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OSIRIS-REx si prepara al test di "Matchpoint"

07 agosto 2020
Il primo veicolo spaziale di campionamento di asteroidi della NASA sta effettuando gli ultimi preparativi per prelevare un campione dalla superficie dell'asteroide Bennu. La prossima settimana la missione OSIRIS-REx effettuerà una seconda prova della sua sequenza di touchdown, denominata "Matchpoint", esercitando le attività di raccolta dei campioni un'ultima volta prima di toccare la superficie Bennu nel prossimo autunno.

La missione OSIRIS-REx della NASA sta ultimando i preparativi prima della discesa sulla superficie dell'asteroide Bennu.
L'11 agosto, la missione eseguirà il test di "Matchpoint" - la seconda prova pratica dell'evento di raccolta dei campioni Touch-and-Go (TAG). La prova sarà simile a quella già svolta il 14 aprile scorso denominata "Checkpoint" che ha completato le prime due manovre di discesa, ma questa volta la navicella aggiungerà una terza manovra chiamata "Matchpoint burn" e scenderà ancora più vicino al sito campione Nightingale raggiungendo un'altitudine di circa 40 metri prima di allontanarsi di nuovo dall'asteroide.

Questa seconda prova sarà la prima volta che la navicella esegue la manovra Matchpoint per poi allontanarsi in tandem con la rotazione di Bennu. La prova offre anche al team la possibilità di familiarizzare con la navigazione del veicolo spaziale attraverso tutte le manovre di discesa, verificando al contempo che i sistemi di imaging, navigazione e rilevamento del veicolo spaziale funzionino come previsto durante l'evento.
Durante la discesa, la navicella effettuerà tre accensioni dei propulsori separate per raggiungere la superficie dell'asteroide. Il veicolo spaziale viaggerà a una velocità media di circa 0,3 km/h per una durata del test di circa quattro ore. Il Matchpoint inizierà con l'accensione dei propulsori di OSIRIS-REx per lasciare la sua orbita sicura a 870 m. Il veicolo spaziale quindi estenderà il suo braccio di campionamento robotizzato - il meccanismo di acquisizione dei campioni Touch-And-Go (TAGSAM) - dalla sua posizione riposta alla configurazione di raccolta dei campioni. Immediatamente dopo il veicolo spaziale ruoterà per iniziare a raccogliere le immagini di navigazione per il sistema di guida Natural Feature Tracking (NFT). L'NFT consentirà a OSIRIS-REx di navigare autonomamente sulla superficie di Bennu confrontando un catalogo di immagini già presente in memoria con le immagini di navigazione in tempo reale acquisite durante la discesa.

I due pannelli solari della navicella si muoveranno quindi in una configurazione ad "ala Y" che li posiziona in modo sicuro verso l'alto e lontano dalla superficie dell'asteroide. Questa configurazione posiziona anche il centro di gravità del veicolo spaziale direttamente sopra la testa del collettore TAGSAM che sarà l'unica parte del veicolo spaziale a entrare in contatto con la superficie di Bennu durante l'evento di raccolta del campione.

Quando OSIRIS-REx avrà raggiunto un'altitudine di circa 125 metri eseguirà la manovra di Checkpoint per scendere più ripidamente verso la superficie di Bennu in circa otto minuti. A quasi 50 m sopra l'asteroide, la sonda attiverà i suoi propulsori una terza volta per il Matchpoint burn. Questa manovra rallenterà la velocità di discesa del veicolo spaziale e regolerà la sua traiettoria in modo che corrisponda alla rotazione dell'asteroide mentre il veicolo spaziale effettua le correzioni finali per centrare il punto di atterraggio. OSIRIS-REx continuerà a scattare immagini dei punti di riferimento di Bennu per il sistema NFT così da aggiornare la traiettoria del veicolo spaziale per altri tre minuti di discesa. Questo porterà OSIRIS-REx alla sua destinazione fino a 40 m dalla superficie, il punto più vicino mai raggiunto dall'asteroide. A prova completa, la navicella spaziale eseguirà un accensione dei propulsori per allontanarsi, riporterà i pannelli solari alla posizione originali e riposizionerà il braccio robotico TAGSAM nella sua modalità di parcheggio.

Durante la prova il tempo tra i segnali che viaggiano tra la Terra e il veicolo spaziale sarà di circa 16 minuti impedendo di comandare in tempo reale la navigazione. Quindi, prima dell'inizio della prova, il team di OSIRIS-REx caricherò tutti i comandi sul veicolo spaziale consentendo a OSIRIS-REx di eseguire la sequenza di test in modo autonomo dopo l'istruzione di GO. Anche durante l'evento l'antenna a basso guadagno della navicella sarà la sua unica antenna puntata verso la Terra, trasmettendo dati alla velocità molto bassa di 40 bit al secondo. Quindi, mentre il team OSIRIS-REx sarà in grado di monitorare i segni vitali del veicolo spaziale, le immagini e i dati scientifici raccolti non verranno trasferiti in downlink fino al completamento della prova.

Dopo il test di Matchpoint, il team OSIRIS-REx verificherà le prestazioni del sistema di volo durante la discesa, assicurandosi inoltre che il Matchpoint burn abbia regolato accuratamente la traiettoria di discesa del veicolo spaziale per il suo touchdown su Bennu. Una volta che il team di missione avrà stabilito che OSIRIS-REx ha funzionato come previsto, verrà comandato alla sonda di tornare nella sua orbita di sicurezza intorno a Bennu.

Il team della missione ha trascorso gli ultimi mesi a prepararsi per la prova di Matchpoint massimizzando il lavoro remoto come parte della sua risposta al COVID-19. Il giorno del test solo un numero limitato di personale controllerà la sonda spaziale dalla struttura del Lockheed Martin Space prendendo le opportune precauzioni di sicurezza, mentre il resto del team svolgerà i propri ruoli da remoto. La missione ha implementato un protocollo simile durante le prove di Checkpoint in aprile.

Il 20 ottobre la sonda arriverà fino alla superficie dell'asteroide durante il suo primo tentativo di raccolta di campioni. Durante questo evento, il meccanismo di campionamento di OSIRIS-REx toccherà la superficie di Bennu per circa cinque secondi, sparando una carica di azoto pressurizzato per muovere la superficie e raccogliere un campione prima di rialzarsi in volo. Il veicolo spaziale dovrebbe riportare il campione sulla Terra il 24 settembre 2023.

fonti: NASA

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