Der OSIRIS-REx der NASA nähert sich physisch und zeitlich seinem primären Ziel. Das Raumschiff kam Ende 2018 in Bennu an und untersucht seit etwas mehr als einem Jahr den Asteroiden auf der Suche nach einer geeigneten Probenahmestelle. Dazu kommt es immer näher.
OSIRIS-REx steht für Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer. Das Herzstück der Mission ist die Probe, die sie vom Asteroiden Bennu sammelt. Diese Probe wird schließlich zur Untersuchung auf die Erde zurückkehren.
Das OSIRIS-REx-Team hat eine Probenahmestelle sehr sorgfältig ausgewählt. Als das Raumschiff beim Asteroiden Bennu ankam, stellte die NASA fest, dass die Oberfläche des Asteroiden schwieriger war als gedacht. Obwohl die Oberfläche eine Fülle des richtigen Materials für den Probenahmemechanismus des Raumfahrzeugs enthält, sind viele Gefahren zu vermeiden.
Schließlich erstellte das OSIRIS-REx-Team eine Liste mit vier potenziellen Probenahmestellen. Dann machten sie weitere Überflüge der vier, um sie sich noch genauer anzusehen. Von dort aus wählten sie zwei Probenahmestellen aus: eine primäre und eine sekundäre Stelle. Alle vier Standorte erhielten Namen mit Vogelmotiven, und am Ende des Prozesses wählte die NASA Nightingale als primären Standort und Osprey als Backup-Standort.
Während des gesamten Standortauswahlprozesses hat OSIRIS-REx Bennu in drei Phasen wieder verbunden: Recon A, B und C. Während jeder Phase kam es der Oberfläche immer näher und sammelte mehr Details an jedem Standort. Jetzt, in der Aufklärungsphase C, hat das Raumschiff seine bisher engste Überführung durchgeführt. Am 3. März flog es über Nightingale in einer Höhe von nur 250 Metern.
Die sichere Umlaufbahnhöhe des Raumfahrzeugs beträgt 1 km, aber OSIRIS-REx hat diese Sicherheit für etwa fünf Stunden hinter sich gelassen. Das Nightingale-Gelände befindet sich in einem Krater und ist etwa 16 Meter breit. Während des Manövers waren alle wissenschaftlichen Instrumente auf die Probenahmestelle gerichtet.
Während alle wissenschaftlichen Instrumente in Betrieb waren, handelt es sich bei dieser Überführung hauptsächlich um den PolyCam-Imager des Raumfahrzeugs. PolyCam ist ein 8-Zoll-Teleskop. Je näher es Bennu kommt, desto höher werden die aufgenommenen Bilder.
Nach der Überführung kehrte OSIRIS-REx in seine sichere Umlaufbahn zurück, jedoch in die entgegengesetzte Richtung. Jetzt ist es bereit für das nächste große Manöver, die Probenahme.
Es wird zwei Probenproben geben, und die erste ist für den 15. April geplant. Das Raumschiff nähert sich dann am nächsten und erreicht eine Entfernung von 125 Metern zu Bennus Oberfläche. Aber dort wird es nicht gemacht. In dieser Höhe wird das sogenannte Checkpoint-Manöver ausgeführt. Es wird noch näher an der Nightingale-Stelle absteigen und nach etwa 10 Minuten Abstieg den Abstieg bei 50 Metern stoppen und sich vom Asteroiden zurückziehen.
Dann wird OSIRIS-REx im Juni seine zweite Probe durchführen. Diesmal kommt es jedoch nur ein wenig näher, zwischen 25 und 40 Metern, bevor Sie sich zurückziehen. Während OSIRIS-REx jeden Ansatz ausführt, werden mehr Daten an der Probenahmestelle erfasst. Es wird auch sein NFT-System (Natural Feature Tracking) „trainieren“. Das NFT verwendet Bilder von Bennus Oberfläche, um sich selbst zu führen, und vergleicht Onboard-Bilder mit Echtzeit-Kameraeingaben, um Gefahren zu vermeiden und den Probenahmevorgang zu optimieren.
Das eigentliche Probenahmemanöver ist für Ende August 2020 geplant. Zu diesem Zeitpunkt wird OSIRIS-REx so nahe kommen, dass sein Probenahmemechanismus die Oberfläche berührt. Dann wird eine Ladung Stickstoffgas abgefeuert, um einen Regolithen auszulösen und einen Teil davon einzufangen. Dann geht es zurück.
Missionsbetreiber werden nicht überrascht sein, wenn das NFT-System des Raumfahrzeugs den Probenahmeversuch abbricht. Das System verfügt über eine integrierte Ausfallsicherung. OSIRIS-REx kann mehrere Probenahmeversuche durchführen, sodass Sie sich nicht auf ein Manöver festlegen müssen, das von den automatisierten Systemen des Raumfahrzeugs als unsicher eingestuft wird. Wenn der erste Versuch bei Nightingale nicht funktioniert, kann OSIRIS-REx entweder erneut versuchen, von Nightingale zu sammeln, oder zur Sicherungssite Osprey wechseln.
Wenn alles gut geht, kehrt OSIRIS-REx schließlich zur Erde zurück und gibt die Sample Return Capsule (SRC) in die Erdatmosphäre ab, wo sie einen Fallschirm entfaltet und an die Oberfläche schwimmt. Es wird erwartet, dass es auf der Utah Testing and Training Range landet, wo es abgerufen wird.
Mehr:
- Pressemitteilung: OSIRIS-REx stürzt über Sample Site Nightingale
- NASA: OSIRIS-REx
- Space Magazine: Warum werden Partikel von Asteroid Bennu ausgestoßen?
