O conceito deste artista mostra a trajetória e configuração da espaçonave OSIRIS-REx da NASA durante o ensaio do Checkpoint, que é a primeira vez que a missão irá praticar os passos iniciais para coletar uma amostra do asteróide Bennu. Crédito:NASA / Goddard / Universidade do Arizona
Em agosto, uma nave robótica fará a primeira tentativa da NASA de descer à superfície de um asteróide, coletar uma amostra, e, finalmente, trazê-lo com segurança de volta à Terra. A fim de alcançar este feito desafiador, a equipe da missão OSIRIS-REx desenvolveu novas técnicas para operar no ambiente de microgravidade do asteróide Bennu - mas eles ainda precisam de experiência em voar a espaçonave bem perto do asteróide para testá-los. Então, antes de pousar no site de amostra Nightingale neste verão, OSIRIS-REx vai primeiro ensaiar as atividades que antecedem o evento.
Em 14 de abril, a missão fará seu primeiro ensaio - oficialmente conhecido como ensaio "Checkpoint" - que também colocará a espaçonave o mais próximo que já esteve de Bennu. Este ensaio é uma chance para a equipe OSIRIS-REx e a espaçonave testar os primeiros passos do evento de coleta de amostra robótica.
Durante a sequência completa de toque, a espaçonave usa três disparos de propulsor separados para fazer o seu caminho para a superfície do asteróide. Depois de uma queima de partida da órbita, a espaçonave executa a manobra de Checkpoint a 410 pés (125 m) acima de Bennu, que ajusta a posição e a velocidade da espaçonave em direção ao ponto da terceira queima. Esta terceira manobra, chamado "Matchpoint, "ocorre a aproximadamente 164 pés (50 m) da superfície do asteróide e coloca a espaçonave em uma trajetória que coincide com a rotação de Bennu enquanto desce mais em direção ao ponto de toque alvo.
O ensaio do Checkpoint permite que a equipe pratique a navegação da espaçonave tanto na saída da órbita quanto nas manobras do Checkpoint, e garante que a imagem da espaçonave, os sistemas de navegação e alcance operam conforme o esperado durante a primeira parte da sequência de descida. O ensaio do ponto de verificação também dá à equipe a chance de confirmar que o sistema de orientação Natural Feature Tracking (NFT) do OSIRIS-REx atualiza com precisão a posição e a velocidade da espaçonave em relação a Bennu conforme ela desce em direção à superfície.
Ensaio de checkpoint, um evento de quatro horas, começa com a espaçonave deixando sua órbita de casa segura, 0,6 milhas (1 km) acima do asteróide. A espaçonave então estende seu braço robótico de amostragem - o Mecanismo de Aquisição de Amostras Touch-And-Go (TAGSAM) - de seu braço dobrado, posição estacionada fora da configuração de coleta de amostra. Imediatamente após, a espaçonave gira, ou gira, em posição para começar a coletar imagens de navegação para orientação NFT. O NFT permite que a espaçonave se oriente autonomamente até a superfície de Bennu, comparando um catálogo de imagens a bordo com as imagens de navegação em tempo real obtidas durante a descida. À medida que a espaçonave desce à superfície, o sistema NFT atualiza o ponto de contato previsto da espaçonave dependendo da posição do OSIRIS-REx em relação aos marcos de Bennu.
Antes de atingir a altitude do Checkpoint de 410 pés (125 m), os painéis solares da espaçonave se movem em uma configuração de "asa em Y" que os posiciona com segurança longe da superfície do asteróide. Esta configuração também coloca o centro de gravidade da espaçonave diretamente sobre a cabeça do coletor TAGSAM, que é a única parte da espaçonave que entrará em contato com a superfície de Bennu durante o evento de coleta de amostra.
No meio dessas atividades, a espaçonave continua capturando imagens da superfície de Bennu para o sistema de navegação NFT. A espaçonave realizará a queima do Checkpoint e descerá em direção à superfície de Bennu por mais nove minutos, colocando a espaçonave a cerca de 243 pés (75 m) do asteróide - o mais próximo que já esteve.
Ao atingir este ponto alvo, a espaçonave executará uma queima de recuo, em seguida, retorne seus painéis solares à posição original e reconfigure o braço TAGSAM de volta à posição estacionada. Uma vez que a equipe da missão determina que a espaçonave completou com sucesso toda a sequência de ensaio, eles vão comandar a espaçonave para retornar à sua órbita de lar seguro ao redor de Bennu.
Após o ensaio do Checkpoint, a equipe irá verificar o desempenho do sistema de vôo durante a descida, e que a queima do Checkpoint ajustou com precisão a trajetória de descida para a queima do Matchpoint subsequente.
A equipe da missão maximizou o trabalho remoto no último mês de preparação para o ensaio do checkpoint, como parte da resposta COVID-19. No dia do ensaio, um número limitado de funcionários comandará a espaçonave a partir das instalações da Lockheed Martin Space, tomando as devidas precauções de segurança, enquanto o resto da equipe desempenha suas funções remotamente.
A missão está programada para realizar um segundo ensaio no dia 23 de junho, levando a espaçonave através da queima do Matchpoint e abaixo a uma altitude aproximada de 82 pés (25 m). A primeira tentativa de coleta de amostra do OSIRIS-REx está agendada para 25 de agosto.