НАСА выбрало место отбора проб для своего космического корабля OSIRIS-REx. После сужения его до четырех потенциальных сайтов и их детального изучения они остановились на одном месте. Их выбор? Соловей.
OSIRIS-REx был на астероиде Бенну в течение года, снимая подробные изображения всей его поверхности. В то время как у космического корабля есть другие цели миссии, часть возвращения миссии его миссии имеет первостепенное значение. Опытные космические аппараты, такие как OSIRIS-REx, могут собирать подробные данные об астероиде, пока он там, но он вернулся на Землю, в специализированных лабораториях, где можно провести углубленный анализ проб.
«Из четырех кандидатов сайт Nightingale наилучшим образом соответствует этим критериям и, в конечном итоге, лучше всего обеспечивает успех миссии».
Данте Лоретта, главный исследователь OSIRIS-REx.
Но прежде чем он сможет вернуть его, он должен собрать его, и найти безопасное место, чтобы собрать его на скале и усыпанной валунами поверхности Бенну, - непростая задача. Когда OSIRIS-REx (происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов, безопасность, Regolith Explorer) прибыли в Бенну, сотрудники миссии обнаружили, что астероид был более грубым, чем ожидалось. Несмотря на то, что существует множество материалов, подходящих для отбора проб - мелкозернистый материал размером менее 2,5 см (1 дюйм), - каменистая поверхность астероида затрудняет доступ.
НАСА сузило свой выбор до четырех площадок, каждая из которых обеспечивала требуемый мелкозернистый материал, одновременно создавая управляемую опасность для самого космического корабля. Все они были названы в честь птиц: песочник, скопа, зимородок, и подтвержденный сайт, Соловей.
«После тщательной оценки всех четырех сайтов-кандидатов мы приняли окончательное решение, исходя из того, какой сайт имеет наибольший объем мелкозернистого материала и насколько легко космический аппарат может получить доступ к этому материалу, сохраняя космический корабль в безопасности», - сказал Данте Лауретта, OSIRIS-REx. главный исследователь в университете Аризоны в Тусоне. «Из четырех кандидатов сайт Nightingale наилучшим образом соответствует этим критериям и, в конечном итоге, лучше всего обеспечивает успех миссии».
В предыдущей статье о космическом журнале мы рассказали о четырех потенциальных местах отбора проб. Сложность, с которой сталкиваются операторы миссии, заключается в том, что космический корабль был спроектирован для посадки на пляжной территории с прудообразными отложениями более мелкого материала, пригодного для отбора проб. Но скалистая природа Бенну усложнила выбор.
Однако сейчас выбор сделан.
Соловей находится в кратере на севере астероида. Ширина кратера составляет 140 метров (460 футов). Изображения показывают, что Соловей довольно гладкий, а место расположено так далеко к северу, что температура ниже, что означает, что реголит там хорошо сохранился. Кроме того, кратер является молодым, и материал подвергается воздействию свежего материала, что делает его идеальным для сбора первичного образца. Более чистый образец видел меньше космического выветривания, и будет содержать больше ключей к истории Бенну.
Когда планировалась миссия по возврату образца OSIRIS-REx, НАСА предусмотрела площадку диаметром 50 метров (164 фута). Кратер Соловья больше этого, но риски все еще существуют. Размер безопасной зоны приземления в кратере составляет всего около 16 метров (52 фута) в диаметре. Это только одна десятая размера, указанного в плане миссии.
Поэтому OSIRIS-REx нужно будет очень точно нацеливать свой участок отбора проб, в том числе обходить большой валун, который может быть на пути, когда космический корабль покидает участок отбора проб. НАСА работает над этим, разрабатывая систему предотвращения столкновений для OSIRIS-REx.
Когда OSIRIS-REx в конце концов берет образец, он будет делать это автономно. Космический корабль имеет систему естественного слежения за особенностями (NFT), которая использует изображения астероида, чтобы направлять себя к поверхности. Сравнивая его бортовые изображения Bennu с тем, что его камеры видят в реальном времени, он может избежать столкновений.
Но неожиданное нежелание Беннуса означает, что система столкнется с некоторыми проблемами. Он имеет автоматический отказоустойчивый, который прервет выборку, если препятствие слишком близко. Чтобы этого не случилось, операторы миссии будут работать сверхурочно. Фактически, команда почти ожидает, что космический корабль откажется от своей первой попытки, когда он приблизится к валунам размером с здание, которые засоряют поверхность астероида.
НАСА также выбрало место резервной выборки. Скопа исполнит эту роль.
OSIRIS-REx может выполнить несколько попыток выборки, если это необходимо. Если сбор сэмплов не работает в Nightingale, сама попытка может слишком беспокоить сайт, делая его непригодным для второй попытки. Если система NFT прерывает попытку и отмахивается от космического корабля, двигатели могут нарушить работу сайта. В этом случае космический корабль попытается собрать еще одну пробу в Оспри.
«Бенну бросил вызов OSIRIS-REx с чрезвычайно пересеченной местностью», - сказал Рич Бернс, руководитель проекта OSIRIS-REx в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Команда адаптировалась, применив более точную, хотя и более сложную технику оптической навигации, чтобы иметь возможность проникать в эти небольшие области. Мы также обеспечим OSIRIS-REx способностью распознавать, находится ли он на пути к тому, чтобы коснуться опасности внутри или рядом с площадкой и отойти до того, как это произойдет ».
Теперь, когда НАСА остановилось на первичных и резервных сайтах для сбора образцов, ожидания растут. Но еще предстоит проделать большую работу, прежде чем можно будет проводить сбор образцов. В январе OSIRIS-REx начнет больше разведывательных полетов как Соловья, так и Оспри, и завершит их весной. После завершения разведки космический корабль будет репетировать для своей первой попытки сбора образцов, запланированной на август.
Если все пойдет хорошо, OSIRIS-REx покинет Бенну в 2021 году, а образец будет возвращен на Землю в сентябре 2023 года.
