La NASA ha elegido el sitio de muestreo para su nave espacial OSIRIS-REx. Después de reducirlo a cuatro sitios potenciales y examinarlos en detalle, se establecieron en una ubicación. Su elección? Ruiseñor.
OSIRIS-REx ha estado en el asteroide Bennu durante un año, tomando imágenes detalladas de toda su superficie. Si bien la nave espacial tiene otros objetivos de misión, la porción de retorno de muestra de su misión es primordial. Las naves espaciales avanzadas como OSIRIS-REx pueden recopilar datos detallados sobre el asteroide mientras están allí, pero están de vuelta en la Tierra, en laboratorios especializados, donde se puede realizar un análisis de muestra en profundidad.
"De los cuatro candidatos, el sitio Nightingale cumple mejor con estos criterios y, en última instancia, garantiza el éxito de la misión".
Dante Lauretta, investigadora principal de OSIRIS-REx.
Pero antes de que pueda devolver uno, tiene que recoger uno, y encontrar un lugar seguro para recoger uno en la superficie cubierta de rocas y rocas de Bennu es un desafío. Cuando OSIRIS-REx (Orígenes, Interpretación espectral, Identificación de recursos, Seguridad, Regolith Explorer) llegó a Bennu, el personal de la misión descubrió que el asteroide era más áspero de lo esperado. Si bien hay una gran cantidad de material adecuado para el muestreo, material de grano fino de menos de 2,5 cm (1 pulgada), la superficie rocosa del asteroide dificulta el acceso.
La NASA redujo su elección a cuatro sitios, cada uno de los cuales proporcionó el material de grano fino requerido, al tiempo que representaba un peligro manejable para la nave espacial. Todos llevaban nombres de pájaros: Sandpiper, Osprey, Kingfisher y el sitio confirmado, Nightingale.
"Después de evaluar a fondo los cuatro sitios candidatos, tomamos nuestra decisión final en función de qué sitio tiene la mayor cantidad de material de grano fino y la facilidad con la que la nave espacial puede acceder a ese material mientras mantiene la nave espacial segura", dijo Dante Lauretta, OSIRIS-REx investigador principal de la Universidad de Arizona en Tucson. "De los cuatro candidatos, el sitio Nightingale cumple mejor con estos criterios y, en última instancia, garantiza el éxito de la misión".
En un artículo anterior en la revista Space, destacamos los cuatro sitios potenciales de muestreo. La dificultad que enfrentan los operadores de la misión es que la nave espacial fue diseñada para aterrizar en un área similar a una playa con depósitos de material más fino similar a un estanque adecuado para el muestreo. Pero la naturaleza rocosa de Bennu complica la elección.
Ahora, sin embargo, se ha tomado la decisión.
Nightingale se encuentra en un cráter en el norte del asteroide. El cráter tiene 140 metros (460 pies) de ancho. Las imágenes muestran que Nightingale es bastante suave, y el sitio está tan al norte que la temperatura es más baja, lo que significa que el regolito allí está bien conservado. Además, el cráter es joven y el material está recién expuesto, lo que lo hace ideal para recolectar una muestra prístina. Una muestra más prístina ha visto menos meteorización espacial y tendrá más pistas sobre la historia de Bennu.
Cuando se planeó la misión de retorno de muestra OSIRIS-REx, la NASA imaginó un sitio con un diámetro de 50 metros (164 pies) El cráter del ruiseñor es más grande que eso, pero aún existen riesgos. El tamaño del área segura de toma de contacto en el cráter es de solo unos 16 metros (52 pies) de diámetro. Eso es solo una décima parte del tamaño descrito en el plan de misión.
Por lo tanto, OSIRIS-REx necesitará apuntar a su sitio de muestreo con mucha precisión, incluido el trabajo alrededor de una gran roca que podría estar en el camino cuando la nave espacial abandona el sitio de muestreo. La NASA ha estado trabajando en eso, desarrollando un sistema anticolisión para OSIRIS-REx.
Cuando OSIRIS-REx finalmente toma una muestra, lo hará de forma autónoma. La nave espacial tiene un sistema de seguimiento de características naturales (NFT) que utiliza imágenes del asteroide para guiarse a la superficie. Al comparar sus imágenes a bordo de Bennu con lo que ven sus cámaras en tiempo real, puede evitar colisiones.
Pero la inesperada inhospitabilidad de Bennus significa que el sistema enfrentará algunos desafíos. Tiene un sistema automático a prueba de fallas que abortará el muestreo si un obstáculo está demasiado cerca. Para evitar que eso suceda, los operadores de la misión trabajarán horas extras. De hecho, el equipo casi espera que la nave espacial renuncie a su primer intento cuando se acerque a las rocas del tamaño de un edificio que ensucian la superficie del asteroide.
La NASA también ha elegido un sitio de muestreo de respaldo. Osprey cumplirá ese papel.
OSIRIS-REx puede realizar múltiples intentos de muestreo si es necesario. Si la recolección de muestras no funciona en Nightingale, el intento en sí mismo podría perturbar demasiado el sitio, haciéndolo inadecuado para un segundo intento. Si el sistema NFT aborta el intento y agita la nave espacial, los propulsores podrían perturbar el sitio. En ese caso, la nave espacial intentará otra colección de muestras en Osprey.
"Bennu ha desafiado a OSIRIS-REx con un terreno extraordinariamente accidentado", dijo Rich Burns, gerente del proyecto OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. “El equipo se ha adaptado empleando una técnica de navegación óptica más precisa, aunque más compleja, para poder ingresar a estas pequeñas áreas. También armaremos a OSIRIS-REx con la capacidad de reconocer si está en curso tocar un peligro dentro o adyacente al sitio y saludar antes de que eso suceda ".
Ahora que la NASA se ha asentado en sitios primarios y de respaldo para la recolección de muestras, la anticipación está creciendo. Pero aún queda mucho trabajo por hacer antes de que se pueda realizar la recolección de muestras. En enero, OSIRIS-REx comenzará más vuelos de reconocimiento de Nightingale y Osprey, y concluirán en la primavera. Una vez que se complete el reconocimiento, la nave espacial ensayará para su primer intento de recolección de muestras, programado en agosto.
Si todo va bien, OSIRIS-REx partirá de Bennu en 2021, y la muestra será devuelta a la Tierra en septiembre de 2023.
