La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA alcanzó su objetivo, el asteroide Bennu (101955 Bennu), el 3 de diciembre de 2018. Desde entonces, la nave espacial ha estado examinando la superficie del asteroide, buscando un lugar de aterrizaje adecuado para recolectar una muestra. El problema es que Bennu tiene una superficie mucho más rocosa y desafiante de lo que inicialmente se pensaba.
La misión principal de OSIRIS-REx (Orígenes, Interpretación espectral, Identificación de recursos, Seguridad, Regolith Explorer) es recolectar una muestra del asteroide Bennu y devolverla a la Tierra. Esa es una maniobra arriesgada, y para tener éxito, la nave espacial debe encontrar un lugar de muestreo que cumpla dos condiciones: debe tener material de grano fino apropiado para el muestreo, y debe ser segura para la nave espacial.
La nave espacial ha estado estudiando de cerca la superficie del asteroide, y en diciembre la NASA anunció que habían reducido el sitio de muestreo a cuatro candidatos con temas de aves: Kingfisher, Osprey, Sandpiper y Nightingale. Después de mirar aún más de cerca a esos cuatro, la NASA seleccionó Nightingale como el sitio principal de muestreo, con Osprey como respaldo.
Todo eso fue parte de la Fase A de Reconocimiento. Ahora la misión está en la Fase B de Reconocimiento, y esta fase requiere que OSIRIS-REx se acerque a Bennu.
La órbita de la nave espacial lo mantiene a 1,2 km (0,75 millas) sobre la superficie del asteroide. Ayer, OSIRIS-REx se acercó mucho más. Durante una maniobra de casi 11 horas, la nave espacial se acercó a 620 metros (0,4 millas) de la superficie y voló sobre el sitio Nightingale, un parche de tierra de solo 16 metros (52 pies) de ancho.
Esta fue la maniobra más pequeña jamás realizada por la nave espacial. Utilizó uno de sus propulsores del conjunto de motor de reacción de bajo empuje (LTR) para iniciar el enfoque. Estos son los propulsores más pequeños a bordo, y movieron la nave espacial a 3.7 mm / s.
La nave espacial ahora ha regresado a su órbita segura, pero esto fue lo más cerca que estuvo de Nightingale.
La nave espacial usó sus cámaras para construir un modelo visual a bordo del sitio Nightingale. Utilizará ese modelo para navegar dentro y fuera del sitio con su sistema de seguimiento de características naturales (NFT). El NFT funciona comparando lo que ven sus cámaras en tiempo real con sus imágenes integradas.
El 11 de febrero, OSIRIS-REx realizará otra maniobra de primer plano sobre su sitio de muestreo de respaldo, Osprey.
Entonces se acercará aún más.
En marzo realizará la Fase C de Reconocimiento C. En esa fase, la nave espacial se acercará a menos de 250 m (820 pies) de Bennu. El 3 de marzo sobrevolará Nightingale a esa altitud, y el 26 de marzo hará lo mismo con Osprey. Estos pasos elevados proporcionarán imágenes cruciales de alta resolución de cada sitio para identificar abundante material de grano fino en cada sitio.
Una vez que se complete la Fase C de Recon, OSIRIS-REx realizará dos ensayos de su operación de muestreo. Practicará salir de su órbita y viajar a un punto de control predeterminado directamente sobre la ubicación de muestreo, luego volverá a su órbita segura. En el segundo ensayo, dejará su órbita y maniobrará a un Matchpoint. Allí se desplazará sobre la ubicación de muestreo antes de volver a la órbita nuevamente.
Estos ensayos son críticos para el éxito de la misión. Durante cada ensayo, la nave espacial rastreará y analizará imágenes OCAMS y TAGCAMS, y datos LIDAR. El equipo de OSIRIS-REx utilizará todo eso para verificar que el sistema de vuelo está funcionando bien.
Luego viene el muestreo final.
El instrumento TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-Mechanism) de la nave espacial recolectará una muestra de regolito de Bennu. TAGSAM es un brazo robótico articulado. A medida que OSIRIS-REx se acerca a Nightingale, extenderá este brazo hacia la superficie del asteroide. La nave espacial se acercará al asteroide muy lentamente, y mientras lo hace, TAGSAM hará contacto.
Solo tocará la superficie durante un corto período de tiempo, aproximadamente cinco segundos, que es lo suficientemente largo como para recolectar una muestra. Recoge una muestra soplando gas nitrógeno sobre el regolito, enviando material de grano fino sobre la superficie, para que sea capturado por TAGSAM. Luego medirá la cantidad de material en la muestra para ver si es suficiente. La NASA quiere recolectar una muestra de 60 gramos (2.1 oz.).
La NASA tiene un nuevo método para pesar la muestra. Una vez que hayan recogido una muestra, dispararán los propulsores para alejarse de Bennu. Luego, con el TAGSAM extendido, girarán la nave espacial. Medirán la inercia y la compararán con un giro anterior con el TAGSAM extendido, pero vacío.
Si la muestra no es lo suficientemente grande, puede repetir el procedimiento. OSIRIS-REx tiene suficiente nitrógeno para realizar tres colecciones de muestras, si es necesario.
Una vez que la NASA sepa que tienen una colección de muestras exitosa, el cabezal TAGSAM se colocará en la cápsula de retorno de muestras (SRC). Entonces OSIRIS-REx se maniobrará en una deriva lenta a una distancia segura.
Después de eso, la nave espacial todavía tiene trabajo que hacer. Permanecerá en Bennu hasta marzo de 2021, estudiando el asteroide. Luego partirá hacia la Tierra.
La fecha prevista de regreso de la muestra de OSIRIS-REx es septiembre de 2023. Si todo va bien, la nave espacial lanzará el SRC a la Tierra en paracaídas, donde será recuperado en el Campo de Pruebas y Entrenamiento de la Fuerza Aérea de los EE. UU. En Utah.
¿Por qué probar Bennu?
Quedan restos de asteroides de los primeros días de nuestro Sistema Solar. Los astrónomos piensan que los asteroides como Bennu son cápsulas del tiempo, mensajeros prístinos de los primeros días del Sistema Solar. Bennu es un asteroide carbonoso que fue descubierto en 1999, y su naturaleza carbonosa es importante porque el carbono es un elemento clave en la química orgánica. También es un objeto potencialmente peligroso con una probabilidad de 1 en 2,700 de impactar la Tierra entre los años 2175 y 2199. (Otro de los objetivos de la misión de OSIRIS-REx es también estudiar el efecto Yarkovsky).
También fue elegido por su proximidad a la Tierra, y por su agradable órbita. Durante la selección del objetivo, se consideraron más de 7,000 asteroides cercanos a la Tierra, pero al final solo 192 de ellos tenían órbitas adecuadas.
Bennu también es del tamaño correcto. Si un asteroide es demasiado pequeño (menos de unos 200 metros de diámetro), gira demasiado rápido para retener el material de superficie adecuado para el muestreo. Todo el material de grano fino se envía al espacio.
El requisito de tamaño redujo la lista de 192 a solo 26.
Pero en gran parte se reduce a la naturaleza rica en carbono de Bennu. Su carbono primordial no ha cambiado desde que el asteroide se formó hace miles de millones de años. Los asteroides como Bennu también contienen moléculas orgánicas, volátiles y aminoácidos que pueden haber sido los precursores de la vida en la Tierra. Los científicos quieren saber qué papel pueden haber desempeñado los asteroides como Bennu en la vida en la Tierra, y también quieren saber sobre su papel como un componente fundamental de los planetas del Sistema Solar.
De los 26 asteroides que quedan en la lista, solo 12 tenían una composición conocida, y solo 5 eran primitivos y ricos en carbono.
Y es por eso que lo eligieron.
Más:
- Comunicado de prensa: Informe de estado: OSIRIS-REx completa el paso elevado más cercano del ruiseñor del sitio de muestra
- Misión de retorno de muestra de asteroides OSIRIS-REx
- Space Science Review: OSIRIS-REx: Muestra de retorno del asteroide (101955) Bennu
- Revista espacial: es hora de decidir. ¿Dónde debería OSIRIS-REx tomar una muestra de Bennu?
