El 8 de septiembre, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA está programada para lanzarse a tierra incógnita: la superficie desconocida del asteroide cercano a la Tierra Bennu. Como las expediciones de antaño, la misión de OSIRIS-REx incluye el mapeo del terreno exótico que explora.
Bennu es parte de los escombros que quedaron de la formación del sistema solar y es lo suficientemente prístino como para contener pistas sobre esa historia muy temprana. OSIRIS-REx, que significa Orígenes, Interpretación espectral, Identificación de recursos, Explorador de regolitos de seguridad- estudiará a Bennu en detalle y recolectará una muestra para enviar a la Tierra para un análisis en profundidad. La misión también investigará cómo la presión de la luz solar influye en el camino de este asteroide que viaja.
"Me gusta decir que lo primero que hace cualquier explorador al llegar a una nueva tierra es comenzar a hacer mapas", dijo Ed Beshore, investigador principal adjunto de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona en Tucson.
Para OSIRIS-REx, el mapeo es de misión crítica. Es uno de los objetivos científicos principales y una parte integral de las operaciones de la nave espacial. La nave espacial pasará un año volando cerca de Bennu, sus cinco instrumentos que capturan imágenes del asteroide, documentandosu forma grumosa y sus propiedades químicas y físicas.
Esta información se utilizará para producir cuatro mapas de nivel superior para identificar el sitio donde se recolectará la muestra. Estos mapas indicarán qué sitios son científicamente más valiosos, dónde la nave espacial puede tocar el asteroide de manera segura, donde la navegación puede entregar la nave espacialy donde hay suficiente roca suelta que se puede recoger.
Se elegirán alrededor de una docena de posibles sitios de muestreo para comenzar. Una vez que se haya anotado esta lista, los mapas de reconocimiento proporcionarán vistas detalladas de los pocos candidatos restantes. Más tarde, después de que se realice el muestreo, el equipo refinará algunos mapas para proporcionarcontexto para el análisis de laboratorio del material y para ayudar a futuros estudios de asteroides.
"Cada mapa reunirá diferentes tipos de datos para responder una pregunta independiente", dijo Lucy Lim, científica asistente del proyecto OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Un mapa de nivel superior se ocupará de la seguridad de la nave espacial. El equipo debe asegurarse de que OSIRIS-REx no encuentre peligros cuando se acerque a Bennu y ejecute su maniobra de tocar y salir, o TAG.Se extenderá un brazo mecánico que funciona como un palo de pogo desde la nave espacial. La nave espacial se acercará lentamente al asteroide hasta que la cabeza de la muestra al final del brazo "bese" la superficie. Luego, OSIRIS-REx se alejará del asteroide..
El área objetivo para TAG será un círculo que mide 164 pies 50 metros de ancho.
"Tenemos que poder decir con un alto grado de confianza que la nave espacial estará a salvo si toca la superficie en cualquier lugar dentro de ese círculo", dijo David Lorenz, líder de TAG OSIRIS-REx en Goddard.
Para determinar eso, el equipo observará la inclinación del paisaje, las lecturas de temperatura y si salen columnas de material del asteroide. Otra consideración será la cantidad de luz reflejada por la superficie. Eso es importante porque OSIRIS-RExhará rebotar las señales láser de la superficie. Si un área es demasiado oscura, no habrá suficiente señal de retorno; un área que es demasiado brillante cegará el detector.
Los peligros como rocas grandes y acantilados escarpados se identificarán en una etapa diferente.
Otro mapa de nivel superior abordará la capacidad de entregar OSIRIS-REx a su objetivo. Esta es principalmente una pregunta de navegación: ¿Se puede llevar la nave espacial a un sitio objetivo a la velocidad correcta? Tanto la velocidad vertical como la velocidad lateral son importantes. De lo contrario, la nave espacial correrá el riesgo de estrellarse o volcarse en el llamado escenario de punta aplastada.
La masa de Bennu hace que la navegación sea un desafío particular. El asteroide será uno de los objetos más pequeños que alguna vez haya visitado una nave espacial planetaria. Bennu tiene muy poca gravedad, tan poca que la presión de la luz solar en OSIRIS-REx casi igualará la fuerza de Bennugravedad. Para permanecer en órbita, la nave espacial tendrá que permanecer dentro de una milla y media unos 2.4 kilómetros de Bennu. Más allá de eso, y la presión de la luz solar lo alejará del asteroide.
"La conclusión es que estamos prestando mucha más atención al modelado de aceleraciones muy pequeñas, como las ejercidas por la presión de radiación solar, que las misiones anteriores han tenido que hacer", dijo Michael Moreau, sistema de dinámica de vuelo OSIRIS-RExmanager en Goddard.
El tercero de estos mapas determinará dónde se encuentra el tipo correcto de material de superficie. El cabezal de muestra, que se parece a un gran filtro de aire automotriz, puede absorber suciedad, polvo y pedazos de grava que miden menos de tres cuartos de unpulgada 2 centímetros. Se necesita recolectar al menos 2 onzas 60 gramos de material, pero el cabezal de la muestra puede contener hasta 4.4 libras 2 kilogramos.
"Nuestro objetivo es maximizar la cantidad de muestra para OSIRIS-REx", dijo Kevin Walsh, co-investigador de OSIRIS-REx en el Southwest Research Institute en Boulder, Colorado. "Hemos analizado el cabezal de la muestra en el laboratorio ysepa cómo funciona y buscaremos el entorno adecuado en Bennu ".
Para encontrar eso, el equipo observará imágenes, mediciones de inclinación e información térmica, que revela cómo el material en la superficie almacena y libera calor. Los granos más gruesos y rocosos absorberán más calor del sol y lo emitirán lentamente durante elnoche de asteroides. Las partículas de grano fino perderán calor muy rápidamente una vez que estén fuera de la luz solar.
El cuarto mapa de nivel superior evaluará el valor científico de la superficie en Bennu. A partir de observaciones remotas, el equipo asume que Bennu debería contener agua y material orgánico o rico en carbono, pero aún no lo sabencómo se distribuye este material por la superficie.
"Algunos de los sitios más interesantes serán aquellos que ofrecen material fresco, tal vez expuestos por un impacto, una actividad de grietas o plumas como los cometas, y aquellos con material diverso", dijo Keiko Nakamura-Messenger, OSIRIS-RExel científico del sitio de la muestra y el subdirector para la curación en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. "También creemos que el lugar más frío tiene un mayor valor científico, porque es allí donde es probable que los orgánicos se conserven mejor".
Para resolver esto, el equipo analizará las características geológicas, la mineralogía, la composición química y la temperatura.
Todos estos mapas se construirán en un modelo de forma tridimensional de Bennu. El equipo ya está utilizando un modelo de forma preliminar, producido a partir de observaciones de radar del asteroide. Pero una vez se realizará un nuevo modelo de forma con una resolución mucho más altaOSIRIS-REx encuesta Bennu.
"El modelo de forma es el marco: la pieza que todo mapa debe tener", dijo Eric Palmer, colaborador de OSIRIS-REx en el Planetary Science Institute en Tucson. "También proporciona una forma de corregir las observaciones científicas para quepuedes hacer comparaciones de manzanas con manzanas "
El equipo tiene dos formas de derivar la forma detallada de Bennu. Una es hacer mediciones precisas de la distancia de ida y vuelta desde la nave espacial al asteroide utilizando el altímetro láser a bordo. La otra es la llamada forma-técnica de sombreado, o estereofotoclinometría, que deduce la disposición tridimensional de la tierra a partir de múltiples imágenes tomadas desde diferentes ángulos en un rango de condiciones de iluminación.
Beshore señaló una razón más para poner todo este esfuerzo en el mapeo. "Estos mapas de Bennu serán hermosos", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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