НАСА вот-вот сделает еще одно новшество для своей организации. Примерно через три недели, 20 октября, космический корабль OSIRIS-REx спустится на поверхность Бенну, ненадолго приземлится и заберет образец с астероида. Космический корабль соберет минимум 60 граммов (2 унции) материала для возвращения на Землю.
Когда космический корабль прибыл к Бенну в декабре 2018 года, выяснилось, что астероид был намного более каменистым, чем предполагалось, а его поверхность была усыпанный валунами . Компания OSIRIS-REx не спеша выбрала подходящее место для отбора проб. Изначально были четыре участка кандидатов . После тщательного изучения и рассмотрения участков операторы миссии остановились на участке под названием «Соловей»: 16-метровая поляна среди валунов.
Соловей является основным местом отбора проб для космического корабля НАСА OSIRIS-REx. Кредит изображения: НАСА
Соловей был выбран потому, что он содержит наибольшее количество мелкозернистого материала, пригодного для отбора проб. Но он также окружен опасными валунами, из-за которых космическому кораблю размером с автобус будет сложно маневрировать.
Космический корабль и астероид находятся на расстоянии 334 млн км (207 млн миль) от Земли. Это расстояние означает 18,5-минутную задержку связи между центром управления полетом и космическим кораблем. Таким образом, OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) выполнит набор инструкций и автономно соберет образец.
На своем пути к Соловью OSIRIS-REx будет полагаться на свои Отслеживание естественных особенностей навигационная система. Эта система будет сравнивать изображения участка в реальном времени с изображениями, хранящимися в сети, чтобы спуститься между валунами. В систему встроен предохранитель, и, если космический корабль решит, он может прервать спуск и повторить попытку.
OSIRIS-REx будет полагаться на свою систему навигации Natural Feature Tracking, чтобы безопасно добраться до поверхности Бенну. Кредит изображения: НАСА / Годдард / Университет Аризоны
Как только космический корабль благополучно поднимется на поверхность, самое время, чтобы система TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) заняла центральное место.
TAGSAM имеет пробоотборную головку на конце инструментальной консоли длиной 3,35 м (11 футов). OSIRIS-REx будет вытягивать это плечо по мере приближения к астероиду, и пока OSIRIS-REx медленно опускается над местом отбора проб, импульс переносит головку для отбора проб на поверхность астероида. Он будет там всего около пяти секунд, достаточно долго, чтобы TAGSAM выпустил клубы азота и взбудоражил частицы. Частицы будут захвачены подушечками на поверхности.
На этой (без звука) анимации показан космический корабль OSIRIS-REx, использующий механизм сбора образцов Touch and Go (TAGSAM) для сбора образца реголита (рыхлых камней и грязи) с поверхности астероида Бенну.
Собрав образец, OSIRIS-REx медленно отступит от Бенну. Затем он выполнит две отдельные проверки, чтобы убедиться, что выборка прошла успешно. Сначала он будет использовать свою SamCam (камеру для отбора проб) для захвата изображений головки для отбора проб и проверки наличия материала. Затем я выполню вращательный маневр, который позволит определить массу собранного образца. Если были проблемы, то в космическом корабле достаточно азота для еще двух попыток отбора проб. Если он не может безопасно перейти к Nightingale, он может попытаться выполнить операцию отбора проб на резервном сайте Osprey.
Если все пойдет хорошо, OSIRIS-REx вылетит из Бенну в 2021 году и вернется на Землю в 2023 году. 24 сентября 2023 года космический корабль отправит свою капсулу возврата образца (SRC) на Землю на парашюте, чтобы приземлиться в ВВС штата Юта. Испытательный и тренировочный полигон. Тогда можно начинать науку.
Это мозаичное изображение астероида Бенну состоит из 12 изображений, полученных 2 декабря 2018 года прибором PolyCam космического корабля OSIRIS-REx с расстояния 15 миль (24 км). Предоставлено: НАСА / Годдард / Университет Аризоны.
Бенну - это C-тип (углеродистый) астероид в околоземном пространстве Группа Аполлон астероидов. Астероиды C-типа являются наиболее распространенным типом и составляют около 75% известных астероидов. Астероиды С-типа делятся на подгруппы, а Бенну - это B-тип в семействе C-типа.
Ученые считают Бенну своего рода капсулой времени. Он содержит материал из первозданных солнечная туманность , до того, как какие-либо планеты были полностью сформированы. Исследователи стремятся изучить материал того далекого времени, чтобы узнать больше об эволюции Солнечной системы и тел в ней, включая Землю. Они также хотят знать, являются ли астероиды, подобные Бенну, источником некоторых органических соединений, которые способствовали возникновению жизни на Земле.
Это будет первый случай, когда НАСА соберет образец астероида и вернет его на Землю. Но это будет сделано не в первый раз. JAXA (Японское агентство аэрокосмических исследований) уже вернуло образцы астероида Итокава на Землю с космическим зондом Хаябуса. Эти образцы прибыли на Землю в 2010 году и были тщательно изучены.
Подробный вид вероятного контактного двойного астероида 25143 Итокава, который посетил японский космический корабль Хаябуса в 2005 году. Фото: JAXA
JAXA запустила вторую миссию по отбору проб, Хаябуса 2 в декабре 2014 года. Он успешно собрал образец с астероида Рюгу и сейчас возвращается на Землю. Он доставит свой образец на Землю в декабре 2020 года, а затем продолжит к другой цели , астероид 1998 KY26. (Он будет только наблюдать и изучать свою следующую цель, но не пробовать ее.)
Мы привыкаем к таким сложным миссиям и надеемся, что они увенчаются успехом. Но сделайте шаг назад и взгляните на миссию OSIRIS-REx свежим взглядом:
Космический корабль размером с автобус проложит свой путь к поверхности усыпанного валунами вращающегося астероида на расстоянии более 300 миллионов км. У него нет возможности общаться с операторами миссии при этом. Он будет использовать свою автономную систему навигации Natural Feature Tracking (NFT), чтобы избегать препятствий при спуске. Когда его расширенный TAGSAM (механизм отбора проб Touch-And-Go) достигает поверхности, он выпускает струю азота, чтобы подбросить частицы породы в воздух и собрать их в головке для отбора проб.
Затем он медленно отступит от Бенну, снова автономно, на безопасное расстояние. Затем он будет использовать свою камеру, чтобы проверить, есть ли в головке для отбора проб какой-либо материал. Затем он выполнит маневр вращения, чтобы определить массу образца. В конце концов OSIRIS-REx вернется на Землю и выпустит свой образец, отправив его в заранее определенное место на Земле для извлечения.
Очень впечатляюще.
Более:
- Пресс-релиз: OSIRIS-REx НАСА начинает обратный отсчет до TAG
- Вселенная сегодня: Почему частицы выбрасываются из астероида Бенну?
- Вселенная сегодня: Это валуны, которые OSIRIS-REx собирается использовать для перехода к поверхности Бенну.
