NASA's OSIRIS-REx arriveerde in december 2018 op de asteroïde Bennu. Het afgelopen jaar heeft het de oppervlakte van de asteroïde uitgebreid in beeld gebracht, op zoek naar een plek om een monster van te nemen. Hoewel het ruimtevaartuig meerdere wetenschappelijke doelstellingen heeft en een reeks instrumenten om ze te bereiken, is de monsterretour het belangrijkste doel.
Nu heeft NASA de keuze beperkt tot vier potentiële bemonsteringslocaties op het oppervlak van de asteroïde.
Het ruimtevaartuig voerde een maand lang een viaduct uit op elk van de vier locaties. Die fase heette Recon A en werd in juli afgerond. Nu hebben missie-operators afbeeldingen met een hoge resolutie van elk van de sites, met details over hun topografie, albedo, kleur en de geschiktheid van de monsters.
Nu is het tijd om de vier sites te beperken tot twee: een primaire site en een back-upsite. Maar helaas liet Recon A zien dat elk van de vier sites lastig is en dat de steekproeven mogelijk niet zo soepel verlopen als gehoopt. Hoewel elk van de vier locaties geschikt fijnkorrelig materiaal heeft, kleiner dan 2,5 cm (1 inch), zijn ze ook gevaarlijk.
“Het selecteren van een voorbeeldsite is echt een uitgebreide activiteit. Het vereist dat we op veel verschillende manieren naar veel verschillende soorten gegevens kijken om ervoor te zorgen dat de geselecteerde locatie de beste keuze is in termen van veiligheid van ruimtevaartuigen, de aanwezigheid van te bemonsteren materiaal en wetenschappelijke waarde, ”zei Heather Enos, adjunct-hoofdonderzoeker van OSIRIS-REx aan de Universiteit van Arizona, Tucson, en voorzitter van de steekproefselectiecommissie. "Ons team is ongelooflijk innovatief en geïntegreerd, dat is wat het selectieproces doet werken", zei ze in een persbericht.
Bennu is ruwer dan verwacht, en dat maakt de selectie van de bemonsteringssite ingewikkelder. OSIRIS-REx is ontworpen om te landen op een strandachtig oppervlak met vijverachtige afzettingen van fijnkorrelig materiaal dat geschikt is voor bemonstering. Maar Bennu is rotsachtig. Er zijn geen grote strandachtige gebieden, er zijn slechts kleine open gebieden omgeven door rotsblokken.
Als OSIRIS-REx uiteindelijk toch een monster neemt, zal dit autonoom gebeuren. Het ruimtevaartuig heeft een Natural Feature Tracking (NFT) -systeem dat afbeeldingen van de asteroïde gebruikt om zichzelf naar de oppervlakte te leiden. Door de ingebouwde afbeeldingen van Bennu te vergelijken met wat zijn camera's in realtime zien, kan het botsingen voorkomen.
Maar Bennus 'onverwachte onherbergzaamheid betekent dat het systeem voor een aantal uitdagingen komt te staan. Het heeft een automatische fail-safe die de bemonstering afbreekt als een obstakel te dichtbij is. Om dat te voorkomen, zullen missie-operators overuren maken. In feite verwacht het team bijna dat het ruimtevaartuig afziet van zijn eerste poging wanneer het de rotsblokken ter grootte van een gebouw nadert die het oppervlak van de asteroïde bezaaien.
"Als het ruimtevaartuig een wave-off uitvoert terwijl het probeert een monster te verzamelen, betekent dat simpelweg dat zowel het team als het ruimtevaartuig hun werk hebben gedaan ..."
Mike Moreau, adjunct-projectmanager van OSIRIS-REx.
"Bennu's uitdagingen zijn een inherent onderdeel van deze missie en het OSIRIS-REx-team heeft gereageerd door robuuste maatregelen te ontwikkelen om ze te overwinnen", zegt Mike Moreau, adjunct-projectmanager van OSIRIS-REx bij Goddard. “Als het ruimtevaartuig een wave-off uitvoert terwijl het probeert een monster te verzamelen, betekent dat simpelweg dat zowel het team als het ruimtevaartuig hun werk hebben gedaan om ervoor te zorgen dat het ruimtevaartuig nog een dag kan vliegen. Het succes van de missie is onze eerste prioriteit. ”
Maar NASA moet zich nog steeds vestigen op een van de vier potentiële sites met een vogelthema: Sandpiper, Osprey, Kingfisher en Nightingale.
Strandloper
Oeverloper heeft het juiste type fijnkorrelig materiaal voor een goed monster, maar het materiaal zit gevangen tussen grotere rotsen, waardoor het problematisch wordt. Over het algemeen is de Sandpiper-locatie relatief vlak.
Visarend
Aanvankelijk zag Osprey er veelbelovend uit. Spectrometrie onthulde dat het donker koolstofrijk materiaal heeft dat wetenschappelijk wenselijk is. Afbeeldingen vertoonden ook fijnkorrelig materiaal, maar afbeeldingen met een hoge resolutie laten zien dat het is verspreid met groter materiaal dat bemonstering moeilijk maakt.
Ijsvogel
De Kingfisher-site bevindt zich in een kleine krater, wat betekent dat het een jongere functie is dan andere delen van Bennu's oppervlak, inclusief de grote krater met Sandpiper. Jongere kraters bevatten verser materiaal, dat niet zoveel ruimte verwering heeft ondergaan als oudere kenmerken. Kingfisher is misschien te rotsachtig, maar een andere nabijgelegen krater is misschien geschikter.
Nachtegaal
Deze kratersite heeft toegankelijk fijnkorrelig materiaal, hoewel een enkele nabijgelegen kei gevaarlijk kan zijn. Het is ook verder naar het noorden, wat betekent dat de verlichting het voor de autonome NFT moeilijk zou kunnen maken om gevaren te herkennen.
NASA is slechts enkele dagen verwijderd van het verkleinen van de vier sites tot twee. Zodra de primaire en back-uplocaties bekend zijn, zullen volgende verkenningsvluchten volgend voorjaar het team voorbereiden op de uiteindelijke manoeuvre voor het nemen van monsters. Die manoeuvre staat gepland voor volgende zomer, met het monster dat hier in september 2023 op aarde aankomt.
Meer:
- Persbericht: NASA's OSIRIS-REx in het midden van de siteselectie
- OSIRIS-REx missie om asteroïde terug te sturen
- Space Magazine: Dit is de dichtstbijzijnde die OSIRIS-REx naar Bennu heeft gekregen. Slechts 680 meter boven de asteroïde
