La nave espacial de la NASA Osiris-Rex aterrizó el martes por la tarde sobre la superficie rocosa del asteroide Bennu, y descendió durante unos segundos para recolectar muestras de roca y polvo en una operación de precisión a 330 millones de kilómetros de la Tierra.
“Aterrizaje confirmado”, dijo un locutor de la NASA a las 18:12, horas (22:12 GMT). Y añadió: “Muestreo termiando”, arrancando una ovación entre el equipo al final de esta operación de algunos segundos.
El evento había ocurrido unos 18,5 minutos antes, pero las señales de confirmación tardaron en enviarse de vuelta al control de la misión en nuestro planeta.
La histórica misión se completará cuando la nave traiga las muestras de regreso a la Tierra en 2023.
“Parece que algo realmente asombroso está por suceder. Esta es una primera misión histórica para la NASA, devolver una muestra de asteroide. Es difícil incluso sin COVID, pero el COVID lo hizo aún más difícil”, afirmó ayer Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, en una conferencia de prensa, que elogió el esfuerzo del equipo en medio de la actual pandemia.
La nave espacial, que fue lanzada hace cuatro años, ha estado orbitando Bennu durante los últimos 24 meses y se posó brevemente su superficie a través de un brazo robótico para tomar una muestra. La recolección de muestras Touch-And-Go (TAG), es calificada como arriesgada por la accidentada orografía rocosa del asteroide. Es la primera vez que la NASA recoje pedazos de un asteroide.
La nave fue a un sitio bautizado como Nightingale, un área rocosa de 16 metros de diámetro en el hemisferio norte de Bennu, donde el brazo robótico de muestreo de la nave recolectó una muestra. Este lugar fue seleccionado como el sitio de muestreo principal de la misión porque contiene la mayor cantidad de material de grano fino sin obstrucciones, pero la región está rodeada de rocas del tamaño de un edificio.
Durante el evento de muestreo, la nave espacial, que es del tamaño de una camioneta grande, logró aterrizar en un área que es solo del tamaño de unos pocos espacios de estacionamiento, y a solo unos pasos de algunas de estas grandes rocas, informa la NASA. Durante la duración del evento de recolección de muestras, la nave espacial realizará tres maniobras separadas para alcanzar la superficie del asteroide. La secuencia de descenso comenzó con OSIRIS-REx encendiendo sus propulsores para una maniobra para dejar su órbita segura aproximadamente a 770 metros de la superficie de Bennu.
Después de viajar cuatro horas en esta trayectoria descendente, la nave espacial realizaró la maniobra “Checkpoint” a una altitud aproximada de 125 metros. Esta combustión del propulsor ajusta la posición y la velocidad del OSIRIS-REx para descender abruptamente hacia la superficie. Aproximadamente 11 minutos después, la nave espacial realizó la combustión “Matchpoint” a una altitud aproximada de 54 metros, ralentizando su descenso y apuntando a una trayectoria que coincida con la rotación del asteroide en el momento del contacto.
Luego, la sonda descendió a la superficie, aterrizó durante menos de dieciséis segundos y disparó una de sus tres botellas de nitrógeno presurizado. El gas agita y levantó el material de la superficie de Bennu, que luego quedó atrapado en la cabeza recolectora de la nave espacial. Después de este breve toque, OSIRIS-REx encendió sus propulsores para alejarse de la superficie de Bennu y navegó a una distancia segura del asteroide. Después de la maniobra de salida de la órbita, la nave espacial emprendió una secuencia de reconfiguraciones para prepararse para el muestreo. Primero, OSIRIS-REx extendió su brazo de muestreo robótico, el mecanismo de adquisición de muestras Touch-and-Go (TAGSAM), desde su posición de almacenamiento plegada hasta la posición de recolección de muestras.
Los dos paneles solares de la nave espacial luego se movieron en una configuración de “ala en Y” sobre el cuerpo de la nave espacial, que los colocó de manera segura arriba y lejos de la superficie del asteroide durante el aterrizaje. Esta configuración también coloca el centro de gravedad de la nave espacial directamente sobre la cabeza del colector TAGSAM, que es la única parte de la nave espacial que entrará en contacto con la superficie de Bennu durante el evento de recolección de muestras.
Vuelo autónomo
Debido a que la nave espacial y Bennu están aproximadamente a 334 millones de km de la Tierra durante el TAG, las señales tardaron unos 18,5 minutos en viajar en ambos sentidos. Este lapso de tiempo evitó el mando en vivo de las actividades de vuelo desde tierra durante el evento TAG, por lo que la nave espacial está diseñada para realizar toda la secuencia de recolección de muestras de forma autónoma. Antes del inicio del evento, el equipo OSIRIS-REx vinculó todos los comandos a la nave espacial y envió un comando “GO” para comenzar. Para navegar de forma autónoma al sitio Nightingale, OSIRIS-REx utilizó el sistema de navegación Natural Feature Tracking (NFT). La nave espacial comenzó a recopilar imágenes de navegación aproximadamente 90 minutos después de la salida de la órbita. Luego comparó estas imágenes en tiempo real con un catálogo de imágenes integrado, utilizando características de superficie identificadas para asegurarse de que está en el camino correcto hacia el sitio.
A medida que la nave espacial se acercó a la superficie, OSIRIS-REx actualizó las maniobras Checkpoint y Matchpoint según la estimación de la NFT de la posición y velocidad de la nave espacial. OSIRIS-REx continuó usando las estimaciones de NFT mientras descendió a la superficie después de la maniobra Matchpoint para monitorear su posición y velocidad de descenso. La nave espacial tenía previsto abortar de forma autónoma si su trayectoria variaba fuera de los límites predefinidos.
Para garantizar que la nave espacial aterrizara en un área segura que evite las numerosas rocas de la región, el sistema de navegación está equipado con un mapa de riesgos del sitio Nightingale, que delimitó áreas dentro del sitio de muestreo que podrían dañar potencialmente la nave espacial. Si el sistema NFT de la nave espacial detectaba que estaba en camino de tocar una de estas zonas peligrosas, la nave de forma autónoma saldría de su aproximación una vez que alcance una altitud de 5 metros. Esto mantiene la nave espacial segura y permite un intento posterior de recolección de muestras en una fecha futura.
A medida que la nave espacial realice cada evento en la secuencia de recolección de muestras, enviará actualizaciones de telemetría al equipo OSIRIS-REx, aunque a una velocidad de datos extremadamente lenta. Las imágenes y otros datos científicos recopilados durante el evento se vincularán después de que la nave espacial se haya alejado del asteroide y pueda apuntar su antena más grande hacia la Tierra para transmitir a velocidades de comunicación más altas.
OSIRIS-REx se encargó de recolectar al menos 60 gramos del material rocoso de Bennu para devolver a la Tierra, el mayor retorno de muestra del espacio desde el programa Apolo, y la misión desarrolló dos métodos para verificar que se produjo esta recolección de muestras. El 22 de octubre, la cámara SamCam de OSIRIS-REx capturará imágenes del cabezal TAGSAM para ver si contiene el material de superficie de Bennu. La nave espacial también realizará una maniobra de giro el 24 de octubre para determinar la masa de material recolectado.
Segunda oportunidad
Si estas medidas muestran una recolección exitosa, se tomará la decisión de colocar la muestra en la Cápsula de Retorno de Muestras (SRC) para regresar a la Tierra. Si no se ha recolectado suficiente muestra de Nightingale, la nave espacial tiene cargas de nitrógeno a bordo para dos intentos más. No se realizaría un intento de TAG en el sitio de reserva de Osprey antes de enero de 2021.
El equipo de la misión ha pasado los últimos meses preparándose para el evento de recolección de muestras mientras maximiza el trabajo remoto como parte de su respuesta COVID-19. El día del TAG, un número limitado de miembros del equipo monitoreará la nave espacial desde el Área de Apoyo a la Misión de Lockheed Martin Space, tomando las precauciones de seguridad adecuadas. Otros miembros del equipo también estarán en otros lugares en el sitio para cubrir el evento, mientras también observarán los protocolos de seguridad.
La nave espacial está programada para partir de Bennu en 2021 y entregará la muestra recolectada a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.
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