Место выбрано! Вот где Осирис-Рекс собирается взять образец грунта астероида Бену

Когда OSIRIS-REx прибыл к Бенну, астероид предстал более скалистым, чем предполагалось. Изображение, полученное 7 марта камерой PolyCam на космическом корабле OSIRIS-REx НАСА с расстояния около 5 км (3 мили) Фото: НАСА / Годдард / Университет Аризоны

НАСА выбрало место отбора проб для своего космического аппарата «Осирис-Рекс». Сузив его до четырех потенциальных объектов и подробно изучив их, они остановились на одном месте. Их выбор? – «Соловей».

Осирис-Рекс уже год находится на астероиде Бенну, делая детальные снимки всей его поверхности. В то время как космический аппарат имеет другие цели полета, часть «Возвращения образца» его миссии имеет первостепенное значение. Продвинутые космические аппараты типа «Осирис-Рекс» могут собирать детальные данные об астероиде, находясь там, но только на Земле можно провести углубленный анализ образцов в специализированных лабораториях .

«Из четырех кандидатов место Найтингейл (Соловей) лучше всего соответствует этим критериям и, в конечном счете, лучше всего обеспечивает успех миссии.” Данте Лауретта, главный исследователь OSIRIS-REx.

Прежде чем аппарат сможет вернуться, он должен собрать материал, найдя безопасное место на скале и усыпанной валунами поверхности Бену. Непростая задача. Когда OSIRIS-REx (расшифровка — происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов, безопасность, Regolith Explorer) прибыл к Бенну, сотрудники миссии обнаружили, что астероид оказался более грубым, чем ожидалось. Несмотря на то, что существует множество материалов, подходящих для отбора проб — мелкозернистый материал размером менее 2,5 см (1 дюйм), каменистая поверхность астероида затрудняет доступ.

НАСА сузило свой выбор до четырех площадок, каждая из которых обеспечивала необходимый мелкозернистый материал, одновременно создавая управляемую опасность для самого космического аппарата. Все они были названы в честь птиц: кулик, скопа, зимородок и подтвержденное место — соловей.

“После тщательной оценки всех четырех потенциальных площадок мы приняли окончательное решение, основываясь на том, какой участок имеет наибольшее количество мелкозернистого материала и насколько легко космический аппарат может получить доступ к этому материалу, сохраняя космический аппарат в безопасности”, — сказала Данте Лоретта, главный исследователь Осирис-Рекс в Университете Аризоны в Тусоне. «Из четырех кандидатов место Найтингейл лучше всего соответствует этим критериям и, в конечном счете, лучше всего обеспечивает успех миссии.”

Сложность, с которой сталкиваются операторы миссии, заключается в том, что космический корабль был спроектирован для посадки на пляжной территории с прудообразными отложениями более мелкого материала, пригодного для отбора проб. Но скалистая природа Бенну усложнила выбор.

Однако теперь выбор был сделан.

На этом изображении показано место «Соловей» — основного места сбора образцов OSIRIS-REx на астероиде Бенну. Изображение наложено на изображение космического корабля OSIRIS-REx, чтобы проиллюстрировать масштаб места. Изображение: НАСА / Годдард / Университет Аризоны

«Соловей» расположен в кратере на севере астероида. Ширина кратера составляет 140 метров (460 футов). Изображения показывают, что Соловей довольно гладкий, далеко к северу, где температура ниже, то есть реголит там хорошо сохранился. Кроме того, кратер является молодым, и материал подвергается свежему воздействию, что делает его идеальным для сбора первичного образца. Более чистый образец видел меньше космического выветривания, и будет содержать больше ключей к истории Бенну.

Когда планировалась миссия по возвращению образца Осириса-Рекса, НАСА предусмотрело площадку диаметром 50 метров (164 фута).) Кратер Найтингейла больше этого, но все же есть риск. Размер безопасной зоны приземления в кратере составляет всего около 16 метров (52 фута).) в диаметре. Это всего лишь одна десятая от размера, обозначенного в плане миссии.

Таким образом, Осирис-Рекс должен будет очень точно нацелиться на свой участок отбора проб, в том числе обойти большой валун, который может оказаться на пути, когда космический корабль покинет место отбора проб. НАСА работает над этим, разрабатывая систему предотвращения столкновений.

Часть работ OSIRIS-REx в Bennu включала создание этой трехмерной карты астероида с использованием лазерного высотомера OSIRIS-REx (OLA). Пики красного цвета, а синие — области примерно на 60 метров (200 футов) ниже. Кредит Фотографии: НАСА / Университет Аризоны / CSA / Йорк / MDA

Когда Осирис-Рекс в конце концов возьмет образец, он будет делать это автономно. Космический аппарат имеет систему слежения за природными объектами (NFT), которая использует изображения астероида для наведения на поверхность. Сравнивая свои бортовые изображения Бенну с тем, что его камеры видят в реальном времени, он может избежать столкновений.

Неожиданная негостеприимность Беннуса означает, что система столкнется с некоторыми проблемами. Он имеет автоматический fail-safe, который прерывает отбор проб, если препятствие находится слишком близко. Чтобы этого не произошло, операторы миссий будут работать сверхурочно. На самом деле команда почти ожидает, что космический корабль откажется от своей первой попытки, когда он приблизится к валунам размером со здание, которые усеивают поверхность астероида.

Участок «Скопы» расположен вблизи экватора астероида Бенну в северном полушарии. Поскольку область интереса настолько велика, на этом изображении показана только часть кратера. На месте «Скопа» видны узнаваемые черты — темное пятно материала в центре кратера и большой плоский валун на северной стене кратера (вверху слева). Снимок был сделан камерой Polycom на космическом корабле NASA OSIRIS-REx 12 октября с расстояния в 1 км (1 км). Поле зрения составляет 47 футов (14,2 м). Для справки, трещина в большом валуне (вверху слева) составляет 10 футов (3 м) в длину, что примерно соответствует длине стоящего медведя гризли. Фото: NASA/Goddard/University of Arizona

Осирис-Рекс может выполнить несколько попыток отбора проб, если это необходимо. Если сбор образцов не сработает в Найтингейле, сама попытка может слишком сильно нарушить место, сделав его непригодным для второй попытки. Если система NFT прервет попытку и отделится от космического корабля, двигатели могут нарушить работу объекта. В этом случае космический аппарат предпримет еще одну попытку сбора проб на Скопе.

«Бенну бросил вызов OSIRIS-REx чрезвычайно пересеченной местностью», — сказал Рич Бернс, руководитель проекта OSIRIS-REx в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Команда адаптировалась, применив более точную, хотя и более сложную технику оптической навигации, чтобы иметь возможность проникать в эти небольшие области. Мы также обеспечим OSIRIS-REx способностью распознавать, находится ли он на пути к тому, чтобы коснуться опасности внутри или рядом с площадкой и отойти до того, как это произойдет ».

Часть процесса выбора площадки включала подсчет валунов. На этом изображении Соловья камни размером 10-21 см отмечены желтым цветом. Все, что больше 21 см, помечено красным. Образцы должны быть не более 2,5 см в ширину. Все валуны были пересчитаны человеческими глазами. Фотографии: НАСА / Годдард / Университет Аризоны

Теперь, когда НАСА остановилось на первичных и резервных площадках для сбора образцов, ожидание растет. Но еще многое предстоит сделать, прежде чем начнется отбор проб. В январе Осирис-Рекс начнет новые разведывательные полеты как Соловья, так и Скопы, и они завершатся весной. Как только разведка будет завершена, космический аппарат проведет репетицию своей первой попытки сбора образцов, запланированной на август.

Если все пойдет хорошо, OSIRIS-REx покинет Бенну в 2021 году, а образец будет возвращен на Землю в сентябре 2023 года.

Следующее

Эти исследователи взломали проблему гравитации трёх тел?

Чт Июн 13 , 2019
ИЗОБРАЖЕНИЕ: ИВРИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АСТРОФИЗИК ДР. Николас СТОУН Исаак Ньютон разработал математику для описания взаимодействия двух объектов через гравитацию много веков назад. Но взаимодействие трех объектов всегда бросало вызов вычислениям. Новая статья в журнале Nature сделала большой шаг к решению этой проблемы, опираясь на наблюдения, что эти взаимодействия трех тел не […]
Николас СТОУН