NASA savam kosmosa kuģim OSIRIS-REx ir izvēlējusies paraugu ņemšanas vietu. Pēc sašaurināšanas līdz četrām iespējamām vietnēm un detalizētas izpētes viņi ir apmetušies vienā vietā. Viņu izvēle? Lakstīgala.
OSIRIS-REx gadu ir bijis asteroīdā Bennu, detalizēti attēlojot visu tās virsmu. Kamēr kosmosa kuģim ir citi misijas mērķi, tā misijas atgriešanās daļa ir ārkārtīgi svarīga. Uzlaboti kosmosa kuģi, piemēram, OSIRIS-REx, var apkopot detalizētus datus par asteroīdu, atrodoties tur, bet tas atrodas atpakaļ uz Zemes, specializētās laboratorijās, kur var veikt padziļinātu paraugu analīzi.
"No četriem kandidātiem vietne Nightingale vislabāk atbilst šiem kritērijiem un, visbeidzot, vislabāk nodrošina misijas panākumus."
Dante Lauretta, OSIRIS-REx galvenā izmeklētāja.
Bet, pirms tas var atgriezt vienu, tas ir jāsavāc, un atrast drošu vietu, kur to savākt uz Bennu klintīm un laukakmeņiem klātas virsmas, ir izaicinājums. Kad OSIRIS-REx (izcelšanās, spektrālā interpretācija, resursu identificēšana, drošība, Regolith Explorer) ieradās Bennu, misijas personāls atklāja, ka asteroīds ir rupjāks, nekā gaidīts. Lai gan ir daudz materiālu, kas piemērots paraugu ņemšanai - smalkgraudains materiāls, kas mazāks par 2,5 cm (1 collu) -, asteroīda akmeņainā virsma padara to piekļuvi kutelīgai.
NASA ierobežoja viņu izvēli līdz četrām vietām, no kurām katra nodrošināja nepieciešamo smalkgraudainu materiālu, vienlaikus radot kontrolējamu risku pašam kosmosa kuģim. Viņi visi tika nosaukti putnu vārdā: Sandpiper, Osprey, Kingfisher un apstiprinātā vietne Nightingale.
“Pēc visu četru kandidātu vietu rūpīgas izvērtēšanas mēs pieņēmām galīgo lēmumu, pamatojoties uz to, kurā vietnē ir vislielākais smalkgraudaino materiālu daudzums un cik viegli kosmosa kuģis var tam piekļūt, vienlaikus saglabājot kosmosa kuģi drošu,” sacīja Dante Lauretta, OSIRIS-REx. galvenais pētnieks Arizonas Universitātē Tuksonā. "No četriem kandidātiem vietne Nightingale vislabāk atbilst šiem kritērijiem un, visbeidzot, vislabāk nodrošina misijas panākumus."
Iepriekšējā rakstā par Space Magazine mēs uzsvēra četras iespējamās paraugu ņemšanas vietas. Misijas operatoru grūtības sagādā tas, ka kosmosa kuģis tika paredzēts nolaišanai pludmalē līdzīgā vietā ar dīķim līdzīgiem smalkāka materiāla nogulšņiem, kas piemēroti paraugu ņemšanai. Bet Bennu akmeņainā daba sarežģīja izvēli.
Tomēr tagad izvēle ir izdarīta.
Lakstīgala atrodas krāterī asteroīda ziemeļos. Krātera platums ir 140 metri (460 pēdas). Attēli rāda, ka lakstīgala ir diezgan gluda, un vietne atrodas tik tālu uz ziemeļiem, ka temperatūra ir zemāka, kas nozīmē, ka tur esošais regolīts ir labi saglabājies. Arī krāteris ir jauns un materiāls ir svaigi pakļauts, tāpēc tas ir ideāli piemērots senatnīga parauga savākšanai. Neatkarīgākā paraugā ir bijis mazāk laika apstākļu, un tas vairāk atspoguļos Bennu vēsturi.
Kad tika plānota OSIRIS-REx atgriešanās misija, NASA ieraudzīja vietni, kuras diametrs ir 50 metri (164 pēdas). Lakstīgalas krāteris ir lielāks, taču joprojām pastāv riski. Drošā pieskāriena laukuma izmērs krāterī ir tikai aptuveni 16 metru (52 pēdas) diametrā. Tā ir tikai viena desmitā daļa no misijas plānā norādītā lieluma.
Tātad OSIRIS-REx būs ļoti precīzi jānovirza sava paraugu ņemšanas vieta, tai skaitā jāapiet apkārt lielam laukakmenim, kas varētu būt ceļā, kad kosmosa kuģis iziet no paraugu ņemšanas vietas. NASA strādā pie tā, izstrādājot OSIRIS-REx sadursmju novēršanas sistēmu.
Kad OSIRIS-REx beidzot ņems paraugu, tas to darīs autonomi. Kosmosa kuģim ir Natural Feature Tracking (NFT) sistēma, kas izmanto asteroīda attēlus, lai vadītu sevi uz virsmu. Salīdzinot borta attēlus ar Bennu ar to, ko tā kameras redz reālā laikā, tas var izvairīties no sadursmēm.
Bet Bennusa negaidītā neiecietība nozīmē, ka sistēma saskarsies ar dažiem izaicinājumiem. Tam ir automātiska droša kļūme, kas pārtrauks paraugu ņemšanu, ja šķērslis ir pārāk tuvu. Lai tas nenotiktu, misijas operatori strādā virsstundas. Faktiski komanda gandrīz sagaida, ka kosmosa kuģis atteiksies no sava pirmā mēģinājuma, tuvojoties ēkas lieluma laukakmeņiem, kas pakaišo asteroīda virsmu.
Arī NASA ir izvēlējusies rezerves paraugu ņemšanas vietu. Osprey piepildīs šo lomu.
OSIRIS-REx vajadzības gadījumā var veikt vairākus paraugu ņemšanas mēģinājumus. Ja paraugu ņemšana Nightingale nedarbojas, pats mēģinājums vietni var pārāk satraukt, padarot to par nepiemērotu otrajam mēģinājumam. Ja NFT sistēma pārtrauc mēģinājumu un aizrauj kosmosa kuģi, dzinējspēks var traucēt vietnei. Tādā gadījumā kosmosa kuģis mēģinās vēl vienu paraugu kolekciju Osprey.
"Bennu ir izaicinājis OSIRIS-REx ar īpaši nelīdzenu reljefu," sacīja Ričards Burns, OSIRIS-REx projekta vadītājs NASA Goddard Kosmosa lidojumu centrā. “Komanda ir pielāgojusies, izmantojot precīzāku, lai arī sarežģītāku, optiskās navigācijas paņēmienu, lai varētu iekļūt šajās mazajās zonās. Mēs arī apbruņosim OSIRIS-REx ar iespēju atpazīt, vai ir paredzēts, lai pirms tam notiktu, ja tas notiek, lai pieskartos briesmām objektā vai blakus tai, un, pirms tas notiek. ”
Tagad, kad NASA ir apmetusies paraugu ņemšanas primārajās un rezerves vietnēs, paredzēšana pieaug. Bet vēl ir jāveic vēl daudz darbu, pirms var notikt paraugu ņemšana. Janvārī OSIRIS-REx sāks vairāk iepazīšanās lidojumus gan Nightingale, gan Osprey, un tie notiks pavasarī. Kad rekonstrukcija ir pabeigta, kosmosa kuģis mēģinās savā pirmajā paraugu savākšanas mēģinājumā, kas plānots augustā.
Ja viss iet labi, OSIRIS-REx 2021. gadā izlidos no Bennu, un paraugs tiks atgriezts uz Zemes 2023. gada septembrī.
