La missione di Osiris Rex per campionare l'asteroide Bennu
L’approccio di OSIRIS Rex inizierà quando Bennu sarà
solo un punto di luce a più di 2 milioni di km di distanza dal veicolo
spaziale, nell’agosto del 2018.
OSIRIS-Rex
L'asteroide Bennu è l'obiettivo delle prossima missione di un cube sat particolare denominato Osiris Rex
si avvicinerà all'asteroide, usando una serie di piccoli razzi
per abbinarsi alla velocità di Bennu nella sua orbita attorno
al Sole.
L'appuntamento richiederà che OSIRIS-Rex debba raggiungere
l'asteroide nello stesso luogo insieme e, allo stesso tempo aspettando che
arrivi in quella posizione. Si deve anche muovere alla stessa velocità
e nella stessa direzione dell’asteroide.
La finestra per la partenza su Bennu
sarà
avviata nel marzo del 2021. In quel momento OSIRIS-Rex accenderà i motori
principali e si lancerà verso Bennu con una velocità di 0,32 km / s
. Queste combustioni metteranno OSIRIS-Rex su una
traiettoria che interseca l'orbita della Terra, nel settembre 2023.
L'asteroide Bennu |
L’asteroide Bennu sta viaggiando intorno
al Sole e per raggiungerlo, OSIRIS-Rex eseguirà una serie
di manovre di frenata, rallentando per 0,53 km / s , con una conseguente
velocità di avvicinamento relativa di 20 cm / s .
Il concetto di risolvere traiettorie a bassa spinta
analiticamente, sarà esplorato attraverso una missione semplificata dalla Terra
alla Near-Earth Asteroid Bennu. Bennu è l'obiettivo della
prossima missione OSIRIS-Rex ed è stato identificato come l'oggetto del terzo
più rischioso per la Terra-impatto nei prossimi duecento anni. Ha un
semiasse maggiore pari a ~ 1,12 AU, che lo rende ideale per un trasferimento
dalla Terra con un piccolo rapporto di orbita.
Durante l'incontro con l’asteroide, OSIRIS-Rex sarà la navicella
in grado di volare con Bennu. Il primo tentativo di sondaggio
dell'asteroide inizierà a ottobre del 2018 e durerà un
anno. Comprenderà quattro fasi principali:
* l’indagine preliminare cercherà pennacchi di asteroidi e
satelliti naturali, e misurerà anche l'accelerazione Yarkovsky o
di rotazione di Bennu.
* un orbita attorno a Bennu consentirà di testare la fuga Dynamics per
la squadra di controllo, di modo che si possa transitare dalla navigazione
basata-sulla stella, alla navigazione con punti di riferimento basati
sull’utilizzo delle immagini di superficie di Bennu.
* in dettagliata indagine, più strumenti lavoreranno
insieme per mappare Bennu e determinare le sue proprietà spettrali globali, termiche e geologiche.
* l’orbita su Bennu continuerà a mapparlo a risoluzioni più
elevate, con un focus su siti candidati a essere campionati. Alla fine
dell’orbita, sarà selezionato un sito di esempio.
A luglio del 2020, una volta selezionato il sito di esempio,
OSIRIS-Rex si sposterà per raccogliere un campione di materiale di superficie,
su Bennu. La variazione totale di velocità sarà poco più di 20 cm/s : è
una variazione minuscola rispetto alle grandi manovre necessarie per arrivare e
partire dalle vicinanze dell’asteroide. L'incontro culminerà nella manovra “touch-and-go”
alla velocità di 10 cm/s per raccogliere il campione.
Avvicinando la superficie di Bennu per un totale di cinque
secondi, lo strumento meglio noto come TAGSAM
rilascerà
una raffica di azoto, causando la formazione di rocce
sciolte e di materiale superficiale da innalzare e dirigere verso un collettore
nella testa della sonda. OSIRIS-Rex otterrà almeno 60 grammi e
fino a 2 chilogrammi di campione. Se necessario, il veicolo
spaziale sarà in grado di eseguire fino a tre tentativi di
campionamento.
La SRC,
nella manovra di rientra sulla Terra, colpirà
la parte superiore dell'atmosfera con una velocità di 12,4 km / s e lo scudo
termico rimuoverà oltre il 99% dell'energia cinetica iniziale.
Dopo l'entrata con la SRC libererà in caduta
fino a raggiungere un'altezza di 33,5 km, allorquando il paracadute
frenante distribuirà l’energia di caduta. A 3 km, il
paracadute principale sarà rilasciato, portando la capsula a un atterraggio
morbido nel deserto dell’Utah il 24 settembre 2023, per la naturale conclusione
di un viaggio di sette anni per campionare Bennu e ritornare sulla Terra.
Il materiale campionato sarà analizzato fino al livello atomico
per determinare la composizione chimica dell'asteroide. Gli scienziati
addetti al campionamento cercheranno composti organici come gli amminoacidi e
zuccheri, i cosiddetti “mattoni” determinanti per l’origine della vita.
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