في حزام الكويكبات ، على بعد 207 مليون ميل (334 مليون كيلومتر) من الأرض ، هبطت مركبة فضائية صغيرة لفترة وجيزة على سطح الكويكب بينو اليوم ، في محاولة لجمع عينات من الغبار والصخور.
أمضت المركبة الفضائية OSIRIS-REx التابعة لناسا (الأصول ، التفسير الطيفي ، تحديد الموارد ، الأمن ، Regolith Explorer) حوالي 10 ثوانٍ على الكويكب القديم لجمع عينات ، من المقرر أن تعود إلى الأرض في عام 2023. بينما يحتاج علماء البعثة والمهندسون إلى تأكيد تلك العينات من الكويكب ، تظهر البيانات الأولية أن كل خطوة من الإجراء سارت كما هو مخطط لها.
'كان هذا متعالي. قال المحقق الرئيسي للبعثة دانتي لوريتا خلال بث مباشر من غرفة دعم البعثة في لوكهيد مارتن في دنفر ، كولورادو ، 'لا أصدق أننا فعلنا ذلك بالفعل'. 'المركبة الفضائية فعلت كل ما كان من المفترض أن تفعله. على الرغم من أن أمامنا بعض العمل لتحديد نتيجة الحدث ، فقد كان هذا إنجازًا كبيرًا للفريق. إنني أتطلع إلى تحليل البيانات لتحديد كتلة العينة التي تم جمعها '.
اللمس!
أخذ العينات قيد التقدم؟ #ToBennuAndBack pic.twitter.com/8dj2g8AUxK
- أوزيريس ريكس (OSIRISREx) التابع لناسا 20 أكتوبر 2020
نظرًا لأن بينو بعيد جدًا عن الأرض ، كان هناك تأخير لمدة 18.5 دقيقة حتى تصل الإشارة من المركبة الفضائية إلى الأرض. قام أحد أعضاء الفريق باستدعاء المعالم التي تم تحقيقها عند تلقي الإشارة. كان تسلسل الهبوط والتجميع بالكامل مستقلاً ، مع وجود برنامج على متن الطائرة للتنقل بأمان OSIRIS-REx إلى السطح ، وتمكين التجميع ثم الاحتراق الخلفي لإبعاد المركبة الفضائية عن سطح الكويكب.
استغرق الحدث بأكمله ، من حرق deorbit إلى جمع العينات ، حوالي أربع ساعات ونصف.
رسم تخطيطي يوضح مناورة أخذ العينات من OSIRIS-REx. من المقرر الآن أن يتم تنفيذ المناورة في 20 أكتوبر 2020. حقوق الصورة: NASA / GSFC / UA
قالت بيث باك ، مديرة عمليات مهمة أوزيريس-ريكس في لوكهيد مارتن سبيس ، في مؤتمر صحفي يوم الاثنين ، 'ستكون أربع ساعات ونصف من القلق' ، قارنت هبوط هذه المركبة بـ 'سبع دقائق من الرعب' عندما كانت المركبة الفضائية يهبط على المريخ.
هبط أوزيريس-ريكس في مكان واضح في فوهة بركان في نصف الكرة الشمالي لبينو تبلغ حجم ساحة انتظار السيارات الصغيرة. الموقع ، المسمى Nightingale ، هو أحد المواقع القليلة الواضحة نسبيًا على هذه الصخرة الفضائية المكسوة بالصخور بشكل غير متوقع.
مفهوم فنان لـ OSIRIS-REx يحصل على عينة من كويكب بينو للعودة إلى الأرض. حقوق الصورة: NASA / GSFC / UofArizona
أشارت البيانات في الوقت الفعلي إلى ذراع أخذ العينات للمركبة الفضائية ، والمعروفة باسم آلية اقتناء عينات اللمس والذهاب (TAGSAM) ، نجحت TAGSAM في الاتصال بالسطح وأطلقت دفعة من غاز النيتروجين. كان من المفترض أن يكون الغاز قد أثار الغبار والحصى على سطح Bennu ، والتي كان من المفترض أن يتم التقاط بعضها في رأس جمع عينات TAGSAM. أكد مهندسو OSIRIS-REx أيضًا أنه بعد فترة وجيزة من اتصال المركبة الفضائية بالسطح ، أطلقت محركاتها وابتعدت بأمان عن Bennu.
التراجع عن الحرق كامل ؟؟ أنتقل الآن إلى مسافة آمنة بعيدًا عن بينو. pic.twitter.com/bXk2ufSneS
- أوزيريس ريكس (OSIRISREx) التابع لناسا 20 أكتوبر 2020
يريد الفريق العلمي جمع 60 جرامًا على الأقل من الثرى ؛ يمكن أن تستوعب حاوية العينة ما يصل إلى 2 كجم.
سيستخدم مهندسو وعلماء OSIRIS-REx العديد من التقنيات لتحديد العينة وقياسها عن بُعد. أولاً ، سيقارنون صور موقع Nightingale قبل وبعد TAG لمعرفة مقدار المواد السطحية التي تحركت استجابةً لانفجار الغاز.
قال مايكل مورو ، نائب مدير مشروع OSIRIS-REx في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: 'سيأتي أول مؤشر لنا حول ما إذا كنا نجحنا في جمع عينة في 21 أكتوبر عندما نربط الفيلم بعيدًا عن المركبة الفضائية'. 'إذا أحدثت TAG اضطرابًا كبيرًا في السطح ، فمن المحتمل أننا جمعنا الكثير من المواد.'
بعد ذلك ، سيحاول الفريق تحديد كمية العينة التي تم جمعها. تتضمن إحدى الطرق التقاط صور لرأس TAGSAM بكاميرا تُعرف باسم SamCam ، وهي مخصصة لتوثيق عملية جمع العينات وتحديد ما إذا كان الغبار والصخور قد دخلوا في رأس المجمع. سيكون أحد المؤشرات غير المباشرة هو كمية الغبار الموجودة حول رأس مجمع العينات. سيحاول مهندسو OSIRIS-REx أيضًا التقاط الصور التي يمكن ، في ظل ظروف الإضاءة المناسبة ، إظهار الجزء الداخلي من الرأس حتى يتمكن المهندسون من البحث عن دليل لعينة بداخله.
فوهة العندليب في بينو ، بالحجم النسبي للمركبة الفضائية أوزيريس ريكس. الصورة: ناسا
بعد يومين ، ستحاول المركبة الفضائية طريقة أخرى لقياس كتلة العينة التي تم جمعها عن طريق تحديد التغيير في 'لحظة القصور الذاتي' للمركبة الفضائية ، وهي عبارة تصف كيفية توزيع الكتلة وكيف تؤثر على دوران الجسم حول محور مركزي. تستلزم هذه المناورة مد ذراع TAGSAM إلى جانب المركبة الفضائية وتدوير المركبة الفضائية ببطء حول محور عمودي على الذراع. تشبه هذه التقنية الشخص الذي يدور بذراع واحدة ممدودة أثناء حمل خيط مع كرة متصلة بطرفه. يمكن للشخص أن يشعر بكتلة الكرة من خلال شد الخيط. بعد إجراء هذه المناورة قبل TAG ، والآن بعد ذلك ، يمكن للمهندسين قياس التغيير في كتلة رأس التجميع نتيجة العينة الداخلية.
قال ريتش بيرنز ، مدير مشروع OSIRIS-REx في Goddard: 'سوف نستخدم مجموعة البيانات من TAG وصور ما بعد TAG وقياس الكتلة لتقييم ثقتنا بأننا جمعنا 60 جرامًا على الأقل من العينة'. 'إذا كانت ثقتنا عالية ، فسنقرر تخزين العينة في 30 أكتوبر'.
لتخزين العينة ، سيطلب المهندسون من الذراع الآلية وضع رأس مجمع العينات في كبسولة إرجاع العينة (SRC) ، الموجودة في جسم المركبة الفضائية. سوف يتراجع ذراع العينة بعد ذلك إلى جانب المركبة الفضائية للمرة الأخيرة ، وسيتم إغلاق SRC ، وستستعد المركبة الفضائية لمغادرتها من بينو في مارس 2021 - هذه هي المرة التالية التي يتماشى فيها بينو جيدًا مع الأرض في الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود رحلة العودة.
الكويكب Bennu ، كما صورته OSIRIS-REx من مسافة حوالي 80 كم. حقوق الصورة: ناسا / جامعة أريزونا
قال توماس زوربوشن ، المدير المساعد لمديرية المهام العلمية التابعة لناسا في مقر الوكالة: 'كان هذا إنجازًا مذهلاً - وقد طورنا اليوم كلاً من العلوم والهندسة وآفاقنا للبعثات المستقبلية لدراسة رواة القصص القدامى الغامضين للنظام الشمسي'. في واشنطن. 'قطعة من الصخور البدائية التي شهدت التاريخ الكامل لنظامنا الشمسي قد تكون الآن جاهزة للعودة إلى الوطن لأجيال من الاكتشافات العلمية ، ولا يسعنا الانتظار لمعرفة ما سيحدث بعد ذلك.'
ليست هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها جمع عينات من الكويكب لإعادتها إلى الأرض. أعادت مركبة الفضاء اليابانية هايابوسا حوالي مليون غرام من الغبار من كويكب إيتوكاوا في عام 2010.6 كانون الأول (ديسمبر) 2020 ،من المقرر تسليم حاوية إرجاع عينات Hayabusa 2 التي تحمل ما يصل إلى جرام واحد من مادة الكويكب Ryugu إلى منطقة Woomera المحظورة في جنوب أستراليا.
