Pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx milik NASA mencapai targetnya, asteroid Bennu (101955 Bennu), pada 3 Desember 2018. Sejak itu, pesawat ruang angkasa telah memeriksa permukaan asteroid, mencari tempat pendaratan yang cocok untuk mengumpulkan sampel. Masalahnya adalah, Bennu memiliki permukaan yang jauh lebih berbatu dan menantang daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Misi utama OSIRIS-REx (Asal, Interpretasi Spektral, Identifikasi Sumber Daya, Keamanan, Penjelajah Regolith) adalah mengumpulkan sampel dari asteroid Bennu dan mengembalikannya ke Bumi. Itu manuver yang berisiko, dan untuk menjadi sukses, pesawat ruang angkasa harus menemukan lokasi pengambilan sampel yang memenuhi dua syarat: ia harus memiliki bahan berbutir halus yang sesuai untuk pengambilan sampel, dan itu harus aman untuk pesawat ruang angkasa.
Pesawat ruang angkasa telah mempelajari permukaan asteroid dengan cermat, dan pada bulan Desember NASA mengumumkan bahwa mereka telah mempersempit lokasi pengambilan sampel menjadi empat kandidat bertema burung: Kingfisher, Osprey, Sandpiper, dan Nightingale. Setelah melihat lebih dekat pada keempatnya, NASA memilih Nightingale sebagai lokasi pengambilan sampel utama, dengan Osprey berfungsi sebagai cadangan.
Itu semua adalah bagian dari Reconnaissance Phase A. Sekarang misinya ada di Recon Phase B, dan fase ini membutuhkan OSIRIS-REx untuk menjadi sangat dekat dengan Bennu.
Orbit rumah pesawat ruang angkasa itu membuatnya 1,2 km (0,75 mil) di atas permukaan asteroid. Kemarin, OSIRIS-REx semakin dekat. Selama hampir 11 jam bermanuver, pesawat ruang angkasa harus mencapai 620 meter (0,4 mil) dari permukaan dan terbang di atas situs Nightingale, sepetak tanah hanya selebar 16 meter (52 kaki).
Ini adalah manuver terkecil yang pernah dilakukan oleh pesawat ruang angkasa. Itu menggunakan salah satu pendorong Low Thrust Reaction Engine Assembly (LTR) untuk memulai pendekatan. Ini adalah pendorong terkecil di atas kapal, dan mereka memindahkan pesawat ruang angkasa di 3,7 mm / s.
Wahana antariksa itu kini telah kembali ke orbit asalnya yang aman, tetapi inilah yang terdekat dengan Nightingale.
Pesawat ruang angkasa menggunakan kameranya untuk membangun model visual onboard dari situs Nightingale. Ini akan menggunakan model itu untuk menavigasi jalan masuk dan keluar dari situs dengan sistem Pelacakan Fitur Alami (NFT). NFT bekerja dengan membandingkan apa yang dilihat kameranya secara real time dengan gambar onboard-nya.
Pada tanggal 11 Februari OSIRIS-REx akan melakukan manuver close-up lainnya atas situs pengambilan sampel cadangannya, Osprey.
Maka akan semakin dekat.
Pada bulan Maret ia akan melakukan Recon Phase C. Dalam fase itu, pesawat ruang angkasa akan mendekati hingga 250 m (820 kaki) Bennu. Pada 3 Maret itu akan terbang di atas Nightingale pada ketinggian itu, dan pada 26 Maret itu akan melakukan hal yang sama untuk Osprey. Jalan layang ini akan memberikan gambar beresolusi tinggi yang penting dari setiap situs untuk mengidentifikasi materi berbutir halus yang berlimpah di setiap situs.
Setelah Recon Fase C selesai, OSIRIS-REx akan melakukan dua latihan operasi pengambilan sampelnya. Ia akan berlatih meninggalkan orbitnya dan melakukan perjalanan ke Checkpoint yang telah ditentukan langsung di atas lokasi pengambilan sampel, kemudian akan kembali ke orbitnya yang aman. Dalam latihan kedua, ia akan meninggalkan orbitnya dan bermanuver ke Matchpoint. Di sana ia akan mengarahkan kursor ke lokasi pengambilan sampel sebelum kembali ke orbit lagi.
Latihan-latihan ini sangat penting untuk keberhasilan misi. Selama setiap latihan, pesawat ruang angkasa akan melacak dan menganalisis citra OCAMS dan TAGCAMS, dan LIDAR. Tim OSIRIS-REx akan menggunakan semua yang memverifikasi bahwa sistem penerbangan berkinerja baik.
Kemudian datang pengambilan sampel akhir.
Instrumen TAGSAM (Mekanisme Sentuh-dan-Pergi-Sampel-Akuisisi) pesawat ruang angkasa akan mengumpulkan sampel regolit dari Bennu. TAGSAM adalah lengan robot yang diartikulasikan. Saat OSIRIS-REx mendekati Nightingale, ia akan menjulurkan lengan ini ke permukaan asteroid. Pesawat ruang angkasa akan mendekati asteroid dengan sangat lambat, dan saat itu terjadi, TAGSAM akan melakukan kontak.
Itu hanya akan menyentuh permukaan untuk waktu yang singkat - sekitar lima detik - yang cukup lama untuk mengumpulkan sampel. Ini mengumpulkan sampel dengan meniup gas nitrogen ke regolith, mengirim material berbutir halus di atas permukaan, untuk ditangkap oleh TAGSAM. Kemudian akan mengukur jumlah bahan dalam sampel untuk melihat apakah cukup. NASA ingin mengumpulkan sampel 60 gram (2,1 ons).
NASA memiliki metode baru menimbang sampel. Setelah mereka mengumpulkan sampel, mereka akan menembakkan pendorong untuk mundur dari Bennu. Kemudian, dengan diperpanjang TAGSAM, mereka akan memutar pesawat ruang angkasa. Mereka akan mengukur inersia dan membandingkannya dengan putaran sebelumnya dengan TAGSAM diperpanjang, tetapi kosong.
Jika sampel tidak cukup besar, itu dapat mengulangi prosedur. OSIRIS-REx memiliki nitrogen yang cukup untuk melakukan tiga koleksi sampel, jika perlu.
Setelah NASA tahu mereka memiliki koleksi sampel yang sukses, kepala TAGSAM akan dimasukkan ke Sampel Pengembalian Kapsul (SRC). Kemudian OSIRIS-REx akan bermanuver menjadi penyimpangan lambat ke jarak yang aman.
Setelah itu, pesawat ruang angkasa masih memiliki pekerjaan yang harus dilakukan. Itu akan tetap di Bennu sampai Maret 2021, mempelajari asteroid. Maka itu akan berangkat ke Bumi.
Tanggal pengembalian sampel yang diperkirakan oleh OSIRIS-REx adalah September 2023. Jika semuanya berjalan dengan baik, pesawat ruang angkasa akan melepaskan SRC ke Bumi melalui parasut, di mana ia akan diambil di Uji dan Pelatihan Utah Angkatan Udara AS.
Mengapa Mencicipi Bennu?
Asteroid ditinggalkan sisa-sisa dari masa-masa awal Tata Surya kita. Para astronom menganggap asteroid seperti Bennu sebagai kapsul waktu, pembawa pesan murni dari masa awal Tata Surya. Bennu adalah asteroid berkarbon yang ditemukan pada tahun 1999, dan sifat karbonnya penting karena karbon adalah elemen kunci dalam kimia organik. Ini juga merupakan objek yang berpotensi berbahaya dengan peluang 1 dalam 2.700 untuk menabrak Bumi antara tahun 2175 dan 2199. (Salah satu tujuan misi OSIRIS-REx lainnya adalah juga untuk mempelajari Efek Yarkovsky.)
Itu juga dipilih karena kedekatannya dengan Bumi, dan karena orbitnya yang menyenangkan. Selama pemilihan target, ada lebih dari 7.000 Asteroid Dekat Bumi sedang dipertimbangkan, tetapi pada akhirnya hanya 192 dari mereka yang memiliki orbit yang sesuai.
Bennu juga ukuran yang tepat. Jika asteroid terlalu kecil — diameternya kurang dari 200 meter — ia berputar terlalu cepat untuk menahan material permukaan yang cocok untuk pengambilan sampel. Semua material berbutir halus dikirim ke luar angkasa.
Persyaratan ukuran mengurangi daftar dari 192 menjadi hanya 26.
Tetapi sebagian besar berasal dari sifat Bennu yang kaya karbon. Karbon primordialnya tidak berubah sejak asteroid terbentuk miliaran tahun lalu. Asteroid seperti Bennu juga mengandung molekul organik, zat mudah menguap, dan asam amino yang mungkin merupakan prekursor bagi kehidupan di Bumi. Para ilmuwan ingin tahu apa peran asteroid yang mungkin dimainkan oleh Bennu dalam kehidupan di Bumi, dan mereka juga ingin tahu tentang peran mereka sebagai blok bangunan mendasar dari planet Tata Surya.
Dari 26 asteroid yang tersisa dalam daftar, hanya 12 yang memiliki komposisi yang diketahui, dan hanya 5 yang primitif dan kaya karbon.
Dan itulah sebabnya mereka memilihnya.
Lebih:
- Siaran Pers: Laporan Status: OSIRIS-REx Menyelesaikan Flyover Terdekat dari Situs Sampel Nightingale
- Contoh Misi Pengembalian Sampel Asteroid OSIRIS-REx
- Ulasan Space Science: OSIRIS-REx: Sampel Kembali dari Asteroid (101955) Bennu
- Space Magazine: Saatnya Memutuskan. Di mana Seharusnya OSIRIS-REx Mengambil Sampel dari Bennu?
