El asteroide Bennu está a punto de jugar ‘etiqueta’ con una nave espacial de la NASA

La nave espacial realizará la secuencia completa de acercarse al asteroide y recolectar la muestra de forma autónoma ya que los comandos en vivo desde la Tierra no serán posibles.

Según los datos devueltos por la nave espacial, el equipo de la misión debería poder confirmar si el aterrizaje fue exitoso el martes.

La nave espacial ha realizado dos ensayos sin tocar el asteroide, por lo que su equipo está preparado para este evento tan esperado.

Sin embargo, Bennu no es lo que los científicos esperaban que fuera. El lugar de aterrizaje de Nightingale está rodeado de peligros, por lo que la misión deberá ejecutarse con la máxima precisión.

La nave espacial OSIRIS-REx tendrá que detectar peligros y retrasar su propia misión si algún obstáculo se interpone en el camino de la recolección de muestras. Pero si todo funciona sin problemas, la nave espacial y su preciada muestra comenzarán el largo viaje de regreso a la Tierra el próximo año y aterrizarán la muestra en la Tierra en 2023.

Esquivando rocas del tamaño de un edificio

Imagínese una camioneta con capacidad para 15 pasajeros volando por el espacio y acercándose a una roca que tiene la altura del Empire State Building y que gira rápidamente. Esa es la misión OSIRIS-REx a Bennu.

Bennu tiene una órbita que lo acerca a la Tierra, razón por la cual se considera un asteroide cercano a la Tierra. Uno de sus enfoques futuros podría acercarlo peligrosamente a la Tierra el próximo siglo; tiene una probabilidad entre 2.700 de impactar nuestro planeta.

Las muestras de Bennu podrían ayudar a los científicos a comprender no solo más sobre los asteroides que podrían impactar la Tierra, sino también sobre cómo se formaron los planetas y comenzó la vida. En total, la nave espacial recolectará alrededor de 2 onzas, o 30 paquetes de azúcar, de material del asteroide.

Aunque esto suena pequeño, es el mayor retorno de muestra del espacio desde el programa Apollo, según la NASA.

Pero primero, OSIRIS-REx tiene que navegar por un camino pequeño y estrecho hasta el lugar de aterrizaje de Nightingale dentro de un cráter en el hemisferio norte del asteroide.

El área de toma de contacto se ha reducido a aproximadamente una décima parte del plan original, por lo que la precisión es clave. En el borde oriental del cráter se encuentra una roca del tamaño de un edificio que podría amenazar a la nave espacial cuando se aleja del asteroide una vez que se haya recolectado la muestra.

Bennu «no es la playa de arena que esperábamos y estábamos esperando», dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, durante una conferencia de prensa en septiembre.

En cambio, los científicos descubrieron que el asteroide estaba cubierto de rocas del tamaño de una casa. El equipo utilizó la nave espacial para mapear todo el asteroide y determinar cuatro posibles sitios de aterrizaje. Nightingale fue finalmente elegido como el mejor.

«Seleccionamos Nightingale porque, de lejos, tiene el material más detallado de los cuatro candidatos a sitios de muestra», dijo Dante Lauretta, investigador principal de la misión y profesor del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, en septiembre.

«Pasamos a principios de 2020 haciendo pases de reconocimiento a baja altitud sobre este sitio, obteniendo imágenes de aproximadamente un octavo de pulgada por píxel. Básicamente, tenemos imágenes increíblemente detalladas que cubren todo el cráter, y contamos todas esas rocas».

Entrando para un touchdown

El lugar de aterrizaje del Nightingale tiene 52 pies de diámetro, aproximadamente el tamaño de unos pocos espacios de estacionamiento donde la nave espacial del tamaño de una camioneta aterrizará brevemente durante unos segundos. No hay lugar para el error; rocas del tamaño de un edificio están a solo unos pasos de distancia.

El evento tardará unas 4,5 horas en desarrollarse y la nave espacial ejecutará tres maniobras para recoger la muestra.

La nave espacial primero disparará propulsores para dejar su órbita segura alrededor del asteroide, que está a unos 2.500 pies de distancia de la superficie, y viajará durante cuatro horas antes de llegar a solo 410 pies de distancia. Luego, la nave espacial se ajustará a la posición y la velocidad para continuar descendiendo.

A continuación, OSIRIS-REx ralentizará su descenso para apuntar a un camino para que coincida con la rotación del asteroide durante el contacto. Sus paneles solares se plegarán en una configuración de ala en Y sobre la nave espacial para protegerlos.

Por fin, OSIRIS-REx aterrizará durante menos de 16 segundos. La nave disparará una botella de nitrógeno presurizado al asteroide, utilizando el gas como una forma de levantar material de la superficie de Bennu.

La cabeza recolectora de la nave espacial capturará el material agitado. Esta cabeza, ubicada en el brazo de muestreo robótico de 11 pies de largo, es la única parte de la nave espacial que tocará Bennu. El equipo lo compara con un filtro de aire en un automóvil modelo más antiguo, perfecto para recolectar material fino.

Los discos pequeños, que pueden acumular polvo como almohadillas adhesivas, también se encuentran en la cabeza en caso de que parte de la maniobra de muestreo no salga según lo planeado.

Una cámara en la nave espacial tomará imágenes del evento de recolección.

«Podremos saber si estábamos inclinados, si el gas salió hacia un lado, si el material se agitó lo suficiente», dijo Lauretta. «También tendremos una muy buena indicación de la ubicación exacta en Nightingale donde hicimos contacto y podemos comparar eso con nuestro mapa de muestrabilidad, para evaluar si aterrizamos en un área donde hay abundante material muestreable o en una de las ubicaciones más rocosas . «

Luego, los propulsores de la nave espacial se dispararán y la ayudarán a alejarse de la superficie de Bennu y alcanzar una distancia segura una vez más.

La nave espacial OSIRIS-REx pasará por estas maniobras por sí sola y, en última instancia, tendrá que decidir si es segura o no. La nave se basará en su sistema de navegación de seguimiento de características naturales, que toma imágenes de forma activa durante el descenso y las compara con las imágenes almacenadas en un catálogo a bordo para asegurarse de que está en el camino correcto. Esto influirá en cada paso del descenso y la aproximación.

Si se desvía, la nave espacial abortará el intento.

El sistema de navegación también contiene un mapa de peligro del lugar de aterrizaje, y si detecta que la nave espacial se acerca a un peligro, se detendrá a 16 pies sobre el asteroide y no continuará con el intento.

Esto significa que OSIRIS-REx puede mantenerse seguro e intentar otra recolección de muestras en el futuro.

Comprobando con Earth

A lo largo de cada paso, la nave enviará datos a los investigadores de la NASA en la Tierra, lo que les permitirá determinar si el aterrizaje fue exitoso o no. Si bien solo un número limitado del equipo estará en el sitio en el Área de apoyo a la misión de Lockheed Martin Space debido a la pandemia, otros estarán en el sitio en diferentes ubicaciones para monitorear el evento.

Para asegurarse de que la nave espacial realmente recolectó una muestra, una de las cámaras OSIRIS-REx tomará imágenes del cabezal de recolección el 22 de octubre. Y el 24 de octubre, la nave espacial realizará un giro para determinar la masa del material que recolectó.

Aunque el objetivo es 2 onzas, OSIRIS-REx puede soportar hasta 4 libras.

Si la recolección de la muestra sale según lo planeado, la cabeza y la muestra se colocarán y sellarán en la cápsula de retorno de la muestra para ser devuelta a la Tierra.

Pero si la recolección falla o no hay suficiente material, hay dos cargas de nitrógeno más para futuros intentos en un segundo sitio llamado Osprey en enero de 2021.

En total, los miembros del equipo pasarán aproximadamente una semana evaluando lo que recolectaron y asegurándose de que la nave espacial y sus instrumentos lograron sobrevivir ilesos al encuentro.

«De lejos, el resultado más probable que tendremos el 20 de octubre es que contactemos con la superficie y salgamos con una muestra grande que supere nuestros requisitos. Pero Bennu ya nos ha lanzado una serie de bolas curvas, por lo que estamos completamente preparado para etiquetar en Osprey (el sitio de respaldo) si es necesario «, dijo Mike Moreau, subdirector del proyecto en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland, en un comunicado.

Recientemente, los científicos descubrieron que el material fino en el sitio de Nightingale fue expuesto recientemente al entorno espacial. Esto significa que el material recopilado por OSIRIS-REx será uno de los materiales más prístinos del asteroide.

Y la muestra de Bennu que se devolverá a la Tierra no se parecerá en nada a los meteoritos que tenemos en la Tierra, dicen los científicos de la NASA, porque gran parte de lo que han aprendido sobre Bennu es inesperado.