חללית OSIRIS-REx של נאס"א הגיעה למטרה שלה, האסטרואיד בנו (101955 בנו), ב -3 בדצמבר 2018. מאז, החללית בחנה את פני האסטרואיד, מחפשת מקום נחיתה מתאים לאיסוף מדגם. הבעיה היא שבנו יש משטח סלעי ומאתגר בהרבה ממה שחשבו בתחילה.
המשימה העיקרית של OSIRIS-REx (מקורות, פרשנות ספקטרלית, זיהוי משאבים, אבטחה, Regolith Explorer) היא לאסוף דגימה מהאסטרואיד בנו ולהחזיר אותו לכדור הארץ. זהו תמרון מסוכן, וכדי להצליח על החללית למצוא מיקום דגימה שעומד בשני תנאים: עליו להיות בעל חומר מתאים עם גרגיר עדין לדגימה, והוא צריך להיות בטוח לחללית.
החללית בחנה את פני האסטרואיד מקרוב, ובדצמבר הודיעה נאס"א כי הם צמצמו את אתר הדגימה לארבעה מועמדים בעלי נושא העופות: קינגפיש, אוספריי, טחנת הנייפינג. לאחר שהתבוננה מקרוב בארבעה אלה, בחרה נאס"א ב- Nightingale כאתר הדגימה העיקרי, כאשר אוספרי משמש כגיבוי.
זה היה כל חלק משלב הסיור א '. כעת המשימה נמצאת בשלב שלב מחדש, ושלב זה דורש מ- OSIRIS-REx להתקרב במיוחד לבנו.
מסלולו הביתי של החללית שומר אותו על 1.2 ק"מ מעל פני האסטרואיד. אתמול OSIRIS-REx התקרבה הרבה יותר. במהלך תמרון כמעט 11 שעות, החללית הגיעה לגובה של 620 מטר מהשטח לפני השטח ועפה מעל אתר הנייטינגייל, שטח אדמה שרוחבו רק 16 מטר.
זה היה התמרון הקטן ביותר שאי פעם ביצעה החללית. הוא השתמש באחד ממפעילי הדחיפה של מנוע התגובה הנמוכה (LTR) כדי להתחיל את הגישה. אלה הם הדוחפים הקטנים ביותר שעל הסיפון, והם העבירו את החללית בגובה 3.7 מ"מ / שניות.
החללית חזרה עכשיו למסלול הביתי הבטוח שלה, אבל זה היה הכי קרוב שהיה ללייטינגייל.
החללית השתמשה במצלמותיה כדי לבנות דגם חזותי על גבי האתר של Nightingale. הוא ישתמש במודל זה כדי לנווט את דרכו לאתר ומחוצה לו באמצעות מערכת מעקב אחר תכונות טבעיות (NFT). ה- NFT עובד על ידי השוואה בין המצלמות שלו בזמן אמת לתמונות המשולבות שלה.
ב- 11 בפברואר OSIRIS-REx תבצע תמרון תקריב נוסף באתר הדגימה הגיבוי שלה, Osprey.
ואז זה יתקרב עוד יותר.
בחודש מרץ היא תבצע את שלב ה- Recon C. בשלב ההוא, החללית תתקרב לטווח של 250 מ 'מבנו. ב -3 במרץ הוא יטוס מעל נייטינגייל בגובה הזה, וב -26 במרץ זה יעשה אותו דבר עבור אוספרי. העברות אלה יספקו תמונות חיוניות ברזולוציה גבוהה של כל אתר כדי לזהות שפע גרגירים דקים בכל אתר.
לאחר השלמת ה- C שלב ה- C, OSIRIS-REx יבצע שתי חזרות של פעולת הדגימה שלה. זה יתאמן לעזוב את מסלולו ולנסוע למחסום שנקבע מראש ישירות מעל מיקום הדגימה, ואז הוא יחזור למסלולו הבטוח. בחזרה השנייה היא תשאיר את מסלולו ותמרונו לנקודת Matchpoint. שם הוא ישמור על מיקום הדגימה לפני שהוא חוזר למסלול שוב.
החזרות הללו הינן קריטיות להצלחת המשימה. במהלך כל חזרות, החללית תעקוב ותנתח תמונות OCAMS ו- TAGCAMS ונתוני LIDAR. צוות OSIRIS-REx ישתמש בכל זה כדי לוודא שמערכת הטיסה מציגה ביצועים טובים.
ואז מגיע הדגימה הסופית.
מכשיר ה- TAGSAM של החללית (מנגנון מגע ונגי-דוגמת רכישה) יאסוף מדגם רגולית מבנו. TAGSAM הוא זרוע רובוטית מנוסחת. כאשר OSIRIS-REx מתקרב ללייטינגייל, היא תרחיב את הזרוע הזו לכיוון פני האסטרואיד. החללית תתקרב לאסטרואיד לאט מאוד, וכשעושה זאת, TAGSAM תיצור קשר.
זה ייגע רק במשטח למשך זמן קצר - כחמש שניות - שהוא מספיק זמן כדי לאסוף מדגם. הוא אוסף דגימה על ידי ניפוח גז חנקן על הרגולית, שליחת חומר דק עם גרגרים מעל פני השטח, כדי להילכד על ידי TAGSAM. לאחר מכן הוא נמדד את כמות החומר במדגם כדי לראות אם זה מספיק. נאס"א רוצה לאסוף דגימת 60 גרם (2.1 גרם).
לנאס"א שיטה חדשה לשקילת המדגם. לאחר שאספו מדגם הם יפטרו את הדחפים כדי להתרחק מבנו. ואז, עם ה- TAGSAM מורחבת, הם יסובבו את החללית. הם ימדדו את האינרציה וישוו אותה לסיבוב קודם עם ה- TAGSAM המורחב, אך ריק.
אם המדגם אינו גדול מספיק, הוא יכול לחזור על ההליך. ל- OSIRIS-REx מספיק חנקן כדי לבצע שלוש אוספי דגימות במידת הצורך.
ברגע ש- NASA תדע שיש להם אוסף מדגמים מצליח, ראש TAGSAM יוכנס לכמוסת החזרת המדגם (SRC). ואז OSIRIS-REx יתמרן לסחף איטי למרחק בטוח.
לאחר מכן, לחללית יש עדיין עבודה. הוא יישאר בבנו עד מרץ 2021, לומד את האסטרואיד. ואז הוא ייסע לכדור הארץ.
תאריך החזרה המדגם הצפוי של OSIRIS-REx הוא ספטמבר 2023. אם הכל ילך כשורה, החללית תשחרר את ה- SRC לכדור הארץ באמצעות מצנח, שם היא תוחזר בטווח הבדיקות והאימונים של חיל האוויר האמריקני.
מדוע מדגם בנו?
אסטרואידים נותרים שרידים מימי ראשית מערכת השמש שלנו. אסטרונומים חושבים על אסטרואידים כמו בנו כמו כמוסות זמן, שליחים בתוליים מימי ראשית מערכת השמש. בנו הוא אסטרואיד פחמתי שהתגלה בשנת 1999, ואופיו הפחמתי חשוב מכיוון שפחמן הוא מרכיב מפתח בכימיה אורגנית. זהו גם אובייקט שעלול להיות מסוכן עם סיכוי של 1 ל -2,700 להשפיע על כדור הארץ בין השנים 2175 ל- 2199. (עוד אחד ממטרות המשימה של OSIRIS-REx הוא גם ללמוד את אפקט הירקובסקי.)
הוא נבחר גם בגלל קרבתו לכדור הארץ, ובגלל מסלולו הנעים. במהלך בחירת היעד היו מעל 7,000 אסטרואידים בקרבת כדור הארץ הנחשבים, אך בסופו של דבר רק ל -192 מהם היו מסלול מתאים.
בנו גם הוא בגודל הנכון. אם אסטרואיד קטן מדי - קוטר פחות מ- 200 מטר - הוא מסתובב מהר מדי בכדי לשמור על חומר שטח מתאים לדגימה. כל החומר הדגנים מועבר לחלל.
דרישת הגודל הפחיתה את הרשימה מ -192 למטה ל -26 בלבד.
אבל זה במידה רבה נובע מאופיו העשיר בפחמן של בנו. הפחמן הקדמון שלו אינו משתנה מאז שנוצר האסטרואיד לפני מיליארדי שנים. אסטרואידים כמו בנו מכילים גם מולקולות אורגניות, נדיפים וחומצות אמינו שהיו אולי מבשרי החיים בכדור הארץ. מדענים רוצים לדעת איזה תפקיד אסטרואידים כמו בנו יכול למלא בחיים על כדור הארץ, והם רוצים גם לדעת על תפקידם כאבן בניין בסיסית בכוכבי הלכת של מערכת השמש.
מתוך 26 האסטרואידים שנשארו ברשימה, רק 12 היו בעלי קומפוזיציה ידועה, ורק 5 היו פרימיטיביים ועשירים בפחמן.
וזו הסיבה שהם בחרו בזה.
יותר:
- הודעה לעיתונות: דוח סטטוס: OSIRIS-REx משלים את ההעברה הקרובה ביותר של הזמיר באתר לדוגמא
- משימת השיבה לדוגמא של אסטרואיד OSIRIS-REx
- סקירת מדעי החלל: OSIRIS-REx: חזרה מדגם מאסטרואיד (101955) בנו
- מגזין החלל: הגיע הזמן להחליט. איפה OSIRIS-REx צריך לקחת דוגמא מבנו?
