Un segundo ensayo exitoso, coloca al OSIRIS-REx de la NASA, en el camino hacia la recolección de muestras.

El 11 de agosto, la nave espacial OSIRIS-REx realizó su última ejecución de práctica de la secuencia de muestreo, alcanzando una altitud aproximada de 40 metros sobre el sitio de muestreo Nightingale antes de ejecutar una maniobra de retroceso. Nightingale, el sitio principal de recolección de muestras de OSIRIS-REx, se encuentra dentro de un cráter en el hemisferio norte de Bennu.

El ensayo de aproximadamente cuatro horas de “Matchpoint” llevó a la nave espacial a través de las primeras tres de las cuatro maniobras de la secuencia de muestreo: la maniobra de salida de la órbita, la aproximación de “Checkpoint” y el impulso de Matchpoint. El punto de control es el punto donde la nave espacial verifica de forma autónoma su posición y velocidad antes de ajustar su trayectoria hacia la tercera maniobra del evento. Matchpoint es el momento en que la nave espacial coincide con la rotación de Bennu para volar en tándem con la superficie del asteroide, directamente sobre el sitio de la muestra, antes de aterrizar en el lugar objetivo.

Cuatro horas después de partir de su órbita de zona de seguridad de 1 km, OSIRIS-REx realizó la maniobra Checkpoint a una altitud aproximada de 125 metros sobre la superficie de Bennu. Desde allí, la nave espacial continuó descendiendo durante otros ocho minutos para realizar la combustión Matchpoint. Después de descender en esta nueva trayectoria durante otros tres minutos, la nave espacial alcanzó una altitud de aproximadamente 40 m, lo más cerca que la nave espacial ha estado nunca de Bennu, y luego realizó una quema de retroceso para completar el ensayo.

Estas imágenes fueron capturadas durante un período de 13,5 minutos. La secuencia de imágenes comienza aproximadamente a 128 metros sobre la superficie, antes de que la nave espacial ejecutara la maniobra “Checkpoint”, y continuara hasta la maniobra “Matchpoint”, con la última imagen tomada aproximadamente a 44 metros sobre la superficie de Bennu. El brazo de muestreo de la nave espacial, llamado Mecanismo de adquisición de muestras Touch-And-Go (TAGSAM), es visible en la parte inferior del marco.
Créditos: NASA / Goddard / University of Arizona.

Durante el ensayo, la nave espacial desplegó con éxito su brazo de muestreo, el Mecanismo de adquisición de muestras Touch-And-Go (TAGSAM), desde su posición plegada y estacionada hasta la configuración de recolección de muestras. Además, algunos de los instrumentos de la nave espacial recopilaron imágenes científicas y de navegación y realizaron observaciones espectrométricas del sitio de la muestra, como ocurrirá durante el evento de recolección de muestras. Estas imágenes y datos científicos se conectaron a la Tierra después de concluir el evento.

Debido a que la nave espacial y Bennu se encuentran actualmente a unos 288 millones de kilómetros de la Tierra, la nave espacial tarda aproximadamente 16 minutos en recibir las señales de radio que se utilizan para comandarla. Este lapso de tiempo impidió el mando en vivo de las actividades de vuelo desde tierra durante el ensayo. Como resultado, la nave espacial realizó toda la secuencia de ensayo de forma autónoma. Antes del comienzo del ensayo, el equipo OSIRIS-REx enlazó todos los comandos del evento a la nave espacial y luego proporcionó el comando “Ir” para comenzar el evento. El evento de recolección de muestras real que se llevará a cabo en octubre se realizará de la misma manera.

Este segundo ensayo brindó al equipo de la misión la práctica necesaria para navegar la nave espacial a través de las tres primeras maniobras del evento de muestreo y la oportunidad de verificar que los sistemas de imágenes, navegación y rango de la nave espacial funcionaran como se esperaba durante la primera parte de la secuencia de descenso.

El ensayo de Matchpoint también confirmó que el sistema de guía de seguimiento de características naturales (NFT) de OSIRIS-REx estimó con precisión la trayectoria de la nave espacial después de la quema de Matchpoint, que es la maniobra final antes de que el cabezal de recolección de muestras contacte con la superficie de Bennu. Este ensayo también fue la primera vez que se utilizó el mapa de peligros a bordo de la nave espacial. El mapa de peligros delimita áreas que podrían dañar potencialmente la nave espacial. Si la nave espacial detecta que está en camino de tocar un área peligrosa, retrocederá de forma autónoma una vez que alcance una altitud de 5 m. Si bien OSIRIS-REx no voló tan bajo durante el ensayo, sí empleó el mapa de peligro para evaluar si su trayectoria de aterrizaje prevista habría evitado los peligros en la superficie, y descubrió que la trayectoria de la nave espacial durante el ensayo habría permitido un aterrizaje seguro en Nightingale.

Durante los últimos minutos del descenso de la nave espacial, OSIRIS-REx también recopiló nuevas imágenes de navegación de alta resolución para el sistema de guía NFT. Estas imágenes detalladas de los puntos de referencia de Bennu se utilizarán para el evento de muestreo y permitirán que la nave espacial apunte con precisión a un área muy pequeña.

“Se ejercitaron muchos sistemas importantes durante este ensayo, desde comunicaciones, propulsores de naves espaciales y, lo más importante, el sistema de guía de seguimiento de características naturales a bordo y el mapa de peligros”, dijo el investigador principal de OSIRIS-REx, Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona, Tucson. “Ahora que hemos completado este hito, confiamos en finalizar los procedimientos para el evento TAG. Este ensayo confirmó que el equipo y todos los sistemas de la nave espacial están listos para recolectar una muestra en octubre “.

El equipo de la misión ha pasado los últimos meses preparándose para el ensayo de Matchpoint mientras maximiza el trabajo remoto como parte de la respuesta al COVID-19. El día del ensayo, un número limitado de personal monitoreó la telemetría de la nave espacial desde las instalaciones de Lockheed Martin Space, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y la Universidad de Arizona, tomando las precauciones de seguridad apropiadas, mientras que el resto del equipo desempeñaba sus funciones de forma remota.

La nave espacial viajará hasta la superficie del asteroide durante su primer intento de recolección de muestras, programado para el 20 de octubre. Durante este evento, el mecanismo de muestreo de OSIRIS-REx tocará la superficie de Bennu durante varios segundos, disparará una carga de nitrógeno presurizado para perturbar la superficie y tomar una muestra antes de que la nave 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, brinda 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 proporciona 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.