A sonda OSIRIS-REx da NASA atingiu seu alvo, o asteróide Bennu (101955 Bennu), em 3 de dezembro de 2018. Desde então, a sonda examinou a superfície do asteróide, procurando um local de pouso adequado para coletar uma amostra. O problema é que Bennu tem uma superfície muito mais rochosa e desafiadora do que se pensava inicialmente.
A principal missão do OSIRIS-REx (Origens, Interpretação Espectral, Identificação de Recursos, Segurança, Regolith Explorer) é coletar uma amostra do asteróide Bennu e devolvê-la à Terra. Essa é uma manobra arriscada e, para ter sucesso, a sonda precisa encontrar um local de amostragem que atenda a duas condições: ela deve ter material de granulação fina apropriado para a amostragem e deve ser segura para a sonda.
A sonda estuda de perto a superfície do asteróide e, em dezembro, a NASA anunciou que havia reduzido o local de amostragem a quatro candidatos com temas de aves: Kingfisher, Osprey, Sandpiper e Nightingale. Depois de analisar ainda mais esses quatro, a NASA selecionou Nightingale como o principal local de amostragem, com o Osprey servindo como back-up.
Isso fazia parte da Fase A. do Reconhecimento. Agora, a missão está na Fase B do Recon, e essa fase exige que o OSIRIS-REx fique muito próximo de Bennu.
A órbita da espaçonave mantém-na 1,2 km acima da superfície do asteróide. Ontem, o OSIRIS-REx ficou muito mais próximo. Durante uma manobra de quase 11 horas, a sonda chegou a 620 metros (0,4 mi) da superfície e sobrevoou o local de Nightingale, um pedaço de solo com apenas 16 metros de largura.
Esta foi a menor manobra já realizada pela sonda. Ele usou um de seus propulsores LTR (Low Thrust Reaction Engine Assembly) para iniciar a abordagem. Estes são os menores propulsores a bordo e moveram a espaçonave a 3,7 mm / s.
A espaçonave agora voltou à sua órbita doméstica segura, mas esta foi a mais próxima de Nightingale.
A sonda usou suas câmeras para construir um modelo visual a bordo do site Nightingale. Ele usará esse modelo para navegar para dentro e para fora do site com o sistema Natural Feature Tracking (NFT). A NFT trabalha comparando o que suas câmeras estão vendo em tempo real com suas imagens a bordo.
Em 11 de fevereiro, o OSIRIS-REx executará outra manobra em close-up no seu site de amostragem de backup, o Osprey.
Então vai ficar ainda mais perto.
Em março, ele realizará a Fase Recon Recon. Nessa fase, a espaçonave se aproximará a 250 m (820 pés) de Bennu. No dia 3 de março, ele sobrevoará Nightingale a essa altitude e, no dia 26 de março, fará o mesmo com o Osprey. Esses sobrevôos fornecerão imagens cruciais de alta resolução de cada local para identificar material abundante em cada local.
Após a conclusão da Fase C de reconhecimento, o OSIRIS-REx executará dois ensaios de sua operação de amostragem. Ele pratica sair de sua órbita e viajar para um ponto de verificação predeterminado diretamente sobre o local de amostragem, depois retornará à sua órbita segura. No segundo ensaio, ele deixará sua órbita e manobra para um Matchpoint. Lá, passará o mouse sobre o local de amostragem antes de retornar à órbita novamente.
Esses ensaios são críticos para o sucesso da missão. Durante cada ensaio, a sonda rastreará e analisará as imagens OCAMS e TAGCAMS e dados do LIDAR. A equipe do OSIRIS-REx usará tudo isso para verificar se o sistema de vôo está executando bem.
Depois vem a amostragem final.
O instrumento TAGSAM (Mecanismo de Aquisição de Amostra por Toque e Go-Sample) da sonda coletará uma amostra de regolito da Bennu. TAGSAM é um braço robótico articulado. À medida que o OSIRIS-REx se aproxima do Nightingale, ele estende esse braço em direção à superfície do asteróide. A espaçonave abordará o asteróide muito lentamente e, ao fazê-lo, o TAGSAM fará contato.
Ele tocará a superfície apenas por um curto período de tempo - cerca de cinco segundos - tempo suficiente para coletar uma amostra. Ele coleta uma amostra soprando gás nitrogênio no regolito, enviando material de grão fino acima da superfície, para ser capturado pelo TAGSAM. Depois, medirá a quantidade de material na amostra para ver se é suficiente. A NASA quer coletar uma amostra de 60 gramas.
A NASA possui um novo método de pesagem da amostra. Depois de coletar uma amostra, eles acionam os propulsores para se afastarem de Bennu. Então, com o TAGSAM estendido, eles girarão a espaçonave. Eles medem a inércia e a comparam com uma rotação anterior com o TAGSAM estendido, mas vazio.
Se a amostra não for grande o suficiente, poderá repetir o procedimento. O OSIRIS-REx possui nitrogênio suficiente para realizar três coletas de amostras, se necessário.
Quando a NASA souber que tem uma coleta de amostras bem-sucedida, o cabeçote TAGSAM será colocado na Cápsula de Retorno de Amostra (SRC). Em seguida, o OSIRIS-REx será manobrado em um desvio lento para uma distância segura.
Depois disso, a espaçonave ainda tem trabalho a fazer. Ele permanecerá em Bennu até março de 2021, estudando o asteróide. Então partirá para a Terra.
A data prevista de retorno da amostra da OSIRIS-REx é setembro de 2023. Se tudo der certo, a sonda lançará o SRC para a Terra por pára-quedas, onde será recuperada na Faixa de Teste e Treinamento de Utah da Força Aérea dos EUA.
Por que provar a Bennu?
Asteróides são deixados sobras dos primeiros dias do nosso Sistema Solar. Os astrônomos pensam em asteróides como Bennu como cápsulas do tempo, mensageiros primitivos dos primeiros dias do Sistema Solar. Bennu é um asteróide carbonáceo que foi descoberto em 1999, e sua natureza carbonáceo é importante porque o carbono é um elemento chave na química orgânica. Também é um objeto potencialmente perigoso, com 1 em 2.700 chances de afetar a Terra entre os anos 2175 e 2199. (Outro dos objetivos da missão do OSIRIS-REx é também estudar o Efeito Yarkovsky.)
Também foi escolhido por causa de sua proximidade com a Terra e por causa de sua órbita agradável. Durante a seleção dos alvos, havia mais de 7.000 asteróides próximos à Terra em consideração, mas no final apenas 192 deles tinham órbitas adequadas.
Bennu também é do tamanho certo. Se um asteróide é muito pequeno - menos de cerca de 200 metros de diâmetro - ele gira muito rápido para reter o material da superfície adequado para a amostragem. Todo o material refinado é enviado para o espaço.
O requisito de tamanho reduziu a lista de 192 para apenas 26.
Mas tudo se resume à natureza rica em carbono da Bennu. Seu carbono primordial permanece inalterado desde que o asteróide se formou bilhões de anos atrás. Asteróides como Bennu também contêm moléculas orgânicas, voláteis e aminoácidos que podem ter sido os precursores da vida na Terra. Os cientistas querem saber qual papel os asteróides como Bennu podem ter desempenhado na vida na Terra, e também querem saber sobre seu papel como um elemento fundamental dos planetas do Sistema Solar.
Dos 26 asteróides deixados na lista, apenas 12 tinham uma composição conhecida e apenas 5 eram primitivos e ricos em carbono.
E é por isso que eles escolheram.
Mais:
- Press Release: Relatório de status: OSIRIS-REx conclui o sobrevoo mais próximo de Nightingale de site de amostra
- Missão de Retorno de Amostra de Asteróide OSIRIS-REx
- Revisão da ciência espacial: OSIRIS-REx: retorno de amostra do asteróide (101955) Bennu
- Revista Space: é hora de decidir. Onde o OSIRIS-REx deve colher uma amostra da Bennu?
