OSIRIS-REx de la NASA está a una prueba de tocar el asteroide Bennu.

La primera nave espacial de muestreo de asteroides de la NASA, está haciendo los preparativos finales para tomar una muestra de la superficie del asteroide Bennu. La próxima semana, la misión OSIRIS-REx llevará a cabo un segundo ensayo de su secuencia de aterrizaje, practicando las actividades de recolección de muestras una última vez antes de aterrizar en Bennu este otoño.

El 11 de agosto, la misión realizará su ensayo “Matchpoint”, la segunda ejecución de práctica del evento de recolección de muestras Touch-and-Go (TAG). El ensayo será similar al ensayo “Checkpoint” del 14 de abril, que practicó las dos primeras maniobras del descenso, pero esta vez la nave agregará una tercera maniobra, llamada Matchpoint burn, y volará aún más cerca del sitio de muestra Nightingale. alcanzando una altitud de aproximadamente 40 m, antes de alejarse del asteroide.

Esta representación muestra la trayectoria y configuración de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA durante el ensayo Matchpoint, que es la última vez que la misión practicará los pasos iniciales de la secuencia de recolección de muestras antes de aterrizar en el asteroide Bennu.
Créditos: NASA / Goddard / University of Arizona.

Durante este segundo ensayo será la primera vez que la nave espacial ejecute la maniobra Matchpoint para luego volar en conjunto con la rotación de Bennu. El ensayo también le da al equipo la oportunidad de familiarizarse con la navegación de la nave espacial a través de todas las maniobras de descenso, mientras verifica que los sistemas de imágenes, navegación y rango de la nave espacial funcionan como se espera durante el evento.

Durante el descenso, la nave espacial dispara sus propulsores tres veces distintas para bajar hasta la superficie del asteroide. La nave espacial viajará a una velocidad promedio de alrededor de 0,3 km/h durante la excursión de aproximadamente cuatro horas. El ensayo de Matchpoint comienza con OSIRIS-REx encendiendo sus propulsores para dejar su órbita de zona segura de 870 m. Luego, la nave espacial extenderá su brazo de muestreo robótico, el Mecanismo de adquisición de muestras Touch-And-Go (TAGSAM), desde su posición plegada y estacionada hasta la configuración de recolección de muestras. Inmediatamente después, la nave espacial girará para comenzar a recopilar imágenes de navegación para el sistema de guía Natural Feature Tracking (NFT). NFT permite que OSIRIS-REx navegue de forma autónoma a la superficie de Bennu comparando un catálogo de imágenes a bordo con las imágenes de navegación en tiempo real tomadas durante el descenso. A medida que la nave espacial se acerca a la superficie, el sistema NFT actualizará el punto de contacto previsto de la nave espacial según la posición de OSIRIS-REx en relación con los puntos de referencia de Bennu.

Después, los dos paneles solares de la nave espacial se moverán a una configuración de “ala en forma de Y” que los colocará de manera segura hacia arriba y lejos de la superficie del asteroide. Esta configuración también colocará el centro de gravedad de la nave espacial directamente sobre la cabeza del colector TAGSAM, que es la única parte de la nave espacial que entrará en contacto con la superficie de Bennu durante el evento de recolección de muestras.

Cuando OSIRIS-REx alcance una altitud de aproximadamente 125 m, realizará la quema de Checkpoint y descenderá más abruptamente hacia la superficie de Bennu durante otros ocho minutos. Aproximadamente a 50 m sobre el asteroide, la nave espacial encenderá sus propulsores por tercera vez para quemar Matchpoint. Esta maniobra ralentizará la velocidad de descenso de la nave espacial y ajustará su trayectoria para que coincida con la rotación de Bennu mientras la nave espacial hace las correcciones finales para dirigirse al punto de aterrizaje. OSIRIS-REx continuará capturando imágenes de los puntos de referencia de Bennu para que el sistema NFT actualice la trayectoria de la nave espacial durante otros tres minutos de descenso. Esto lleva a OSIRIS-REx a su destino objetivo a unos 40 m Bennu, lo más cerca que ha estado del asteroide. Con el ensayo completo, la nave espacial ejecutará una combustión de retroceso, devolverá sus paneles solares a su posición original y reconfigurará el brazo TAGSAM de nuevo a la posición estacionada.

Durante el ensayo, el tiempo de luz unidireccional para que las señales viajen entre la Tierra y la nave espacial será de aproximadamente 16 minutos, lo que no permite el mando en vivo de las actividades de vuelo desde tierra. Entonces, antes del comienzo del ensayo, el equipo OSIRIS-REx vinculará todos los comandos del evento a la nave espacial, lo que permitirá que OSIRIS-REx realice la secuencia de ensayo de forma autónoma después de que se dé el comando GO. También durante el evento, la antena de baja ganancia de la nave espacial será su única antena apuntando hacia la Tierra, transmitiendo datos a una velocidad muy lenta de 40 bits por segundo. Entonces, si bien el equipo OSIRIS-REx podrá monitorear los signos vitales de la nave espacial, las imágenes y los datos científicos recopilados durante el evento no se transferirán hasta que se complete el ensayo. El equipo experimentará estas mismas circunstancias durante el evento TAG real en octubre.

Después del ensayo de Matchpoint, el equipo OSIRIS-REx verificará el rendimiento del sistema de vuelo durante el descenso, incluido que la quema de Matchpoint se ajustara con precisión a la trayectoria de descenso de la nave espacial para su aterrizaje en Bennu. Una vez que el equipo de la misión determine que OSIRIS-REx funcionó como se esperaba, ordenarán a la nave espacial que regrese a su órbita de zona segura alrededor de Bennu.

El equipo de la misión ha pasado los últimos meses preparándose para el ensayo de Matchpoint mientras maximiza el trabajo remoto como parte de su respuesta ante COVID-19. El día del ensayo, un número limitado de personal supervisará la nave espacial desde las instalaciones de Lockheed Martin Space, tomando las precauciones de seguridad adecuadas, mientras el resto del equipo desempeña sus funciones de forma remota. La misión implementó un protocolo similar durante el ensayo de Checkpoint en abril.

El 20 de octubre, la nave espacial viajará hasta la superficie del asteroide durante su primer intento de recolección de muestras. Durante este evento, el mecanismo de muestreo de OSIRIS-REx tocará la superficie de Bennu durante aproximadamente cinco segundos, disparará una carga de nitrógeno presurizado para perturbar la superficie y recolectará una muestra antes de que la nave espacial retroceda. Está previsto que la nave espacial devuelva la muestra a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporciona administración general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal, y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.