NASA si vybrala místo vzorkování pro svou kosmickou loď OSIRIS-REx. Poté, co se zúžili na čtyři potenciální stránky a podrobně je prozkoumali, usadili se na jednom místě. Jejich volba? Slavík.
OSIRIS-REx je v asteroidu Bennu rok a pořizuje podrobné snímky celého povrchu. Zatímco kosmická loď má jiné cíle mise, vzorová návratová část její mise je prvořadá. Pokročilá kosmická loď, jako je OSIRIS-REx, může shromažďovat podrobné údaje o asteroidu, zatímco tam je, ale je to zpět na Zemi, ve specializovaných laboratořích, kde lze provést hloubkovou analýzu vzorků.
"Ze čtyř kandidátů web Nightingale nejlépe splňuje tato kritéria a nakonec nejlépe zajišťuje úspěch mise."
Dante Lauretta, hlavní řešitel OSIRIS-REx.
Než se však může vrátit, musí si ji sbírat a najít bezpečné místo pro sbírání na Bennuově skále a na povrchu pokrytém balvany je výzva. Když OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) dorazil na Bennu, pracovníci mise zjistili, že asteroid byl drsnější, než se očekávalo. I když existuje spousta materiálu vhodného pro vzorkování - jemnozrnný materiál menší než 2,5 cm (1 palec) - skalní povrch asteroidu znesnadňuje přístup.
NASA zúžila svůj výběr na čtyři místa, z nichž každé poskytovalo požadovaný jemnozrnný materiál, a zároveň představovalo zvládnutelné nebezpečí pro samotnou kosmickou loď. Všichni byli pojmenováni podle ptáků: Sandpiper, Osprey, Kingfisher a potvrzené místo, slavík.
"Po důkladném vyhodnocení všech čtyř kandidátských webů jsme učinili naše konečné rozhodnutí na základě toho, který web má největší množství jemnozrnného materiálu a jak snadno může kosmická loď přistupovat k tomuto materiálu při zachování jeho bezpečnosti," řekl Dante Lauretta, OSIRIS-REx hlavní vyšetřovatel na Arizonské univerzitě v Tucsonu. "Ze čtyř kandidátů web Nightingale nejlépe splňuje tato kritéria a nakonec nejlépe zajišťuje úspěch mise."
V předchozím článku o časopisu Space Magazine jsme vyzdvihli čtyři potenciální vzorkovací místa. Obtížnost mise operátoři čelí je to kosmická loď byla navržena k přistání na pláži-jako oblast s rybníkem-jako vklady jemnějšího materiálu vhodného pro vzorkování. Ale Bennuova skalnatá příroda tuto volbu komplikovala.
Nyní však byla provedena volba.
Slavík se nachází v kráteru na severu asteroidu. Kráter je široký 140 metrů (460 ft.). Obrázky ukazují, že slavík je docela hladký, a místo je tak daleko na sever, že teplota je nižší, což znamená, že regolit je dobře zachován. Kráter je také mladý a materiál je čerstvě exponovaný, takže je ideální pro sběr nedotčeného vzorku. Nedotčenější vzorek viděl méně zvětrávání prostoru a bude držet více vodítek k historii Bennua.
Když se plánovala ukázka návratové mise OSIRIS-REx, NASA představila místo s průměrem 50 metrů (164 ft). Kráter slavíka je větší než to, ale stále existují rizika. Velikost bezpečné oblasti dotyku v kráteru má průměr pouze asi 16 metrů (52 ft). To je jen desetina velikosti uvedené v plánu mise.
OSIRIS-REx bude tedy muset přesně zacílit na své místo vzorkování, včetně zpracování cesty kolem velkého balvanu, který by mohl být v cestě, když kosmická loď opustí místo vzorkování. NASA na tom pracuje, vyvíjí systém pro zabránění kolizím pro OSIRIS-REx.
Když OSIRIS-REx nakonec odebere vzorek, udělá to samostatně. Kosmická loď má systém Natural Feature Tracking (NFT), který používá obrazy asteroidu k navádění na povrch. Porovnáním svých obrazů na Bennu s tím, co její kamery vidí v reálném čase, může zabránit kolizím.
Ale nečekaná nehostinnost Bennuse znamená, že systém bude čelit některým výzvám. Má automatickou ochranu proti selhání, která zruší vzorkování, pokud je překážka příliš blízko. Aby se tomu zabránilo, operátoři misí budou pracovat přesčas. Ve skutečnosti tým téměř očekává, že se kosmická loď vzdá svého prvního pokusu, když se přiblíží k balvanům velikosti budovy, které vrhají povrch asteroidu.
NASA si také vybrala záložní vzorkovací web. Osprey tuto roli naplní.
OSIRIS-REx může v případě potřeby provést několik pokusů o vzorkování. Pokud odběr vzorků v Nightingale nefunguje, samotný pokus by mohl web příliš narušit, což by jej znemožnilo pro druhý pokus. Pokud systém NFT přeruší pokus a zaminuje kosmickou loď, mohly by trysky narušit místo. V takovém případě se kosmická loď pokusí o další sbírku vzorků v Osprey.
"Bennu vyzval OSIRIS-REx k mimořádně členitému terénu," řekl Rich Burns, projektový manažer OSIRIS-REx v Goddard Space Flight Center NASA. „Tým se přizpůsobil pomocí přesnější, i když složitější, optické navigační techniky, aby se mohl dostat do těchto malých oblastí. OSIRIS-REx také vyzbrojíme schopností rozpoznat, zda je na kurzu, aby se dotklo nebezpečí uvnitř nebo v sousedství webu a před tím, než k tomu dojde, “
Nyní, když se NASA usadila na primárních a záložních serverech pro sběr vzorků, roste očekávání. Než bude možné provést odběr vzorků, je však třeba udělat ještě více práce. V lednu zahájí OSIRIS-REx více průzkumných letů Nightingale a Osprey a na jaře se zabalí. Po dokončení rekonstrukce bude kosmická loď nacvičovat první pokus o odebrání vzorků, naplánovaný na srpen.
Pokud vše půjde dobře, OSIRIS-REx odjede Bennu v roce 2021 a vzorek bude vrácen na Zemi v září 2023.
