La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA se dirige a la Tierra con una muestra de asteroide

Después de casi cinco años en el espacio, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA está de camino de vuelta a la Tierra con una gran cantidad de rocas y polvo del asteroide Bennu.

El lunes 10 de mayo a las 4:23 p.m. EDT, la nave espacial encendió sus motores principales a toda velocidad durante siete minutos, para realizar su maniobra más significativa desde que llegó a Bennu en 2018. Este encendido propulsó a la nave espacial a casi 1.000 kilómetros por hora, colocándola en un viaje de 2,5 años hacia la Tierra.

Cuando haya orbitado dos veces el Sol, la nave espacial OSIRIS-REx llegará a la Tierra el 24 de septiembre de 2023. A su regreso, la cápsula que contiene material de Bennu se separará del resto de la nave espacial y entrará en la atmósfera terrestre. La cápsula descenderá en paracaídas al campo de pruebas y entrenamiento de Utah, en el desierto occidental de Utah, donde los científicos estarán esperando para recuperarla.

“Los muchos logros de OSIRIS-REx han demostrado la forma audaz e innovadora en la que se desarrolla la exploración en tiempo real”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia en la sede de la NASA. “El equipo aceptó el desafío, y ahora tenemos una pieza primordial de nuestro sistema solar regresando a la Tierra, donde muchas generaciones de investigadores podrán descubrir sus secretos”.

Para realizar el plan plurianual de la misión, una docena de ingenieros de navegación hicieron cálculos y escribieron un código de ordenador para instruir a la nave espacial sobre cuándo y cómo alejarse de Bennu. Después de partir desde Bennu, llevar la muestra a la Tierra de manera segura, es el próximo objetivo crítico del equipo. Esto incluye una planificación de maniobras futuras para mantener la nave espacial en curso a lo largo de su viaje.

“Durante este tiempo nuestra mentalidad ha sido, “¿Dónde estamos en el espacio en relación con Bennu?””, Dijo Mike Moreau, subdirector del proyecto OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Ahora nuestra mentalidad ha cambiado a “¿Dónde está la nave espacial en relación con la Tierra?””

Las cámaras de navegación que ayudaron a orientar la nave espacial en relación con Bennu se apagaron el 9 de abril, después de tomar sus últimas imágenes del asteroide. Con Bennu ya en el espejo retrovisor, los ingenieros están utilizando las instalaciones de la red de espacio profundo de la NASA para dirigir a OSIRIS-REx, comunicándose con la nave a través de señales de radio. Al medir la frecuencia de las ondas devueltas por el transpondedor de la nave espacial, los ingenieros pueden saber la velocidad a la que se mueve OSIRIS-REx. Los ingenieros miden cuánto tardan las señales de radio en llegar de la nave espacial a la Tierra para determinar su ubicación.

Superadas con creces las expectativas de la misión

La fecha de salida del 10 de mayo fue programada en función de la alineación de Bennu con la Tierra. El objetivo de la maniobra de retorno es llevar a la nave espacial a unos 10.000 kilómetros de la Tierra para septiembre de 2023. Aunque OSIRIS-REx todavía tiene mucha energía restante, el equipo está tratando de preservar tanto como sea posible para posibilitar una potencial misión extendida a otro asteroide, después de devolver la cápsula de muestra a la Tierra. El equipo investigará la viabilidad de esa misión este verano.

El rumbo de la nave espacial está principalmente determinado por la atracción gravitatoria del Sol, pero los ingenieros necesitarán ocasionalmente hacer pequeños ajustes del rumbo mediante encendidos del motor.

“Necesitamos hacer correcciones regulares para acercar la trayectoria cada vez más a la atmósfera de la Tierra para conseguir la liberación de la muestra y para subsanar los pequeños errores que podrían haberse acumulado desde el último encendido”, dijo Peter Antreasian, líder de navegación de OSIRIS-REx en KinetX Aerospace. que tiene su sede en Simi Valley, California.

El equipo realizará ajustes de rumbo unas semanas antes del reingreso a la Tierra para apuntar con precisión la ubicación y el ángulo para la liberación de la cápsula de muestra en la atmósfera de nuestro planeta. Si llegara demasiado baja, la cápsula podría rebotar en la atmósfera como un guijarro que salta en un lago y si llegara demasiado alta, la cápsula podría quemarse debido a la fricción y al calor de la atmósfera. Si OSIRIS-REx no liberase la cápsula en ese momento, el equipo tiene un plan B para desviarla de la Tierra y volver a intentarlo en 2025.

“Hay mucha emoción en el equipo por este viaje”, dijo Moreau. “Creo que todo el mundo tiene una gran senación de éxito, porque superamos todas estas tareas abrumadoras y pudimos lograr todos los objetivos que se nos plantearon. Pero también hay algo de nostalgia y tristeza por el final de esta parte de la misión “.

OSIRIS-REx superó muchas expectativas. Más recientemente, en medio de una pandemia mundial, el equipo ejecutó sin problemas la operación más crítica de la misión, recolectando más de 60 gramos de suelo de la superficie de Bennu.

Antes de la recolección de muestras, hubo una serie de sorpresas que mantuvieron al equipo alerta. Por ejemplo, una semana después de que la nave espacial entrara en su primera órbita alrededor de Bennu, el 31 de diciembre de 2018, el equipo se dio cuenta de que el asteroide estaba lanzando pequeños trozos de roca al espacio.

“Tuvimos que esforzarnos para verificar que las pequeñas partículas expulsadas de la superficie no representaran un peligro para la nave espacial”, dijo Moreau.

Al llegar al asteroide, los miembros del equipo también se sorprendieron al descubrir que Bennu está lleno de rocas.

Para superar la dureza extrema e inesperada de la superficie de Bennu, los ingenieros tuvieron que desarrollar rápidamente una técnica de navegación más precisa para localizar sitios más pequeños de lo esperado inicialmente para la recolección de muestras.

La misión OSIRIS-REx fue fundamental tanto para confirmar como para refutar varios hallazgos científicos. Entre los confirmados se encontraba una técnica que utilizaba observaciones de la Tierra para predecir los minerales del asteroide que podrían ser ricos en carbono y mostrarían signos de agua antigua. Un hallazgo que resultó infructuoso fue que Bennu tendría una superficie lisa, lo que los científicos predijeron midiendo la cantidad de calor que irradiaba su superficie.

Los científicos utilizarán la información obtenida de Bennu para perfeccionar los modelos teóricos y mejorar las predicciones futuras.

“Esta misión enfatiza por qué tenemos que hacer ciencia y exploración de múltiples formas, tanto desde la Tierra como desde el espacio en sí, porque las suposiciones y modelos son solo eso”, dijo Enos.

Goddard proporciona la gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal. La universidad dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos. Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, 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.

Edición: R. Castro.