Sonda OSIRIS-REx para recoger muestras en el asteroide Bennu

[Alriga]

Simulación del Touch and Go (TAG) y secuencia de almacenamiento de muestra

Decía la NASA el día 20, justo después del TAG:

Todos los datos de telemetría de la nave espacial indican que el evento TAG se ejecutó como se esperaba. Sin embargo, el equipo de OSIRIS-REx tardará aproximadamente una semana en confirmar cuánta muestra recolectó la nave espacial.

La nave espacial llevó a cabo TAG de forma autónoma, con instrucciones preprogramadas de los ingenieros desde la Tierra. Ahora, el equipo OSIRIS-REx comenzará a evaluar si la nave espacial agarró algún material y, de ser así, cuánto; el objetivo es al menos 60 gramos, lo que equivale aproximadamente a una barra de chocolate de tamaño completo.

Los ingenieros y científicos de OSIRIS-REx utilizarán varias técnicas para identificar y medir la muestra de forma remota. Primero, compararán imágenes del sitio Nightingale antes y después de TAG para ver cuánto material de la superficie se movió en respuesta a la explosión de gas.

Nuestra primera indicación de si tuvimos éxito en la recolección de una muestra vendrá el 21 de octubre cuando bajemos la película de retroceso de la nave espacial. Si TAG causó una alteración significativa en la superficie, probablemente recolectamos mucho material.

A continuación, el equipo intentará determinar la cantidad de muestra recolectada. Un método implica tomar fotografías del cabezal TAGSAM con la cámara SamCam , que se dedica a documentar el proceso de recolección de muestras y determinar si el polvo y las rocas llegaron al cabezal colector. Una indicación indirecta será la cantidad de polvo que se encuentra alrededor del cabezal del recolector de muestras. Los ingenieros de OSIRIS-REx también intentarán tomar fotografías que, dadas las condiciones de iluminación adecuadas, podrían mostrar el interior de la cabeza para que los ingenieros puedan buscar evidencia de muestra dentro de ella.

Un par de días después de que se analicen las imágenes de SamCam, la nave espacial intentará otro método para medir la masa de la muestra recolectada determinando el cambio en el momento de inercia de la nave espacial, una frase que describe cómo se distribuye la masa y cómo afecta la rotación del cuerpo alrededor de un eje central. Esta maniobra implica extender el brazo TAGSAM hacia el costado de la nave espacial y hacer girar lentamente la nave espacial alrededor de un eje perpendicular al brazo. Esta técnica es análoga a una persona que gira con un brazo extendido mientras sostiene una cuerda con una pelota unida al extremo. La persona puede sentir la masa de la pelota por la tensión en la cuerda. Habiendo realizado esta maniobra antes de TAG, y ahora después, los ingenieros pueden medir el cambio en la masa del cabezal de recolección como resultado de la muestra en su interior.

Usaremos la combinación de datos de TAG, las imágenes post-TAG y la medición de masa para evaluar nuestra confianza en que hemos recolectado al menos 60 gramos de muestra. Si nuestra confianza es alta, tomaremos la decisión de guardar la muestra el 30 de octubre”

Sin embargo, si resulta que la nave espacial no recolectó suficiente muestra en Nightingale, intentará otra maniobra TAG el 12 de enero de 2021. Si eso ocurre, aterrizará en el sitio de respaldo llamado "Osprey", que es otra área relativamente libre de rocas dentro de un cráter cerca del ecuador de Bennu.

Para almacenar la muestra, los ingenieros ordenarán al brazo robótico que coloque el cabezal del recolector de muestras en la Cápsula de retorno de muestras (SRC), ubicada en el cuerpo de la nave espacial. El brazo de muestra luego se retraerá hacia el costado de la nave espacial por última vez, el SRC se cerrará y la nave espacial se preparará para su partida de Bennu en marzo de 2021; esta es la próxima vez que Bennu se alineará correctamente con la Tierra para el vuelo de regreso más eficiente en combustible.

** La NASA ya ha publicado el vídeo del Touch And Go (TAG) de anteayer en Bennu, grabado por la cámara SamCam a bordo de Osiris-REx

Saludos.

ACTUALIZADO 23/10/202: Como es habitual en él, hoy Daniel Marín hace un exhaustivo repaso al TAG de Osiris-REx en su blog Eureka, OSIRIS-REx captura muestras del asteroide Bennu

[Alriga]

Me paso hoy por aquí para recordaros que el primer intento de descenso y recogida de muestras (TAG) del asteroide Bennu por parte de Osiris-REx tendrá lugar mañana martes 20/10/2020 sobre la zona de Nightingale ...

El Touch And Go (TAG) ha tenido éxito a la primera, ver el vídeo a partir de 1:10:00 / 1:28:42

Saludos.

[Alriga]

Me paso hoy por aquí para recordaros que el primer intento de descenso y recogida de muestras (TAG) del asteroide Bennu por parte de Osiris-REx tendrá lugar mañana martes 20/10/2020 sobre la zona de Nightingale.

La nave espacial navegará cuidadosamente hasta el sitio de la recogida de la muestra con su brazo de muestreo extendido y tocará la superficie de Bennu durante varios segundos. Al entrar en contacto, la cabeza del colector disparará el gas nitrógeno de una botella para agitar el material suelto, que luego quedará atrapado en la cabeza del colector de muestras de la nave espacial. Después de este breve toque, OSIRIS-REx disparará sus propulsores para alejarse de Bennu, navegando a una distancia segura del asteroide.

Mirad el vídeo que describe el descenso y sus peligros, en el que se pueden activar subtítulos en inglés.

El 20/10/2020 a partir de las 17:20 TU la TV de la NASA inicia una animación en tiempo real, que comienza con el giro de la nave espacial desde su posición inicial para la maniobra de salida de órbita, y recorre toda la secuencia de eventos TAG (Touch-And-Go), concluyendo después de que la nave espacial realice la ignición del retroceso para regresar a la órbita.

Hacia las 21:00 TU transmisión en vivo del descenso de OSIRIS-REx a la superficie de Bennu e intento de recolección de muestras, que finalizará hacia las 22:30 TU. Este es el streaming de NASA TV incrustado:

Si por algún motivo el streaming incrustado aquí deja de funcionar, podéis ir a NASA Live. How to stream NASA TV

Saludos.

[Alriga]

Evidencia in situ de descomposición generalizada de rocas inducida térmicamente en la superficie de Bennu.

Ejemplos de desagregación ( a - c ) y fracturas lineales pasantes ( d - f ) en rocas de diferentes tamaños. La orientación de las fracturas lineales está en las direcciones ( d ) WNW-ESE y ( e , f ) N – S

La descomposición de las rocas debido al ciclo térmico diurno se ha hipotetizado para explicar la degradación de rocas y la producción de regolitos en cuerpos sin aire. OSIRIS-REx brinda la oportunidad de buscar evidencia de ruptura térmica y evaluar su importancia en las superficies de asteroides. Aquí mostramos las morfologías de rocas observadas en Bennu que son consistentes con las observaciones terrestres y los modelos de exfoliación provocada por la fatiga y demuestran cómo la propagación de grietas por estrés térmico puede conducir a su desarrollo. La velocidad y la expresión de este proceso variarán con la composición y ubicación de los asteroides, lo que influirá en la evolución de los diferentes cuerpos y sus aparentes edades superficiales relativas a partir de la meteorización espacial y los registros de cráteres.

La descomposición inducida térmicamente o la meteorización por estrés térmico es un proceso de meteorización mecánica por el cual los campos de estrés inducidos por cambios en la temperatura impulsan la propagación de grietas en la roca. Los diferentes entornos térmicos dan lugar a diferentes procesos de fractura específicos y dan como resultado diferentes características morfológicas. Entre estos procesos se encuentra la fatiga térmica: el crecimiento de grietas subcríticas causado por el ciclo térmico diurno, que impulsa la descomposición progresiva de las rocas en la Tierra durante largos períodos de tiempo y da como resultado una variedad de características.

Podéis leer el artículo completo gratuito con imágenes adicionales, publicado en Nature, en In situ evidence of thermally induced rock breakdown widespread on Bennu’s surface

Saludos.

[Alriga]

Esta serie de imágenes, capturadas el 14 de abril muestran el primer ensayo del evento de recolección de muestras de la misión OSIRIS-REx , evento previsto para Agosto ACTUALIZADO: Octubre
El ensayo llevó a la nave espacial a aproximadamente 65 metros sobre la superficie, antes de alejarse: estas imágenes se grabaron durante un lapso de diez minutos entre aproximadamente 120 metros y 65 metros sobre la superficie.
El brazo de muestreo de la nave espacial, llamado Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM), es visible en la parte central del marco.
Una pequeña parte del sitio de recogida de muestras en Bennu, Nightingale es visible en las imágenes posteriores, en la parte superior. La gran roca oscura a la que se acerca la nave espacial durante la secuencia tiene 13 metros en su eje más largo.
La secuencia fue creada usando más de 30 imágenes tomadas por la cámara SamCam de la nave espacial. Durante el evento de recolección de muestras programado para agosto, la cámara SamCam documentará continuamente todo el evento y la maniobra de toma de contacto.

Saludos

[Alriga]

... La misión OSIRIS-REx de la NASA está a solo unos días de seleccionar el sitio donde la nave espacial tomará una muestra del asteroide Bennu. Después de un proceso largo y desafiante, el equipo finalmente está listo para seleccionar, de los cuatro sitios candidatos, un sitio primario y uno de respaldo. OSIRIS-REx es la primera misión de retorno de muestras de asteroides de la NASA, por lo que esta decisión es clave para las operaciones en el asteroide y el éxito de la misión.

Después de seleccionar los cuatro sitios de muestra candidatos - Sandpiper, Osprey, Kingfisher y Nightingale ...

Este vídeo muestra los 4 sitios y habla del proceso de selección:

La elección se ha dado a conocer hoy 12/12/2019 hace escasos minutos:

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Con lo cual, Jaime Rudas:

Mi pronóstico es:
Primario: Osprey
Respaldo: Sandpiper

Y yo:

Primario: Nightingale
Respaldo: Sandpiper

No hemos estado demasiado desencaminados, yo he acertado el primario y Jaime ha dado como primario el que ha sido el de respaldo.

Aquí se muestra el tamaño de la nave a escala, realmente hay que hacer puntería en un sitio reducido, a millones de km de distancia y sin posibilidad de control humano en tiempo real.

Después de evaluar exhaustivamente los cuatro sitios candidatos, se ha tomado la decisión final en función de qué sitio tiene la mayor cantidad de material de grano fino y qué tan fácilmente la nave espacial puede acceder a ese material mientras la nave está segura, optándose por Nightingale como sitio primario.

La misión también seleccionó Osprey como sitio de recolección de muestras de respaldo. La nave espacial tiene la capacidad de realizar múltiples intentos de muestreo, pero cualquier perturbación significativa en la superficie de Nightingale dificultaría la recolección de una muestra de esa área en un intento posterior, haciendo necesario un sitio de respaldo. La nave espacial está diseñada para "escapar" de forma autónoma del sitio si su posición está demasiado cerca de un área peligrosa. Pero durante la maniobra de "escape", los chorros de los propulsores de la nave espacial podrían potencialmente alterar la superficie del sitio, debido al entorno de microgravedad del asteroide. En cualquier situación en la que no sea posible un segundo intento en Nightingale, el equipo intentará recolectar una muestra en Osprey.

Saludos

[Alriga]

... Desde esa baja altura OsirisRex estudiará los desprendimientos de polvo y piedras que se producen en el asteroide, Bennu, el pequeño asteroide cercano que «escupe» rocas

OsirisRex permanecerá en esta órbita tan cercana hasta el mes de Agosto, en que está programado que pase a otra órbita de altura algo superior para observar con mayor perspectiva los desprendimientos...

El equipo de OSIRIS-REx observó por primera vez un evento de expulsión de partículas, en imágenes capturadas por las cámaras de navegación de la nave espacial tomadas el 6 de enero de 2019, justo una semana después de que la nave espacial realizara a su primera órbita alrededor de Bennu.

Después de estudiar los resultados de las observaciones, el equipo de la misión ha publicado sus hallazgos en un artículo publicado en Science hoy 6 de diciembre. El equipo observó los tres eventos de eyección de partículas más grandes los días 6 y 19 de enero, y el 11 de febrero, y concluyó que los eventos se originaron de diferentes lugares en la superficie de Bennu. El primer evento se originó en el hemisferio sur, y el segundo y tercer eventos ocurrieron cerca del ecuador. Los tres eventos tuvieron lugar al final de la tarde en Bennu.

Después de la expulsión de la superficie del asteroide, las partículas orbitaron brevemente a Bennu y cayeron de regreso a su superficie o escaparon de Bennu al espacio. Las partículas observadas viajaron a una velocidad de hasta 3 m/s, y se midieron desde un tamaño de menos de 2 cm hasta 10 cm. Se observaron aproximadamente 200 partículas durante el evento más grande, que tuvo lugar el 6 de enero.

Esta animación ilustra las trayectorias modeladas de partículas que fueron expulsadas de la superficie de Bennu el 19 de enero. Después de ser expulsadas de la superficie del asteroide, las partículas orbitaron brevemente a Bennu y cayeron de regreso a su superficie o escaparon de Bennu hacia el espacio. Créditos: NASA / Goddard / University of Arizona / Lauretta & Hergenrother et al., Science 10.1126

El equipo investigó una amplia variedad de posibles mecanismos que pueden haber causado los eventos de eyección, y redujo la lista a tres candidatos: impactos de meteoritos, fractura por estrés térmico y liberación de vapor de agua.

1. Los impactos de meteoritos son comunes en el vecindario de Bennu, y es posible que pequeños fragmentos de roca espacial estén golpeando a Bennu donde OSIRIS-REx no observa, arrancando partículas sueltas con el impulso de su impacto.
2. La fractura térmica es otra explicación razonable. Las temperaturas de la superficie de Bennu varían drásticamente durante su período de rotación de 4.3 horas. Aunque hace mucho frío durante las horas nocturnas, la superficie del asteroide se calienta significativamente a media tarde, que es cuando ocurrieron los tres eventos principales. Como resultado de este cambio de temperatura, las rocas pueden comenzar a agrietarse y romperse, y eventualmente las partículas podrían ser expulsadas de la superficie. Este ciclo se conoce como fractura por estrés térmico.
3. Y la liberación de agua también puede explicar la actividad del asteroide. Cuando las arcillas bloqueadas por agua de Bennu se calientan, el agua podría comenzar a liberarse y crear presión. Es posible que a medida que la presión se acumule en grietas y poros de los cantos rodados donde se libera el agua absorbida, la superficie podría agitarse y provocar la erupción de partículas. Y podría ser que estuviesen combinados más de uno de estos posibles mecanismos.

Información adicional:

• Episodes of particle ejection from the surface of the active asteroid (101955) Bennu
• Autonomous Detection of Particles and Tracks in Optical Images

Saludos.

[Alriga]

Mi pronóstico es:

Primario: Osprey
Respaldo: Sandpiper

Vale, me apunto a jugar

Primario: Nightingale
Respaldo: Sandpiper

Saludos.

[Jaime Rudas]

La misión OSIRIS-REx de la NASA está a solo unos días de seleccionar el sitio donde la nave espacial tomará una muestra del asteroide Bennu. Después de un proceso largo y desafiante, el equipo finalmente está listo para seleccionar, de los cuatro sitios candidatos, un sitio primario y uno de respaldo.

Mi pronóstico es:

Primario: Osprey
Respaldo: Sandpiper

[Alriga]

Estos son los 4 lugares candidatos finales medianamente "planos" en el rocoso asteroide Bennu, para descender y recoger muestras: Kingfisher, Osprey, Nightingale y Sandpiper. Cada uno tiene apenas 10 metros de diámetro, por lo que habrá que "afinar la puntería"

La selección final del sitio definitivo de recolección de muestras primario, y del de respaldo, se anunciará en diciembre de 2019, y la recolección de muestras está programada para la segunda mitad de 2020...

La misión OSIRIS-REx de la NASA está a solo unos días de seleccionar el sitio donde la nave espacial tomará una muestra del asteroide Bennu. Después de un proceso largo y desafiante, el equipo finalmente está listo para seleccionar, de los cuatro sitios candidatos, un sitio primario y uno de respaldo. OSIRIS-REx es la primera misión de retorno de muestras de asteroides de la NASA, por lo que esta decisión es clave para las operaciones en el asteroide y el éxito de la misión.

Después de seleccionar los cuatro sitios de muestra candidatos - Sandpiper, Osprey, Kingfisher y Nightingale - en julio, la misión completó su fase de Reconocimiento A. Durante "Recon A", la nave espacial OSIRIS-REx realizó una serie de cuatro pasos, uno sobre cada sitio potencial de recolección de muestras. Esta fase de la misión proporcionó al equipo imágenes de alta resolución para examinar a fondo la topografía, el albedo y la composición de cada sitio. Los datos recopilados de estos sobrevuelos a gran altitud son fundamentales para determinar qué sitio es el más adecuado para la recolección de muestras.

Si bien la misión está un paso más cerca de descender a recolectar una muestra, las observaciones de "Recon A" han revelado que incluso los mejores sitios candidatos en Bennu plantean desafíos significativos para la recolección de muestras, y la elección definitiva no es fácil.

Después de la elección, la próxima primavera, la nave realizará más vuelos de reconocimiento sobre el sitio primario y el de respaldo, y luego comenzará los ensayos de aterrizaje. La recolección de muestras está programada para el verano de 2020, y la nave con la muestra volverá a la Tierra en septiembre de 2023.

Saludos.

[Alriga]

... Esta vista tridimensional del asteroide Bennu ha sido creada mediante el altímetro láser OSIRIS-REx (OLA), aportado por la Agencia Espacial Canadiense, instalado en la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA ... Algunas partes del asteroide aún no se han medido, lo que crea brechas en la imagen ...

Ahora han publicado el mapa completo, recordad que los colores representan la distancia desde el centro de Bennu: las áreas azul oscuro se encuentran aproximadamente 60 metros más bajas que los picos indicados en rojo oscuro. Como elemento de comparación, el radio de Bennu es de unos 250 m: los puntos más altos superan en un notable 12% el radio medio.

Saludos.

[Alriga]

... Con tanto pedrusco va a ser difícil encontrar un sitio plano en el que recoger las muestras ...

Estos son los 4 lugares candidatos finales medianamente "planos" en el rocoso asteroide Bennu, para descender y recoger muestras: Kingfisher, Osprey, Nightingale y Sandpiper. Cada uno tiene apenas 10 metros de diámetro, por lo que habrá que "afinar la puntería"

La selección final del sitio definitivo de recolección de muestras primario, y del de respaldo, se anunciará en diciembre de 2019, y la recolección de muestras está programada para la segunda mitad de 2020.

Saludos.

[Alriga]

Re: Sonda OSIRIS-REx para recoger muestras en el asteroide Bennu

OsirisRex ha batido el récord de órbita más cercana a un cuerpo celeste. El 13 de Junio se situó en una órbita circular a 680 metros de altura sobre la superficie de Bennu, (a 930 m del centro del asteroide). El período orbital es de algo más de 22 horas a una velocidad de unos 7 centímetros por segundo.

Desde esa órbita ha tomado esta detallada imagen de la muy oscura superficie de Bennu:

Desde esa baja altura OsirisRex estudiará los desprendimientos de polvo y piedras que se producen en el ecuador del asteroide, Bennu, el pequeño asteroide cercano que «escupe» rocas:

OsirisRex permanecerá en esta órbita tan cercana hasta el mes de Agosto, en que está programado que pase a otra órbita de altura algo superior para observar con mayor perspectiva los desprendimientos.

Saludos.

[Alriga]

Re: Sonda OSIRIS-REx para recoger muestras en el asteroide Bennu

Credit: NASA/University of Arizona/CSA/York/MDA

Esta vista tridimensional del asteroide Bennu ha sido creada mediante el altímetro láser OSIRIS-REx (OLA), aportado por la Agencia Espacial Canadiense, instalado en la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA.

Desde el 12 hasta el 17 de febrero 2019, OLA realizó más de 11 millones de mediciones de la distancia entre OSIRIS-REx y la superficie de Bennu cuando la nave espacial voló a menos de 2 km sobre la superficie, la órbita más cercana alcanzada por la nave espacial.

OLA obtuvo estas mediciones disparando pulsos de láser a Bennu y midiendo la cantidad de tiempo que tarda la luz en rebotar en la superficie del asteroide y regresar al instrumento. Esa medida del tiempo se traduce entonces a datos de altitud.

Usando estos datos, el equipo de OLA creó el modelo 3-D de la superficie de Bennu. Los colores representan la distancia desde el centro de Bennu: las áreas azul oscuro se encuentran aproximadamente 60 metros más bajas que los picos indicados en rojo.

Algunas partes del asteroide aún no se han medido, lo que crea brechas en la imagen. OLA tomará casi mil millones de mediciones más a lo largo de 2019 para completar el primer mapa LIDAR-3D de alta resolución de un asteroide cercano a la Tierra.

Fuente: OSIRIS-REx Captures Laser 3D View of Bennu

Saludos.

[Alriga]

Re: Sonda OSIRIS-REx para recoger muestras en el asteroide Bennu

... La rotación sobre el sol casi no se ve alterada pero la rotación sobre su propio eje, que es lo que habla tu último post,...no hay conservación del momento angular, ni lineal la relación de masas de Bennu vs Osiris, no es tan desproporcionada como para que 1 segundo por siglo no sea una exageración ...

Richard, observa que el documento del estudio

... el estudio, titulado Detection of Rotational Acceleration of Bennu using HST Lightcurve Observations ...

dice en la primera frase del abstract:

"We observed the near-Earth asteroid (101955) Bennu from the ground in 1999 and 2005, and with the Hubble Space Telescope in 2012, to constrain its rotation rate. The data reveal an acceleration of $\notcien{2.64}{-6} \ deg/day^2$, which could be due to a change in the moment of inertia of Bennu or to spin up from the YORP effect or other source of angular momentum. The best solution is within 1 sigma of the period determined by Nolan et al. (2013)"

"Observamos el asteroide cercano a la Tierra (101955) Bennu desde tierra en 1999 y 2005, y con el Telescopio Espacial Hubble en 2012, para precisar su velocidad de rotación. Los datos revelan una aceleración de $\notcien{2.64}{-6} \ grados/dia^2$ lo que podría deberse a un cambio en el momento de inercia de Bennu o al efecto del efecto YORP u otra fuente de momento angular. La mejor solución está dentro de 1 sigma del período determinado por Nolan et al. (2013)"

Osiris-Rex realizó la inserción orbital en Bennu el 31 de Diciembre de 2018, dato que recuerda la introducción del paper, que dice:

"Through late 2018, ... OSIRIS-REx spacecraft approached the near-Earth asteroid (101955) Bennu ... One of the reasons for choosing this target for the OSIRIS-REx mission is the wealth of information we have about its shape, albedo, and rotation rate based on extensive ground-based observations (Nolan et al., 2013; Hergenrother et al., 2013; Lauretta et al., 2015). Finding out how well our predictions match reality will add confidence to future interpretations of other objects. For these reasons, we determined the rotation rate and acceleration before arrival in December 2018"

"A finales de 2018, .... la nave espacial OSIRIS-REx se acercó al asteroide cercano a la Tierra (101955) Bennu ... Una de las razones para elegir este objetivo para la misión OSIRIS-REx es la gran cantidad de información que tenemos sobre su forma, albedo y velocidad de rotación, basada en observaciones terrestres exhaustivas (Nolan et al., 2013; Hergenrother et al., 2013; Lauretta et al., 2015). Descubrir qué tan bien nuestras predicciones coinciden con la realidad añadirá confianza a las futuras interpretaciones de otros objetos. Por estas razones, determinamos la velocidad de rotación y la aceleración antes de la llegada (de Osiris Rex) en diciembre de 2018."

Saludos.