Na sexta, 11 de outubro a equipe do OSIRIS-REx deveria estar se preparando para apontar suas câmeras da espaçonave precisamente sobre o asteróide Bennu para capturar imagens de alta resolução de uma região conhecida como Osprey. É um dos quatro locais que os cientistas estão considerando, nos quais a espaçonave pode coletar uma amostra com segurança no final de 2020.

Mas naquela madrugada, a equipe soube que uma instalação de telecomunicações perto de Madri havia sofrido uma queda inesperada de rede. Parte da Deep Space Network (DSN) da NASA de instalações de comunicações de espaçonaves globais, o complexo espanhol é o lar de antenas de rádio gigantes. Um deles foi agendado para executar ping no OSIRIS-REx para download de dados críticos.

O download dos dados teria dado início a um processo de maratona de 24 horas conhecido como "atualização tardia" para prever a trajetória da espaçonave a tempo de um sobrevôo do Osprey. Entre a ladainha de tarefas complexas que a equipe de navegação precisava fazer naquele dia estava o download de imagens de Bennu. A equipe usa essas imagens para identificar pontos de referência no asteróide, a fim de atualizar a posição e a velocidade da espaçonave.

Mas a queda do DSN ameaçou tirar a missão do caminho.

A equipe OSIRIS-REx identificou Osprey como um dos locais mais promissores na superfície acidentada de Bennu, com base em seu terreno relativamente plano e na falta de grandes, pedras potencialmente perigosas. O Osprey está situado dentro de uma cratera de aproximadamente 20 metros (66 pés) de largura próxima ao equador de Bennu.

Em 12 de outubro, os engenheiros planejavam coletar imagens críticas da superfície para avaliar a população de rochas do Osprey, que pode ser pequena o suficiente para ser ingerida na cabeça de coleta de amostras do OSIRIS-REx quando a espaçonave finalmente tocar em Bennu no próximo ano. Essa avaliação foi a informação-chave de que a equipe precisava para escolher o melhor local de coleta de amostra entre os quatro últimos.

O viaduto Osprey foi o segundo dos quatro locais a serem pesquisados ​​durante a campanha de reconhecimento. Isso levaria a espaçonave um pouco mais de meia milha, ou 1 quilômetro, da superfície de Bennu. A oportunidade perdida de baixar as imagens de Bennu em 11 de outubro significa que não haveria tempo suficiente para seguir o processo usual de 24 horas para atualizar a posição da espaçonave no momento das observações críticas. Esta atualização é necessária para que as câmeras da espaçonave sejam apontadas corretamente para o Osprey em 12 de outubro.

A falta das observações do Osprey teria desencadeado um efeito dominó de atrasos, disse Kenneth Getzandanner, Gerente de dinâmica de vôo OSIRIS-REx baseado no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Sabíamos que, se não obtivéssemos os dados do Osprey, não seríamos capazes de tomar a decisão sobre nossos principais locais para coleta de amostras. "

Não selecionar um local de amostra significaria adiar o evento principal da missão no próximo ano:as poucas horas de ação de roer as unhas que a equipe chama de TAG, que significa "Touch-And-Go". Durante TAG, a espaçonave implantará seu braço robótico, mergulho na superfície de Bennu, e coletar uma amostra de sujeira e pedras, ou regolito em termos científicos, de Bennu. Em última análise, a espaçonave entregará uma cápsula com a amostra à Terra, largá-lo no deserto de Utah em setembro de 2023.

Para cientistas de todo o mundo, o cascalho primitivo de Bennu é uma vigia para o início do sistema solar, quando os asteróides podem ter desempenhado um papel na entrega de compostos formadores de vida para a Terra. Atrasar essa missão monumental - uma das mais ambiciosas já tentadas - seria custoso e desmoralizante para os cientistas.

Então, os engenheiros da OSIRIS-REx rapidamente traçaram um plano ousado.

"Tipicamente, uma passagem de DSN perdida não causaria tal embaralhamento, mas a natureza crítica das imagens nos fez perceber que precisávamos agir imediatamente, "disse Brennen Miller, um engenheiro de sistemas da Lockheed Martin Space Systems em Littleton, Colorado.

O processo de atualização da trajetória de 24 horas já é ambicioso em comparação com outras missões. Mas a equipe decidiu espremer todo esse procedimento em menos de quatro horas para manter o cronograma da missão intacto. Esse procedimento teria que ocorrer em 12 de outubro, na próxima janela de oportunidade, eles teriam que fazer o downlink das imagens-chave da espaçonave.

Em 11 de outubro, engenheiros praticaram seu novo, rotina ultrarrápida que eles apelidaram de "atualização super tardia". Dependia de cada membro da equipe, como um corredor de revezamento, aguardando sua vez de ajudar a executar o plano com eficiência implacável.

"As pessoas estavam muito nervosas em comprimir o cronograma de 24 horas, "disse Richard Burns, o gerente de projeto OSIRIS-REx baseado em Goddard, "mas a equipe tinha bastante prática em realizar atualizações tardias, portanto, sabíamos que tínhamos as pessoas certas e as ferramentas certas para fazer isso acontecer. "

Flying a spacecraft within a kilometer of a small body like Bennu requires ultimate precision. Since engineers can't see their spacecraft in space, they often rely on DSN antennas to collect signals that allow them to determine its speed and location. But tracking through the DSN is not precise enough for a spacecraft that's both far from Earth (more than 155 million miles, 250 million kilometers) and needs to get very close to a planetary body, as was the case with OSIRIS-REx and Osprey.

For such close encounters—the closest that any spacecraft has orbited its celestial object of study—OSIRIS-REx engineers relied on images of Bennu's surface taken by the spacecraft's cameras in a technique known as optical navigation. Unique landmarks in the images, such as boulders and craters, help reveal where the spacecraft is located in relation to the asteroid. Together with sophisticated mathematical models that take into account forces such as the slight pull of Bennu's gravity or the slight push of radiation from the Sun, these images allow engineers to predict where the spacecraft is headed, and ultimately where it'll have to point its cameras when a region of interest is being observed. But the predictions aren't perfect. With each burn of the engine, por exemplo, the spacecraft can boost itself farther or closer than anticipated.

"Most missions aren't that sensitive to small changes in position, but this one is because we're so close to the asteroid that small changes in position result in big changes in where you want to be pointed, particularly when you want to be pointed at a really small patch of the asteroid such as Osprey, " said Burns.

Having pulled off dozens of detailed observations under these constraints earlier in the mission, the OSIRIS-REx engineers, like highly trained athletes with fine-tuned motor skills, were able to complete the compressed procedure. On Oct. 12, they sent the updated positions to the spacecraft and waited for the resulting images of Osprey. As the images materialized, crisp and clear and perfectly centered on Osprey, it was evident that the race had paid off.

"It's a testament to the preparation and skill of the team that we were able to accomplish this in less than four hours. It speaks to the fact that we have a stellar team as we head into the most critical and challenging phase of this mission:the sample collection campaign, " Burns said.

NASA will announce the primary sample site, as well as a backup, on Dec. 12. Two final reconnaissance flyovers at even lower altitudes beginning in January will allow the OSIRIS-REx team to collect final, detailed images of these sites.