Kapal angkasa OSIRIS-REx NASA mencapai sasarannya, asteroid Bennu (101955 Bennu), pada 3 Disember 2018. Sejak itu, kapal angkasa telah memeriksa permukaan asteroid, mencari tempat pendaratan yang sesuai untuk mengumpulkan sampel. Masalahnya ialah, Bennu mempunyai permukaan yang jauh lebih sukar dan mencabar daripada yang difikirkan pada awalnya.
Misi utama OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) adalah untuk mengumpulkan sampel dari asteroid Bennu dan mengembalikannya ke Bumi. Itu adalah manuver yang berisiko, dan untuk berjaya kapal angkasa perlu mencari lokasi persampelan yang memenuhi dua syarat: ia mesti mempunyai bahan halus yang sesuai untuk pengambilan sampel, dan harus selamat untuk kapal angkasa.
Kapal angkasa itu telah mempelajari permukaan asteroid dengan teliti, dan pada bulan Disember NASA mengumumkan bahawa mereka telah menyempitkan laman persampelan kepada empat calon bertema burung: Kingfisher, Osprey, Sandpiper, dan Nightingale. Setelah melihat keempat orang itu dengan lebih dekat, NASA memilih Nightingale sebagai tempat pengambilan sampel utama, dengan Osprey berfungsi sebagai sandaran.
Itu semua adalah bahagian dari Reconnaissance Phase A. Sekarang misinya berada di Recon Phase B, dan fasa ini memerlukan OSIRIS-REx untuk mendekati Bennu.
Orbit rumah kapal angkasa menjadikannya 1.2 km (0.75 mi) di atas permukaan asteroid. Semalam, OSIRIS-REx semakin hampir. Selama manuver hampir 11 jam, kapal angkasa itu sampai dalam jarak 620 meter (0.4 mi) dari permukaan dan terbang di atas lokasi Nightingale, sebidang tanah selebar hanya 16 meter (52 kaki).
Ini adalah manuver terkecil yang pernah dilakukan oleh kapal angkasa. Ia menggunakan salah satu pendorong Low Thrust Reaction Engine Assembly (LTR) untuk memulakan pendekatan. Ini adalah pendorong terkecil di kapal, dan mereka menggerakkan kapal angkasa pada 3.7 mm / s.
Kapal angkasa kini telah kembali ke orbit rumahnya yang selamat, tetapi ini adalah jarak paling dekat dengan Nightingale.
Kapal angkasa itu menggunakan kameranya untuk membangun model visual onboard dari laman Nightingale. Ia akan menggunakan model itu untuk menavigasi jalan masuk dan keluar dari laman web dengan sistem Natural Feature Tracking (NFT). NFT berfungsi dengan membandingkan apa yang dilihat kameranya dalam masa nyata dengan gambar di dalamnya.
Pada 11 Februari OSIRIS-REx akan melakukan satu lagi manuver jarak dekat ke atas tapak persampelan sandarannya, Osprey.
Kemudian ia akan semakin hampir.
Pada bulan Mac ia akan melakukan Recon Phase C. Pada fasa tersebut, kapal angkasa akan menghampiri jarak dalam jarak 250 m (820 kaki) dari Bennu. Pada 3 Mac ia akan terbang di atas Nightingale pada ketinggian itu, dan pada 26 Mac ia akan melakukan perkara yang sama untuk Osprey. Flyover ini akan memberikan gambar resolusi tinggi penting bagi setiap laman web untuk mengenal pasti banyak bahan halus di setiap laman web.
Setelah Recon Phase C selesai, OSIRIS-REx akan melakukan dua latihan operasi pensampelannya. Ia akan berlatih meninggalkan orbitnya dan pergi ke Checkpoint yang telah ditentukan secara langsung di atas lokasi pensampelan, kemudian akan kembali ke orbitnya yang selamat. Pada latihan kedua, ia akan meninggalkan orbit dan manuvernya ke Matchpoint. Di sana ia akan mengarahkan kursor ke lokasi pengambilan sampel sebelum kembali ke orbit lagi.
Latihan ini sangat penting untuk kejayaan misi. Selama setiap latihan, kapal angkasa akan mengesan dan menganalisis citra OCAMS dan TAGCAMS, dan data LIDAR. Pasukan OSIRIS-REx akan menggunakan semua itu untuk mengesahkan bahawa sistem penerbangan berfungsi dengan baik.
Kemudian datang persampelan akhir.
Instrumen TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-Mechanism) kapal angkasa akan mengumpulkan sampel regolith dari Bennu. TAGSAM adalah lengan robotik yang diartikulasikan. Ketika OSIRIS-REx mendekati Nightingale, ia akan memanjangkan lengan ini ke arah permukaan asteroid. Kapal angkasa akan menghampiri asteroid dengan sangat perlahan, dan ketika melakukannya, TAGSAM akan menghubungi.
Ia hanya akan menyentuh permukaan untuk jangka waktu pendek — sekitar lima saat — yang cukup panjang untuk mengumpulkan sampel. Ia mengumpulkan sampel dengan meniup gas nitrogen ke regolith, mengirimkan bahan halus di atas permukaan, untuk ditangkap oleh TAGSAM. Kemudian akan mengukur jumlah bahan dalam sampel untuk melihat apakah itu mencukupi. NASA ingin mengumpulkan sampel 60 gram (2.1 oz.).
NASA mempunyai kaedah baru untuk menimbang sampel. Setelah mereka mengumpulkan sampel, mereka akan melepaskan pendorong untuk mundur dari Bennu. Kemudian, dengan TAGSAM yang dilanjutkan, mereka akan memutar kapal angkasa. Mereka akan mengukur inersia dan membandingkannya dengan putaran sebelumnya dengan TAGSAM memanjang, tetapi kosong.
Sekiranya sampel tidak cukup besar, ia boleh mengulangi prosedur. OSIRIS-REx mempunyai nitrogen yang mencukupi untuk melakukan tiga koleksi sampel, jika perlu.
Setelah NASA mengetahui mereka berjaya mengumpulkan koleksi sampel, kepala TAGSAM akan dimasukkan ke dalam Sample Return Capsule (SRC). Kemudian OSIRIS-REx akan digerakkan ke arah perlahan ke jarak yang selamat.
Selepas itu, kapal angkasa masih ada kerja yang perlu dilakukan. Ia akan kekal di Bennu hingga Mac 2021, mempelajari asteroid. Kemudian ia akan berangkat ke Bumi.
Tanggal pengembalian sampel OSIRIS-REx yang dijangkakan adalah September 2023. Sekiranya semuanya berjalan lancar, kapal angkasa akan melepaskan SRC ke Bumi melalui payung terjun, di mana ia akan diambil di Jangkauan Ujian dan Latihan Utah Angkatan Udara AS.
Mengapa Contoh Bennu?
Asteroid yang tersisa dari sisa-sisa awal Sistem Suria kita. Ahli astronomi menganggap asteroid seperti Bennu sebagai kapsul masa, utusan murni dari awal Sistem Suria. Bennu adalah asteroid berkarbonat yang ditemui pada tahun 1999, dan sifat berkarbonatnya penting kerana karbon adalah elemen penting dalam kimia organik. Ia juga merupakan objek yang berpotensi berbahaya dengan peluang 1 dari 2.700 untuk mempengaruhi Bumi antara tahun 2175 dan 2199. (Salah satu tujuan misi OSIRIS-REx adalah juga mengkaji Kesan Yarkovsky.)
Itu juga dipilih kerana kedekatannya dengan Bumi, dan karena orbitnya yang sesuai. Semasa pemilihan sasaran, terdapat lebih dari 7.000 Asteroid Bumi Dekat yang dipertimbangkan, tetapi pada akhirnya hanya 192 dari mereka yang mempunyai orbit yang sesuai.
Bennu juga ukuran yang tepat. Sekiranya asteroid terlalu kecil — diameternya kurang dari 200 meter — berputar terlalu cepat untuk mengekalkan bahan permukaan yang sesuai untuk pengambilan sampel. Semua bahan halus dihantar ke angkasa.
Keperluan ukuran mengurangkan senarai dari 192 menjadi hanya 26.
Tetapi sebahagian besarnya berasal dari sifat kaya karbon Bennu. Karbon primordialnya tidak berubah sejak asteroid terbentuk berbilion tahun yang lalu. Asteroid seperti Bennu juga mengandungi molekul organik, volatil, dan asid amino yang mungkin merupakan pendahulu kehidupan di Bumi. Para saintis ingin mengetahui peranan asteroid seperti Bennu dalam kehidupan di Bumi, dan mereka juga ingin mengetahui mengenai peranan mereka sebagai asas asas planet Tata Surya.
Dari 26 asteroid yang tersisa dalam senarai, hanya 12 yang mempunyai komposisi yang diketahui, dan hanya 5 yang kaya primitif dan kaya karbon.
Itulah sebabnya mereka memilihnya
Lagi:
- Siaran Akhbar: Laporan Status: OSIRIS-REx Melengkapkan Flyover Terdekat dari Contoh Nightingale Tapak
- Misi Pengembalian Contoh Asteroid OSIRIS-REx
- Kajian Ilmu Angkasa: OSIRIS-REx: Contoh Pulangan dari Asteroid (101955) Bennu
- Space Magazine: Sudah tiba masanya untuk Memutuskan. Di mana Sekiranya OSIRIS-REx Mengambil Contoh dari Bennu?
