Lernen Sie die "Guide Boulders" von OSIRIS-REx kennen.
Als das NASA-Raumschiff vor über einem Jahr zum ersten Mal beim Asteroiden Bennu ankam, war die Oberfläche des Asteroiden ganz anders als erwartet. Anstelle einer Oberfläche mit großen, glatten Flächen ist fast die gesamte Oberfläche mit Felsbrocken bedeckt. Das bedeutete, dass die NASA das Probenahmeverfahren überdenken musste.
Zunächst wollten sie LIDAR verwenden, um OSIRIS-REx (Ursprung, Spektralinterpretation, Ressourcenidentifikation, Sicherheit, Regolith Explorer) an die Oberfläche des Asteroiden Bennu zu führen. OSIRIS-REx ist eine Mission zur Probenrückgabe und muss die Oberfläche berühren, um Proben zu sammeln.
LIDAR (LIght Detection And Ranging) ist ein Navigationssystem, das Lichtimpulse aussendet und die Reflexionen liest. Durch Messen der Rücklaufzeit der Impulse kann ein Bild der Objekte „gezeichnet“ werden, die das Licht reflektieren. Das Ergebnis wird als "Punktwolke" bezeichnet. Wenn Sie dies hunderte, tausende oder sogar millionenfach tun, wird das Bild ziemlich detailliert.
Der LIDAR von OSIRIS-REx wird als Guidance, Navigation and Control (GNC) LIDAR bezeichnet. Es wurde jedoch entwickelt, um das Raumschiff an Aufsetzorten mit einem Durchmesser von 50 Metern zu landen. Bei der Ankunft in Bennu war klar, dass der Asteroid keine solchen Stellen hat. Der größte Standort ist viel kleiner, nur 16 Meter breit oder etwa 10% der Fläche, die die NASA erwartet hat.
Das OSIRIS-REx-Team musste also eine andere Lösung finden. Eine, die das Raumschiff sicher zu den viel kleineren Probenahmestellen führen könnte.
Geben Sie NFT oder Natural Feature Tracking ein.
Natural Feature Tracking basiert auf einer Art Katalog hochauflösender Kamerabilder der Probenahmestellen auf der Oberfläche des Asteroiden Bennu. Wenn OSIRIS-REx zu einer Site absteigt, vergleicht es seine Live-Kamerabilder mit seiner Bilddatenbank, um Gefahren zu vermeiden und sicher abzusteigen. Das NFT-System wurde als Backup für LIDAR in die OSIRIS-REx-Mission aufgenommen.
Im vergangenen Jahr hat das Raumschiff eine Reihe immer engerer Vorbeiflüge an potenziellen Landeplätzen durchgeführt. Zuerst identifizierte die NASA vier potenzielle Standorte und beschränkte sie dann auf nur zwei: Nightingale, den primären Standort; und Osprey, die Backup-Site. Während der Vorbeiflüge oder Überflüge nahm das Raumschiff hochauflösende Bilder der Standorte sowie der Anflüge und Abflüge auf. Die Standorte werden aus verschiedenen Winkeln und unter verschiedenen Lichtbedingungen abgebildet, um sie so genau wie möglich zu machen.
Zurück auf der Erde identifizierte das OSIRIS-REx-Team anhand all dieser Bilder Gefahren, insbesondere gefährliche Felsbrocken, die sich in der Nähe der primären Probenahmestelle Nightingale und der Sicherungsstelle Osprey befinden. Anschließend kombinierten sie diese Bilder mit Daten des Laserhöhenmessers (OLA) von OSIRIS-REx, um detaillierte Karten der Oberfläche von Bennu zu erstellen.
In einem technischen Dokument der NASA wird NFT folgendermaßen beschrieben: „Für das Onboard-Rendering rendert NFT jedes Feature mithilfe von Formmodelldaten, die aus Daten generiert wurden, die zuvor in der Mission gesammelt wurden. Jedes Merkmal wird durch ein Array von Geländeinformationen und zugehörigen Albedodaten dargestellt, die einem Patch auf der Asteroidenoberfläche entsprechen. NFT verwendet diese Daten dann zusammen mit dem vorhergesagten Sonnenwinkel und der Kameraposition, um das erwartete Erscheinungsbild des Features zu rendern, das mithilfe einer normalisierten Kreuzkorrelation mit dem an Bord gesammelten Bild abgeglichen wird. “
Es stehen einige Probenahmevorgänge an, und OSIRIS-REx wird während dieser engen Ansätze NFT verwenden. Das OSIRIS-REx-Team wird die Wirksamkeit der NFT überwachen und prüfen, ob das Raumschiff bei Bedarf sogar einen Anflug abbrechen kann. Dies geschieht alles automatisch, da Bennu für die Echtzeitkommunikation zu weit entfernt ist.
Ende August wird das Raumschiff die erste echte Probensammlung versuchen. OSIRIS-Rex ist für mehrere Probenentnahmeversuche ausgestattet, wenn der erste nicht erfolgreich ist.
Das Raumschiff soll 2021 vom Asteroiden Bennu abfliegen und die Probe 2023 zur Erde zurückbringen.
Mehr:
- Pressemitteilung: Bennus Boulders leuchten als Leuchtfeuer für OSIRIS-REx der NASA
- NASA Technical Paper: Lehren aus der autonomen OSIRIS-REx-Navigation mithilfe der Verfolgung natürlicher Merkmale
- Space Magazine: OSIRIS-REx flog 620 Meter über seinen Landeplatz. Bestätigt, dass es sich um einen von Boulder übersäten Albtraum handelt, genau wie der Rest von Bennu
