מקור: נאס"א
החללית OSIRIS-REx פרשה את זרועה הרובוטית ביום שלישי ה-20 באוקטובר, ולראשונה סוכנות החלל של נאס"א נגעה לזמן קצר באסטרואיד על מנת לאסוף אבק ואבנים מפני השטח שלו, שיגיעו לכדור הארץ ב-2023.
אסטרואיד קדום שמור היטב, המכונה בֶּנוּ (Bennu), נמצא כיום יותר מ-321 מיליון ק"מ מכדור הארץ. בנו מציע למדענים הצצה למערכת השמש המוקדמת שכן הוא התגבש לראשונה לפני מיליארדי שנים ופלט מרכיבים שהיו יכולים לעזור לזריעת החיים על כדור הארץ. אם אירוע איסוף הדגימות של יום שלישי, המכונה Touch-and-Go) TAG), יספק מספיק דגימות, צוותי המשימה יפקדו על החללית להתחיל לאחסן את המטען הקדמון והיקר כדי להתחיל במסעה חזרה לכדור הארץ במרץ 2021. אחרת, הם יתכוננו לניסיון נוסף בינואר.
"הפעם הראשונה המדהימה הזו של נאס"א מדגימה כיצד צוות מופלא מכל רחבי ארה"ב התכנס והתמיד דרך אתגרים מורכבים כדי להרחיב את גבולות הידע", אמר מנהל נאס"א, ג'ים ברידנשטיין (Jim Bridenstine). "השותפים מהתעשייה, מהאקמיה והשותפים הבינלאומיים שלנו מאפשרים לנו להחזיק בידינו חלק ממערכת השמש הקדומה ביותר."
בשעה 13:50, OSIRIS-REx הציתה את מנועיה כדי לדחוף את עצמה מחוץ למסלול ההקפה סביב בנו. היא פרשה את הכתף, אחר כך את המרפק, ואז את פרק כף היד של זרוע הדגימה שלה, באורך של 3.35 מטר, המכונה TAGSAM ("מנגנון איסוף הדגימה"), והתקרבה אל עבר בנו תוך הנמכה של כ-805 מטר לכיוון פני השטח. לאחר הנמכה של ארבע שעות, בגובה של כ-125 מטר, ביצעה החללית את "שריפת צ'קפויינט" (“Checkpoint burn"), התמרון הראשון מבין שניים המאפשרים לה לכוון עצמה במדויק לאתר איסוף הדגימות, המכונה "Nightingale".
עשר דקות לאחר מכן, החללית הניעה שוב מנועיה ל"שריפת מטצ'פויינט" (“Matchpoint burn"), התמרון השני, כדי להאט את ירידתה ולהתאים עצמה לסיבוב האסטרואיד בזמן המגע. לאחר מכן המשיכה בשיוט בן 11 דקות מעבר לבולדר בגודל של בניין בן שתי קומות, שמכונה "הר דום" ("Mount Doom”) , כדי לנחות במכתש בחצי הכדור הצפוני של בנו. גודלו כגודל מגרש חניה קטן, אתר Nightingale הוא אחד הנקודות הבודדות הפנויות יחסית על סלע החלל הבלתי צפוי הזה המכוסה בבולדרים.
"זהו הישג מדהים - והיום קידמנו את המדע וההנדסה ואת הסיכויים שלנו למשימות עתידיות של חקר מספרי הסיפורים הקדומים והמסתוריים האלה של מערכת השמש", אמר תומאס זורובוכן (Thomas Zurbuchen), מנהל עמית במנהל משימות המדע של נאס"א במטה הסוכנות בוושינגטון. "פיסת סלע קדמונית שהייתה עדה לכל ההיסטוריה של מערכת השמש שלנו מוכנה לחזור הביתה עבור דורות של גילויים מדעיים, ואנחנו לא יכולים לחכות לראות מה יבוא בהמשך."
"לאחר למעלה מעשור של תכנון, הצוות מאושר מאוד מההצלחה של ניסיון הדגימה היום", אמר דנטה לורטה (Dante Lauretta), החוקר הראשי של OSIRIS-REx באוניברסיטת אריזונה בטוסון. "למרות שיש לפנינו קצת עבודה כדי לקבוע את תוצאת האירוע - המגע המוצלח, ירי הגז של TAGSAM, וההתרחקות מבנו הם הישגים מרכזיים עבור הצוות. אני מצפה לנתח את הנתונים כדי לקבוע את מסת הדגימה שנאספה."
כל נתוני הטלמטריה של החללית מציינים שאירוע ה-TAG בוצע כצפוי. עם זאת, יקח לצוות OSIRIS-REx כשבוע לאשר כמה דגימות אספה החללית.
נתונים בזמן אמת מצביעים על כך ש-TAGSAM יצר מגע עם פני השטח בהצלחה וירה פרץ של גז חנקן. הגז היה צריך להרים אבק ואבנים על פני בנו, שחלקם היה צריך להילכד בראש איסוף הדגימות של TAGSAM. מהנדסי OSIRIS-REx אישרו גם כי זמן קצר לאחר שהחללית יצרה מגע עם פני השטח, היא הציתה את מנועיה ונסוגה בבטחה מבנו.
"תמרון ה-TAG של היום היה היסטורי", אמרה לורי גלייז (Lori Glaze), מנהלת חטיבת המדע הפלנטרי במטה נאס"א בוושינגטון. "העובדה שנגענו בבטחה ובהצלחה בשטח של בנו, בנוסף לכל שאר אבני הדרך שהמשימה הזו כבר השיגה, היא עדות לרוח החיה של המחקר שממשיכה לחשוף את סודות מערכת השמש."
"קשה להסביר במילים כמה מרגש היה לקבל אישור לכך שהחללית נגעה בהצלחה בפני השטח וירתה אחד מבקבוקי הגז", אמר מייקל מורו (Michael Moreau), סגן מנהל הפרויקט של OSIRIS-REx במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד. "הצוות לא יכול לחכות כדי לקבל את התמונות מאירוע ה-TAG מאוחר יותר הערב ולראות כיצד השטח של בנו הגיב לאירוע ה-TAG."
החללית ביצעה TAG באופן אוטונומי, עם הוראות שתוכנתו מראש ע"י מהנדסים על כדור הארץ. כעת, צוות הOSIRIS-REx יתחיל להעריך אם החללית לכדה חומר כלשהו, ואם כן, כמה; המטרה היא לפחות 60 גרם.
מהנדסי ומדעני OSIRIS-REx ישתמשו בכמה טכניקות כדי לזהות ולמדוד את הדגימה מרחוק. ראשית, הם ישוו תמונות של אתר Nightingale לפני ואחרי ה-TAG כדי לראות כמה חומר על פני השטח נע בתגובה לפרץ הגז.
"האינדיקציה הראשונה שלנו אם הצלחנו לאסוף דגימה תגיע ב-21 באוקטובר כאשר נוריד את סרט הנסיגה של החללית", אמר מורו. "אם ה-TAG עשה הפרעה משמעותית של פני השטח, ככל הנראה אספנו חומר רב."
לאחר מכן, הצוות ינסה לקבוע את כמות הדגימה שנאספה. שיטה אחת כוללת צילום של ראש ה-TAGSAM עם מצלמה המכונה SamCam, המיועדת לתיעוד תהליך איסוף הדגימה ולקביעה האם אבק ואבנים נאספו בראש האספן. אינדיקציה עקיפה אחת תהיה כמות האבק שתמצא סביב ראש האספן. מהנדסי OSIRIS-REx ינסו לצלם תמונות שיכולות, בתנאי התאורה הנכונים, להראות את החלק הפנימי של הראש, כך שהמהנדסים יוכלו לחפש ראיות לדגימה בתוכו.
כמה ימים לאחר ניתוח תמונות SamCam, החללית תנסה שיטה נוספת למדידת מסת הדגימה שנאספה, על ידי קביעת השינוי ב"רגע האינרציה "של החללית, ביטוי המתאר את אופן חלוקת המסה ואיך היא משפיעה על סיבוב הגוף סביב ציר מרכזי. תמרון זה כרוך בפרישת זרוע TAGSAM לצד החללית וסיבוב איטי של החללית סביב ציר מאונך לזרוע. טכניקה זו מקבילה לאדם שמסתובב עם זרוע אחת מושטת תוך שהוא מחזיק בחוט עם כדור מחובר לקצה. האדם יכול לחוש במסת הכדור על ידי המתח בחוט. לאחר שבוצע תמרון כזה לפני אירוע ה-TAG, וכעת אחריו, המהנדסים יוכלו למדוד את השינוי במסת ראש האיסוף כתוצאה מהדגימה בתוכו.
"נשתמש בשילוב של נתונים מ-TAG, התמונות שלאחר TAG ומדידת המסה כדי להעריך את ביטחוננו בכך שאספנו לפחות 60 גרם דגימה", אמר ריץ' ברנס (Rich Burns), מנהל פרויקט OSIRIS-REx בגודארד. "אם הביטחון יהיה גבוה, נקבל את ההחלטה לאחסן את הדגימה ב-30 באוקטובר."
כדי לאחסן את הדגימה, המהנדסים יפקדו על הזרוע הרובוטית למקם את ראש אספן הדגימה בקפסולת החזרת הדגימה (SRC), הממוקמת בגוף החללית. לאחר מכן זרוע הדגימה תיסוג לצד החללית בפעם האחרונה, ה-SRC ייסגר, והחללית תתכונן לעזיבת בנו במרץ 2021 - זו הפעם הבאה שבנו יתיישר בצורה מיטבית עם כדור הארץ, עבור הטיסה החסכונית ביותר בדלק חזרה.
עם זאת, אם יתברר כי החללית לא אספה מספיק דגימה ב-Nightingale, היא תנסה לתמרן TAG נוסף ב-12 בינואר 2021. אם זה יקרה, היא תיגע באתר גיבוי שנקרא "Osprey", שהוא עוד אזור נטול סלעים יחסית, בתוך מכתש ליד קו המשווה של בנו.
החללית OSIRIS-REx שוגרה מבסיס חיל האוויר קייפ קנוורל בפלורידה, ב-8 בספטמבר 2016. היא הגיעה לבנו ב-3 בדצמבר 2018 והחלה להקיף את האסטרואיד לראשונה ב-31 בדצמבר 2018. החללית אמורה לחזור לכדור הארץ ב-24 בספטמבר 2023, כאשר היא תצניח את ה-SRC במדבר המערבי של יוטה, שם יחכו המדענים לאסוף אותו.
מכון גודארד מספק ניהול משימות כולל, הנדסת מערכות, בטיחות והבטחת המשימה עבור OSIRIS-REx. דנטה לורטה (Dante Lauretta) מאוניברסיטת אריזונה, טוסון, היא החוקרת הראשית, ואוניברסיטת אריזונה מובילה גם את צוות המדע ותכנון התצפיות המדעיות של המשימה ועיבוד הנתונים. חברת לוקהיד מרטין בדנבר בנתה את החללית ומספקת את תפעול הטיסה. גודארד ו-KinetX Aerospace אחראים לניווט חללית ה-OSIRIS-REx.
זוהי המשימה השלישית ב"תוכנית הגבולות החדשים" של נאס"א, שמנוהלת על ידי מרכז טיסות החלל מרשל של נאס"א בהאנטסוויל, אלבמה, עבור מנהל משימת המדע של הסוכנות בוושינגטון.
