Mød OSIRIS-REx's "Guide Boulders."
Da NASA-rumfartøjet først ankom asteroiden Bennu for over et år siden, var overfladen på asteroiden meget anderledes end forventet. I stedet for en overflade med store, glatte områder, er næsten hele overfladen dækket med sten. Det betød, at NASA skulle tænke igen på prøveudtagningsproceduren.
Oprindeligt planlagde de at bruge LIDAR til at guide OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) til overfladen af asteroiden Bennu. OSIRIS-REx er en prøve-returneringsmission, og den skal røre overfladen for at samle prøver.
LIDAR (LIght Detection And Ranging) er et navigationssystem, der udsender lysimpulser og læser reflektionerne. Ved at måle pulsenes returtid kan den “tegne” et billede af de genstande, der reflekterer lyset. Resultatet kaldes en "point sky." Gør dette hundreder, tusinder, endda millioner af gange, og billedet bliver ret detaljeret.
OSIRIS-REx's LIDAR kaldes Guidance, Navigation and Control (GNC) LIDAR. Men det var designet til at lande rumfartøjet i touchdown-steder, der er 50 meter i diameter. Ved ankomsten til Bennu var det tydeligt, at asteroiden ikke har sådanne steder. Det største sted er meget mindre, kun 16 meter bredt eller ca. 10% af det område, som NASA troede, at der ville være.
Så OSIRIS-REx-teamet måtte komme med en anden løsning. Et, der sikkert kunne lede rumfartøjet ned til de meget mindre prøveudtagningssteder.
Gå ind i NFT eller Natural Feature Tracking.
Natural Feature Tracking er afhængig af en slags katalog med højopløsnings-kamerabilleder af prøvetagningsstederne på overfladen af asteroiden Bennu. Da OSIRIS-REx kommer ned til et websted, sammenligner det sine levende kamerabilleder med sin database over billeder for at undgå farer og falde sikkert ned. NFT-systemet blev inkluderet i OSIRIS-REx-missionen som en sikkerhedskopi til LIDAR.
I løbet af det seneste år har rumfartøjet udført en række stadig tættere flybys af potentielle landingssteder. Først identificerede NASA fire potentielle steder og derefter indsnævrede det til kun to: Nightingale, det primære sted; og Osprey, backup-stedet. Under flybys, eller flyovers, fangede rumfartøjet billeder i høj opløsning af webstederne, såvel som indflyvningerne og afgangene. Webstederne er afbildet fra forskellige vinkler og i forskellige lysforhold for at gøre dem så nøjagtige som muligt.
Tilbage til Jorden brugte OSIRIS-REx-teamet alle disse billeder til at identificere farer, især farlige stenblokke, der ligger tæt på det primære prøveudtagningssted, Nightingale og sikkerhedskopi-stedet, Osprey. Derefter kombinerede de disse billeder med data fra OSIRIS-REx Laser Højdemåler (OLA) for at skabe detaljerede kort over Bennus overflade.
En teknisk papir fra NASA beskriver NFT på denne måde: ”Til gengivelse ombord gengiver NFT hver funktion ved hjælp af formmodeldata, der er genereret fra data indsamlet tidligere i missionen. Hver funktion er repræsenteret af en række terrænoplysninger og tilknyttede albedodata, der svarer til en plaster på asteroideoverfladen. NFT bruger derefter disse data sammen med den forudsagte solvinkel og kameraposition til at gøre det forventede udseende af funktionen, som er matchet med det indbyggede indbyggede billede ved hjælp af normaliseret kryds korrelation. ”
Der er et par prøver til prøveudtagning, og OSIRIS-REx vil bruge NFT under disse nære tilgange. OSIRIS-REx-teamet vil overvåge effektiviteten af NFT og se, om rumfartøjet endda kan afbryde en tilgang, hvis det er nødvendigt. Dette sker alt automatisk, da Bennu er for langt væk til kommunikation i realtid.
I slutningen af august vil rumfartøjet prøve den første rigtige prøveindsamling. OSIRIS-Rex er udstyret til flere prøveindsamlingsforsøg, hvis den første ikke er vellykket.
Rumfartøjet planlægges at afvige fra asteroiden Bennu i 2021 og returnere prøven til Jorden i 2023.
Mere:
- Pressemeddelelse: Bennu's Boulders Shine som beacons for NASAs OSIRIS-REx
- NASAs tekniske papir: Erfaringer fra OSIRIS-REx autonom navigering ved hjælp af sporing af naturlige funktioner
- Space Magazine: OSIRIS-REx Flew 620 meter over sit landingssted. Bekræfter, at det er et Boulder-Strewn-mareridt, ligesom resten af Bennu
