlijke verstoring van het oppervlak veroorzaakte, hebben we waarschijnlijk veel materiaal verzameld.”

Vervolgens zal het team proberen de hoeveelheid verzameld monster te bepalen. Eén methode omvat het maken van foto’s van de TAGSAM-kop met een camera die bekend staat als SamCam , die is gewijd aan het documenteren van het monsterverzamelproces en het bepalen of stof en stenen in de collectorkop terecht zijn gekomen. Een indirecte indicatie is de hoeveelheid stof die rond de monsterkop wordt aangetroffen. OSIRIS-REx-ingenieurs zullen ook proberen foto’s te maken die, gegeven de juiste lichtomstandigheden, de binnenkant van het hoofd kunnen laten zien, zodat ingenieurs kunnen zoeken naar bewijs van een monster erin.

Deze afbeeldingen tonen de OSIRIS-REx Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) bemonsteringskop die zich uitstrekt vanaf het ruimtevaartuig aan het uiteinde van de TAGSAM-arm. 
De SamCam-camera van het ruimtevaartuig legde de beelden vast op 14 november 2018 als onderdeel van een visuele check-out van het TAGSAM-systeem, dat werd ontwikkeld door Lockheed Martin Space om een ​​monster van asteroïdenmateriaal te verzamelen in een omgeving met een lage zwaartekracht. 
De beeldvorming was een repetitie voor een reeks observaties die direct na de monsterafname bij Bennu zullen worden genomen.
Credits: NASA / Goddard / Universiteit van Arizona

Een paar dagen nadat de SamCam-beelden zijn geanalyseerd, zal het ruimtevaartuig nog een andere methode proberen om de massa van het verzamelde monster te meten door de verandering in het ‘traagheidsmoment’ van het ruimtevaartuig te bepalen, een zin die beschrijft hoe massa wordt verdeeld en hoe het beïnvloedt de rotatie van het lichaam rond een centrale as. Deze manoeuvre houdt in dat de TAGSAM-arm wordt uitgestrekt naar de zijkant van het ruimtevaartuig en het ruimtevaartuig langzaam rond een as loodrecht op de arm draait. Deze techniek is analoog aan een persoon die ronddraait met een uitgestrekte arm terwijl hij een touwtje vasthoudt met een bal aan het uiteinde. De persoon kan de massa van de bal voelen door de spanning in de snaar. Nadat ze deze manoeuvre vóór TAG hebben uitgevoerd, en nu erna, kunnen ingenieurs de verandering in de massa van de verzamelkop meten als gevolg van het monster erin.

“We zullen de combinatie van gegevens van TAG en de post-TAG-beelden en massametingen gebruiken om ons vertrouwen te beoordelen dat we ten minste 60 gram monster hebben verzameld”, zegt Rich Burns, OSIRIS-REx-projectmanager bij Goddard. “Als ons vertrouwen groot is, nemen we de beslissing om het monster op 30 oktober op te bergen.” 

Om het monster op te slaan, zullen ingenieurs de robotarm opdracht geven om de monstercollectorkop in de Sample Return Capsule (SRC) te plaatsen, die zich in het lichaam van het ruimtevaartuig bevindt. De monsterarm zal dan voor de laatste keer naar de zijkant van het ruimtevaartuig worden teruggetrokken, de SRC zal sluiten en het ruimtevaartuig zal zich voorbereiden op zijn vertrek uit Bennu in maart 2021 – dit is de volgende keer dat Bennu op de juiste manier op één lijn ligt met de aarde voor de meest brandstofefficiënte retourvlucht.

Deze (stille) animatie toont het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig dat zijn Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) inzet om een ​​monster van regolith (losse stenen en vuil) te verzamelen van het oppervlak van de asteroïde Bennu. 
De monsterkop, met de regoliet veilig erin, wordt vervolgens opgesloten in de Sample Return Capsule van het ruimtevaartuig, die eind 2023 naar de aarde zal worden teruggebracht. Wetenschappers zullen het monster bestuderen op zoek naar aanwijzingen over het vroege zonnestelsel en de oorsprong van het leven.
Credits: NASA / Goddard
Bekijk hier de video

Als echter blijkt dat het ruimtevaartuig niet genoeg monsters heeft verzameld bij Nightingale, zal het een nieuwe TAG-manoeuvre proberen op 12 januari 2021. Als dat gebeurt, zal het landen op de back-upsite genaamd ‘Osprey’, die nog een relatief rotsvrij gebied in een krater nabij Bennu’s evenaar.

OSIRIS-REx werd gelanceerd vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida op 8 september 2016. Het arriveerde op Bennu op 3 december 2018 en begon voor het eerst in een baan om de asteroïde op 31 december 2018 . Het ruimtevaartuig is gepland om op 24 september 2023 terug te keren naar de aarde, wanneer het de SRC zal parachutespringen in de westelijke woestijn van Utah, waar wetenschappers zullen wachten om het te verzamelen.

Goddard biedt algemeen missiemanagement, systems engineering en de veiligheid en missiegarantie voor OSIRIS-REx. Dante Lauretta van de Universiteit van Arizona, Tucson, is de hoofdonderzoeker, en de Universiteit van Arizona leidt ook het wetenschapsteam en de planning en gegevensverwerking van wetenschappelijke observaties van de missie. Lockheed Martin Space in Denver heeft het ruimtevaartuig gebouwd en verzorgt vluchtoperaties. Goddard en KinetX Aerospace zijn verantwoordelijk voor het navigeren in het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig. OSIRIS-REx is de derde missie in het New Frontiers-programma van NASA, dat wordt beheerd door NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, voor het Directoraat Wetenschappelijke Missie in Washington.

Voor meer informatie over OSIRIS-REx:

NASA

en

Asteroidmission.org


Geef een reactie