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OSIRIS-REx: la raccolta campioni è stata completata con successo!

21 ottobre 2020
Nella tarda serata di ieri (alle 23:56 ora italiana) la sonda OSIRIS-REx ha terminato con successo la manovra denominata TAG (Touch And Go) per la raccolta di campioni di terreno dell'asteroide Bennu che saranno prossimamente riportati sulla Terra per essere studiati nei laboratori.

La navicella spaziale Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) della NASA ha toccato brevemente un asteroide con il suo braccio robotico per raccogliere polvere e ciottoli dalla superficie per la consegna sulla Terra in 2023, la prima volta per l'agenzia americana.

Questo antico asteroide ben conservato, noto come Bennu, si trova attualmente a più di 321 milioni di chilometri dalla Terra. Bennu offre agli scienziati una finestra sul Sistema Solare primordiale mentre prendeva forma miliardi di anni fa e espandeva elementi che avrebbero potuto aiutare a formare la vita sulla Terra. Se l'evento di raccolta dei campioni di martedì, noto come "Touch-and-Go" (TAG), ha fornito un campione sufficiente, i team di missione comanderanno alla navicella di iniziare a stivare il prezioso carico per iniziare il viaggio di ritorno sulla Terra nel marzo 2021. Altrimenti si prepareranno per un secondo tentativo a gennaio.

"Questa straordinaria prima per la NASA dimostra come un'incredibile squadra di tutto il paese si è riunita e ha perseverato attraverso incredibili sfide per espandere i confini della conoscenza", ha detto l'amministratore della NASA Jim Bridenstine. "I nostri partner industriali, accademici e internazionali hanno reso possibile tenere nelle nostre mani un pezzo del Sistema Solare più antico".

Alle 13:50 EDT, OSIRIS-REx ha acceso i suoi propulsori per spostarsi fuori dall'orbita attorno a Bennu. Ha esteso la spalla, quindi il gomito, quindi il polso del suo braccio di campionamento lungo 3,35 metri, noto come meccanismo di acquisizione dei campioni Touch-and-Go (o TAGSAM) e si è diretto verso Bennu mentre scendeva di 805 metri verso la superficie. Dopo una discesa di quattro ore, a un'altitudine di circa 125 metri, la navicella ha eseguito la "Checkpoint Burst", la prima di due manovre che le avrebbero consentito di centrare con precisione il sito di raccolta del campione, noto come "Nightingale".
Dieci minuti dopo, la navicella ha acceso i suoi propulsori per la seconda manovra di "Matchpoint Burst" e rallentare la sua discesa per corrispondere alla rotazione dell'asteroide al momento del contatto. Ha poi continuato un avvicinamento insidioso durato 11 minuti passando a fianco di un masso delle dimensioni di un edificio a due piani, soprannominato "Mount Doom", per atterrare in un punto preciso di un cratere nell'emisfero settentrionale di Bennu. Grande come un piccolo parcheggio, il sito di Nightingale è uno dei pochi punti relativamente chiari su questa roccia spaziale inaspettatamente ricoperta di massi.

"Questa è stata un'impresa incredibile e oggi abbiamo fatto progredire sia la scienza che l'ingegneria e le nostre prospettive di future missioni per studiare questi misteriosi e antichi narratori del Sistema Solare", ha detto Thomas Zurbuchen, amministratore associato della Direzione della missione scientifica della NASA presso la sede dell'agenzia a Washington. "Un pezzo di roccia primordiale che ha testimoniato l'intera storia del nostro Sistema Solare potrebbe ora essere pronto a tornare a casa per una serie di nuove scoperte scientifiche, e non vediamo l'ora di vedere cosa verrà dopo".

"Dopo oltre un decennio di pianificazione, il team è felicissimo del successo nel tentativo di campionamento di oggi", ha affermato Dante Lauretta, ricercatore principale di OSIRIS-REx presso l'Università dell'Arizona a Tucson. "Anche se abbiamo del lavoro da fare per determinare l'esito dell'evento il successo del contatto, l'accensione del gas TAGSAM e l'allontanamento da Bennu sono risultati importanti per il team. Non vedo l'ora di analizzare i dati per determinare la massa del campione raccolto ".

Tutti i dati di telemetria del veicolo spaziale indicano che l'evento TAG è stato eseguito come previsto. Tuttavia, ci vorrà circa una settimana al team di OSIRIS-REx per confermare la quantità di campione raccolta dal veicolo spaziale.
I dati in tempo reale indicano che il TAGSAM ha toccato con successo la superficie e ha sparato un'esplosione di gas di azoto. Il gas avrebbe dovuto sollevare polvere e ciottoli sulla superficie di Bennu, alcuni dei quali avrebbero dovuto essere catturati nella testa di raccolta del campione TAGSAM. Gli ingegneri di OSIRIS-REx hanno anche confermato che poco dopo che il veicolo spaziale è entrato in contatto con la superficie, ha acceso i suoi propulsori e si è allontanato in sicurezza da Bennu.

"La manovra TAG di oggi è stata storica", ha detto Lori Glaze, direttore della Divisione Planetary Science presso la sede della NASA a Washington. "Il fatto che abbiamo toccato in sicurezza e con successo la superficie di Bennu, oltre a tutte le altre pietre miliari che questa missione ha già raggiunto, è una testimonianza dello spirito vivente di esplorazione che continua a scoprire i segreti del Sistema Solare".



"È difficile esprimere a parole quanto sia stato emozionante ricevere la conferma che il veicolo spaziale ha toccato con successo la superficie e ha attivato una delle bombole del gas", ha detto Michael Moreau, vice project manager di OSIRIS-REx presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt. "Il team non vede l'ora di ricevere le immagini dell'evento TAG questa sera tardi e vedere come la superficie di Bennu abbia risposto a tale evento."

Il veicolo spaziale ha eseguito il TAG in modo autonomo, con istruzioni pre-programmate dagli ingegneri sulla Terra. Ora, il team OSIRIS-REx inizierà a valutare se la navicella spaziale ha catturato del materiale e, in tal caso, quanto; l'obiettivo è di avere almeno 60 grammi, che è più o meno equivalente a una barretta di cioccolato a grandezza naturale.
Gli ingegneri e gli scienziati di OSIRIS-REx useranno diverse tecniche per identificare e misurare il campione a distanza. Innanzitutto, confronteranno le immagini del sito Nightingale prima e dopo il TAG per vedere quanto materiale di superficie si è spostato in risposta all'esplosione di gas.

"La nostra prima indicazione del fatto che siamo riusciti a raccogliere un campione arriverà il 21 ottobre quando effettueremo il downlink del filmato di allontanamento della navicella", ha detto Moreau. "Se il TAG ha prodotto un disturbo significativo della superficie, probabilmente abbiamo raccolto molto materiale".
Successivamente, il team cercherà di determinare la quantità di campione raccolto. Un metodo consiste nello scattare foto della testa TAGSAM con una fotocamera nota come SamCam, che è dedicata a documentare il processo di raccolta dei campioni e determinare se polvere e rocce sono entrate nella testa del collettore. Un'indicazione indiretta sarà la quantità di polvere trovata intorno alla testa del raccoglitore del campione. Gli ingegneri di OSIRIS-REx tenteranno anche di scattare foto che potrebbero, date le giuste condizioni di illuminazione, mostrare l'interno della testa in modo che gli ingegneri possano cercare prove del campione al suo interno.

Un paio di giorni dopo che le immagini della SamCam sono state analizzate, il veicolo spaziale tenterà ancora un altro metodo per misurare la massa del campione raccolto determinando il cambiamento nel "momento di inerzia" del veicolo spaziale, una frase che descrive come la massa è distribuita e come influisce sulla rotazione del corpo attorno a un asse centrale. Questa manovra comporta l'estensione del braccio TAGSAM verso il lato del veicolo spaziale e la rotazione lenta del veicolo spaziale attorno a un asse perpendicolare al braccio. Questa tecnica è analoga a una persona che gira con un braccio esteso mentre tiene una corda con una palla attaccata all'estremità. La persona può percepire la massa della palla dalla tensione nella corda. Avendo eseguito questa manovra prima dell'evento di TAG, gli ingegneri possono ora misurare la variazione della massa della testa di raccolta come risultato del campione all'interno.

"Useremo la combinazione di dati del TAG e le immagini post-TAG e la misurazione della massa per valutare se abbiamo raccolto almeno 60 grammi di campione", ha affermato Rich Burns, project manager di OSIRIS-REx presso Goddard. "Se il campione raccolto sarà sufficiente, prenderemo la decisione di conservarlo entro il 30 ottobre".
Per immagazzinare il campione, gli ingegneri ordineranno al braccio robotico di posizionare la testa del raccoglitore di campioni nella Sample Return Capsule (SRC), situata nel corpo del veicolo spaziale. Il braccio campione si ritirerà quindi sul lato del veicolo spaziale per l'ultima volta, l'SRC si chiuderà e il veicolo spaziale si preparerà per la sua partenza da Bennu nel marzo 2021 - la prossima volta che Bennu sarà adeguatamente allineato con la Terra per il volo di ritorno più efficiente in termini di consumo di carburante.

Se, tuttavia, si riterrà che il veicolo spaziale non abbia raccolto abbastanza campioni a Nightingale, si tenterà un'altra manovra TAG il 12 gennaio 2021. In tal caso, atterrerà nel sito di backup chiamato "Osprey", che è un'altra area relativamente priva di massi all'interno di un cratere vicino all'equatore di Bennu.

OSIRIS-REx è stato lanciato da Cape Canaveral in Florida l'8 settembre 2016. È arrivato a Bennu il 3 dicembre 2018 e ha iniziato a orbitare attorno all'asteroide per la prima volta il 31 dicembre 2018. Il ritorno della sonda sulla Terra è previsto per il 24 settembre 2023, quando paracaduterà l'SRC nel deserto occidentale dello Utah, dove gli scienziati saranno in attesa per raccoglierlo.

fonti: NASA Goddard Space Flight Center

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