การมาถึงและการสำรวจของภารกิจOSIRISREx
เมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2018 NASA ยืนยันว่า OSIRIS-REx ได้จับคู่ความเร็วและวงโคจรของ Bennu ที่ระยะทางประมาณ 19 กม. (12 ไมล์) ซึ่งไปถึงดาวเคราะห์น้อยได้อย่างมีประสิทธิภาพ OSIRIS-REx ทำการผ่านพื้นผิว Bennu อย่างใกล้ชิดโดยเริ่มแรกที่ประมาณ 6.5 กม. (4.0 ไมล์) จนถึงเดือนธันวาคมเพื่อปรับแต่งรูปร่างและวงโคจรของ Bennu การสำรวจสเปกโตรสโกปีเบื้องต้นของพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยโดยยานอวกาศ OSIRIS-REx ตรวจพบว่ามี แร่ธาตุที่มีน้ำ อยู่ในรูปของ ดิน ในขณะที่นักวิจัยสงสัยว่า Bennu มีขนาดเล็กเกินไปที่จะกักเก็บน้ำ แต่กลุ่มไฮดรอกซิลอาจมาจากการมีน้ำอยู่ในร่างกายแม่ก่อนที่ Bennu จะแยกออก
OSIRIS-REx เข้าสู่วงโคจรรอบ Bennu ในวันที่ 31 ธันวาคม 2018 เวลาประมาณ 1.75 กม. (1.09 ไมล์) เพื่อเริ่มต้นการทำแผนที่ระยะไกลและแคมเปญการตรวจจับสำหรับการเลือกไซต์ตัวอย่าง นี่คือระยะทางที่ใกล้ที่สุดที่ยานอวกาศใด ๆ โคจรรอบวัตถุท้องฟ้าเหนือกว่าวงโคจรของดาวหาง Rosetta 67P / Churyumov – Gerasimenko ที่ 7 กม. (4.3 ไมล์) ที่ระดับความสูงนี้ยานอวกาศจะใช้เวลา 62 ชั่วโมงในการโคจรรอบเบ็นนู ในตอนท้ายของการสำรวจโดยละเอียดนี้ยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรที่ใกล้ขึ้นโดยมีรัศมี 1 กม. (0.62 ไมล์)
ตัวอย่างการได้มา
แนวคิดของศิลปินเกี่ยวกับเครื่องมือ TAGSAM ในการทำงาน
ขั้นตอน
มีการซ้อมก่อนเหตุการณ์สุ่มตัวอย่างซึ่งในระหว่างนั้นจะต้องยกแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นรูปตัว Y เพื่อลดโอกาสการสะสมของฝุ่นระหว่างการสัมผัสและให้ระยะห่างจากพื้นดินมากขึ้นในกรณีที่ยานอวกาศหงายท้อง (สูงสุด 45 °) ระหว่างการติดต่อ การตกลงมาช้ามากในการลดการจับของทรัสเตอร์ก่อนสัมผัสเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดการปนเปื้อนของพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยโดยจรวด ไฮดราซีน ที่ไม่มีปฏิกิริยา ต้องตรวจจับการสัมผัสกับพื้นผิวของ Bennu โดยใช้เครื่องวัดความเร่งและแรงกระแทกหมายถึงการกระจายไปโดยสปริงในแขน TAGSAM
เมื่อเครื่องมือ TAGSAM สัมผัสกับพื้นผิวการระเบิดของ ก๊าซไนโตรเจน ถูกปล่อยออกมาซึ่งหมายถึงการเป่าอนุภาค รีโคลิ ธ ที่มีขนาดเล็กกว่า 2 ซม. (0.8 นิ้ว) เข้าสู่หัวเก็บตัวอย่างที่ส่วนท้ายของแขนหุ่นยนต์ ตัวจับเวลาห้าวินาที จำกัด เวลาในการรวบรวมเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดการปะทะกัน หลังจากหมดเวลาการซ้อมรบแบบถอยห่างออกจากดาวเคราะห์น้อยอย่างปลอดภัย
จากนั้นแผนดังกล่าวมีไว้สำหรับ OSIRIS-REx ในการซ้อมรบในสองสามวันต่อมาเพื่อหยุดการลอยออกจากดาวเคราะห์น้อยใน ในกรณีที่จำเป็นต้องส่งคืนเพื่อพยายามสุ่มตัวอย่างอีกครั้ง จากนั้นจะใช้ภาพของส่วนหัวของ TAGSAM เพื่อตรวจสอบว่าได้รับตัวอย่างมาแล้ว หากได้ตัวอย่างมายานอวกาศจะหมุนเกี่ยวกับแกนสั้น ๆ ของแขนตัวอย่างเพื่อกำหนดมวลตัวอย่างโดยการวัดโมเมนต์ความเฉื่อยและตรวจสอบว่ามันเกิน 60 กรัม (2 ออนซ์) ที่ต้องการหรือไม่
ทั้งการบังคับเบรกและการหมุนถูกยกเลิกเนื่องจากรูปภาพของคอนเทนเนอร์ตัวอย่างแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามีการรวบรวมวัสดุส่วนเกินจำนวนมากซึ่งส่วนหนึ่งสามารถหลบหนีผ่านซีลของคอนเทนเนอร์ได้เนื่องจากวัสดุบางส่วนติดขัดกลไกการเปิด . วัสดุที่รวบรวมได้ถูกกำหนดให้จัดเก็บทันทีใน Sample Return Capsule ในวันที่ 28 ตุลาคม 2020 หัวเก็บตัวอย่างถูกยึดไว้ในแคปซูลส่งคืน หลังจากการแยกส่วนหัวออกจากแขนตัวเก็บรวบรวมแขนจะถูกดึงกลับเข้าไปในการกำหนดค่าการเปิดตัวและฝาแคปซูลส่งคืนตัวอย่างจะถูกปิดและล็อคเพื่อเตรียมกลับสู่ Earth นอกเหนือจากกลไกการสุ่มตัวอย่างจำนวนมากแล้วแผ่นสัมผัสที่ส่วนท้ายของหัวเก็บตัวอย่างที่ทำจากห่วงสแตนเลสขนาดเล็ก (เวลโคร ) ยังเก็บฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 1 มม.
การดำเนินการ
ไซต์ตัวอย่างผู้สมัครสี่คนสุดท้าย
คอลเล็กชันตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จในเดือนตุลาคม 2020 ซึ่งแสดง OSIRIS-REx ที่แตะลงบนไซต์ตัวอย่างของ Nightingale
รูปภาพของส่วนหัว TAGSAM ที่แสดงว่าเป็น เต็มไปด้วยหินและฝุ่นที่เก็บรวบรวมจาก Bennu และมีการรั่วไหลของวัสดุสู่อวกาศ
OSIRIS-REx เก็บตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย Bennu ได้สำเร็จ – ตุลาคม 2020
NASA เลือกไซต์ตัวอย่างผู้สมัครสี่แห่งสุดท้ายในเดือนสิงหาคม 2019 ชื่อ Nightingale Kingfisher, Osprey และ Sandpiper ในวันที่ 12 ธันวาคม 2019 พวกเขาประกาศว่า Nightingale ได้รับเลือกให้เป็นไซต์ตัวอย่างหลักและ Osprey ได้รับเลือกให้เป็นไซต์สำรอง ไนติงเกลทั้งสองแห่งตั้งอยู่ภายในหลุมอุกกาบาตไนติงเกลอยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือของเบนนูในขณะที่ออสเปรย์อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร
แผนการเริ่มต้นของนาซ่าคือทำการสุ่มตัวอย่างครั้งแรกในปลายเดือนสิงหาคม 2020 กิจกรรมการเก็บตัวอย่าง Touch-and-Go (TAG) ตามแผนเดิมของ NASA มีกำหนดจัดขึ้นในวันที่ 25 สิงหาคม 2020 แต่มีกำหนดใหม่ในวันที่ 20 ตุลาคม 2020 เวลา 22:12 UTC ในวันที่ 15 เมษายน 2020 การฝึกซ้อมการเก็บตัวอย่างครั้งแรกได้ดำเนินการสำเร็จแล้วที่ไซต์ตัวอย่าง Nightingale แบบฝึกหัดนี้ใช้ OSIRIS-REx ใกล้พื้นผิว 65 ม. (213 ฟุต) ก่อนทำการเบิร์นหลัง การฝึกซ้อมครั้งที่สองเสร็จสมบูรณ์ในวันที่ 11 สิงหาคม 2020 โดยนำ OSIRIS-REx ลงไปที่ 40 ม. (130 ฟุต) จากผิวน้ำ นี่เป็นการซ้อมครั้งสุดท้ายก่อนที่จะมีการเก็บตัวอย่างในวันที่ 20 ตุลาคม 2020 เวลา 22:12 UTC
ในวันที่ 20 ตุลาคม 2020 เวลา 22:12 UTC OSIRIS-REx ได้สัมผัสกับ Bennu ได้สำเร็จ NASA ยืนยันผ่านภาพที่ถ่ายระหว่างการสุ่มตัวอย่างว่ากลุ่มตัวอย่างได้ทำการติดต่อ ยานอวกาศแตะลงในระยะ 92 ซม. (36 นิ้ว) จากตำแหน่งเป้าหมาย หลังจากถ่ายภาพส่วนหัวของ TAGSAM แล้ว NASA สรุปว่ามีก้อนหินที่ฝังอยู่ในแผ่น mylar ซึ่งมีไว้เพื่อกักเก็บตัวอย่างไว้ทำให้ตัวอย่างค่อยๆหนีไปในอวกาศ เพื่อป้องกันการสูญเสียตัวอย่างเพิ่มเติมผ่านอวัยวะเพศหญิง NASA จึงยกเลิกการซ้อมรบปั่นด้ายที่วางแผนไว้ก่อนหน้านี้เพื่อกำหนดมวลของตัวอย่างเช่นเดียวกับการซ้อมรบในการนำทางและตัดสินใจที่จะเก็บตัวอย่างในวันที่ 27 ตุลาคม 2020 แทนที่จะเป็น 2 พฤศจิกายน 2020 ตามแผนเดิมซึ่งสำเร็จลุล่วงไปด้วยดี เห็นได้ว่าหัวตัวเก็บข้อมูลที่วางอยู่เหนือ SRC หลังจากที่แขนของ TAGSAM ขยับไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับการจับและต่อมาหัวตัวเก็บรวบรวมเข้ากับวงแหวนจับในแคปซูลส่งคืนตัวอย่าง
เมื่อหัวนั่ง ในวงแหวนยึดของ Sample Return Capsule ในวันที่ 28 ตุลาคม 2020 ยานอวกาศได้ทำการ “backout check” ซึ่งสั่งให้แขน TAGSAM ถอยออกจากแคปซูล การซ้อมรบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อดึงเข้าที่ส่วนหัวของตัวเก็บรวบรวมและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสลักซึ่งยึดส่วนหัวของตัวเก็บรวบรวมไว้อย่างดี หลังจากการทดสอบทีมภารกิจได้รับการส่งข้อมูลทางไกลเพื่อยืนยันว่าศีรษะได้รับการรักษาความปลอดภัยอย่างเหมาะสมในแคปซูลส่งคืนตัวอย่าง หลังจากนั้นในวันที่ 28 ตุลาคม 2020 จะต้องถอดชิ้นส่วนกลไกสองชิ้นบนแขน TAGSAM ออกก่อนซึ่งเป็นท่อที่นำก๊าซไนโตรเจนไปยังหัว TAGSAM ระหว่างการเก็บตัวอย่างและแขนของ TAGSAM นั้นเอง ในช่วงหลายชั่วโมงต่อมาทีมภารกิจได้สั่งให้ยานอวกาศตัดท่อที่กวนตัวอย่างผ่านหัว TAGSAM ระหว่างการเก็บตัวอย่างและแยกส่วนหัวของนักสะสมออกจากแขน TAGSAM เมื่อทีมงานยืนยันว่ากิจกรรมเหล่านี้เสร็จสิ้นแล้วมันก็สั่งให้ยานอวกาศในวันที่ 28 ตุลาคม 2020 ปิด
และปิดผนึก Sample Return Capsule ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการเก็บตัวอย่างของ Bennu ในการปิดผนึก SRC ยานอวกาศจะปิดฝาแล้วยึดสลักภายในสองอัน นอกจากนี้ในการตรวจสอบภาพพบว่ามีอนุภาคบางส่วนหลุดออกจากหัวเก็บในระหว่างขั้นตอนการจัดเก็บ แต่ได้รับการยืนยันว่าไม่มีอนุภาคใดที่จะขัดขวางกระบวนการจัดเก็บเนื่องจากทีมงานมั่นใจว่ามีวัสดุเหลืออยู่จำนวนมาก ของศีรษะมากกว่าปริมาณที่ต้องการ 60 ก. (2.1 ออนซ์) ตอนนี้ตัวอย่างของ Bennu ถูกจัดเก็บอย่างปลอดภัยและพร้อมสำหรับการเดินทางสู่โลก ตอนนี้หัวของตัวรวบรวมได้รับความปลอดภัยภายใน SRC แล้วชิ้นส่วนของตัวอย่างจะไม่สูญหายอีกต่อไป
