Космический аппарат НАСА OSIRIS-REx достиг своей цели, астероида Бенну (101955 Бенну), 3 декабря 2018 года. С тех пор космический аппарат исследовал поверхность астероида в поисках подходящего места посадки для сбора образца. Проблема в том, что у Бенну гораздо более сложная структура поверхности, чем предполагалось изначально.
Основная задача OSIRIS-REx — сбор образцов с астероида Бенну и возврат их на Землю. Это рискованный маневр и чтобы быть успешным, космический корабль должен найти место отбора проб, которое удовлетворяет двум условиям: у него должен быть соответствующий мелкозернистый материал для отбора проб, и он должен быть безопасным для космического корабля.
Космический корабль внимательно изучал поверхность астероида и в декабре НАСА объявило, что оно сузило место отбора проб до четырех кандидатов назвав их по названиям птиц: Скопа, Кулик, Зимородок и Соловей. После более внимательного изучения этих четырех объектов НАСА выбрало область «Соловей» в качестве основного места отбора проб, а Скопа — в качестве резервной.
Все это было частью Фазы А — разведки. Теперь миссия находится в Фазе разведки B, и эта фаза требует, чтобы OSIRIS-REx был очень близок к Бенну.
Домашняя орбита космического корабля удерживает его в 1200 метрах над поверхностью астероида. На днях OSIRIS-REx стал намного ближе. Во время почти 11-часового маневра космический корабль подошел на расстояние до 620 метров от поверхности и пролетел над участком Соловей — участком поверхности шириной всего 16 метров.
Это был самый маленький маневр, когда-либо выполненный космическим кораблем. Он использовал один из своих двигателей малой тяги (LTR) для инициирования подхода. Это самые маленькие двигатели на борту и они двигали корабль со скоростью 3,7 мм/с.
Теперь космический корабль вернулся на свою безопасную домашнюю орбиту.
Космический корабль использовал свои камеры для создания визуальной модели площадки Соловей. Эта модель будет использоваться для навигации с системой Natural Feature Tracking (NFT). NFT работает, сравнивая то, что его камеры видят в реальном времени, с его встроенными изображениями.
11 февраля OSIRIS-REx проведет еще один крупный маневр на своем запасном участке — Скопа.
В марте корабль выполнит фазу C. На этом этапе космический корабль уйдет на высоту 250 метров от Бенну. 3 марта он пролетит над Соловей на этой высоте, а 26 марта он сделает то же самое над Скопа. Эти маневры обеспечат корабль важными изображениями с высоким разрешением каждого участка, чтобы идентифицировать обильные мелкозернистые материалы на каждом участке.
После завершения фазы C OSIRIS-REx проведет две репетиции своей операции по отбору проб. Он будет покидать свою орбиту и выходить к заранее определенной контрольной точке непосредственно над местом отбора проб, затем будет возвращаться на свою безопасную орбиту. На второй репетиции он также покинет свою орбиту и будет маневрировать в контрольной точке. Там он будет зависать над местом отбора проб, прежде чем снова вернуться на свою орбиту.
Эти репетиции имеют решающее значение для успеха миссии. Во время каждой репетиции космический корабль будет отслеживать и анализировать изображения OCAMS и TAGCAMS, а также данные LIDAR. Команда OSIRIS-REx будет использовать все это, чтобы убедиться, что система полета работает хорошо.
Прибор космического корабля TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-Mechanism) будет собирать образцы реголита с Бенну. TAGSAM — это шарнирный манипулятор. Когда OSIRIS-REx приблизится к Соловью, он вытянет эту руку к поверхности астероида. Космический корабль будет очень медленно приближаться к астероиду, и при этом TAGSAM вступит в контакт с поверхностью.
Сам процесс касания поверхности будет краткосрочным — около пяти секунд — этого достаточно, чтобы собрать образцы. Он соберет образцы путем выдувания газообразного азота на реголит, поднимая мелкозернистый материал над поверхностью, чтобы затем захватить его TAGSAM. Затем он измерит количество материала, чтобы убедиться, что этого будет достаточно. НАСА хочет собрать 60 грамм образцов.
НАСА будет использовать новый метод взвешивания образцов. Как только они соберут образцы, они запустят двигатели, чтобы отлететь от Бенну. Затем они будут вращать космический корабль, при этом будут измерять инерцию и сравнивать ее с предыдущим вращением, но с пустыми отсеками для образцов.
Если образцов будет недостаточно, он сможет повторить процедуру. В OSIRIS-REx достаточно азота, чтобы при необходимости выполнить три операции отбора проб.
Как только НАСА узнает об успешном сборе образцов, аппарат TAGSAM будет помещен в капсулу возврата образца (SRC). После этого OSIRIS-REx будет медленно отлетать на безопасное расстояние.
После этого космическому кораблю еще есть над чем поработать. Он останется рядом с Бенну до марта 2021 года, изучая астероид. После этого он отправится на Землю.
Ожидаемая дата возвращения образцов OSIRIS-REx — сентябрь 2023 года. Если все пойдет хорошо, космический корабль опустит SRC на Землю с помощью парашюта, где он будет получен на полигоне испытаний и подготовки ВВС США в Юте.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение