Efter månaders brott med den robusta verkligheten på asteroiden Bennus yta, teamet som leder NASA:s första asteroidprovåtervändandeuppdrag har valt ut fyra potentiella platser för Origins, Spektral tolkning, Resursidentifiering, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) rymdfarkost för att "tagga" sin kosmiska danspartner.

Sedan dess ankomst i december 2018, rymdfarkosten OSIRIS-REx har kartlagt hela asteroiden för att identifiera de säkraste och mest tillgängliga ställena där rymdfarkosten kan samla ett prov. Dessa fyra platser kommer nu att studeras mer i detalj för att välja de två sista platserna – en primär och backup – i december.

Teamet hade ursprungligen planerat att välja de två sista platserna vid denna tidpunkt i uppdraget. Inledande analys av jordbaserade observationer antydde att asteroidens yta sannolikt innehåller stora "dammar" av finkornigt material. Rymdfarkostens tidigaste bilder, dock, avslöjade att Bennu har en särskilt stenig terräng. Sedan dess, asteroidens stenblocksfyllda topografi har skapat en utmaning för teamet att identifiera säkra områden som innehåller provbart material, som måste vara tillräckligt bra – mindre än 1 tum (2,5 cm) i diameter – för att rymdfarkostens provtagningsmekanism ska kunna få i sig det.

"Vi visste att Bennu skulle överraska oss, så vi kom förberedda på vad vi än kunde hitta, sa Dante Lauretta, OSIRIS-REx huvudutredare vid University of Arizona, Tucson. "Som med alla utforskningsuppdrag, att hantera det okända kräver flexibilitet, resurser och uppfinningsrikedom. OSIRIS-REx-teamet har visat dessa väsentliga egenskaper för att övervinna det oväntade under hela Bennu-mötet."

Det ursprungliga uppdragsschemat inkluderade avsiktligt mer än 300 dagars extra tid under asteroidoperationer för att ta itu med sådana oväntade utmaningar. I en demonstration av dess flexibilitet och uppfinningsrikedom som svar på Bennus överraskningar, uppdragsteamet anpassar sin platsvalsprocess. Istället för att välja ned till de två sista platserna i sommar, uppdraget kommer att ägna ytterligare fyra månader åt att studera de fyra kandidatplatserna i detalj, med särskilt fokus på att identifiera områden med finkorniga, provbart material från kommande, högupplösta observationer av varje plats. Boulderkartorna som medborgarvetenskapens räknare hjälpte till att skapa genom observationer tidigare i år användes som en av många databitar som beaktades vid bedömningen av varje platss säkerhet. Data som samlas in kommer att vara nyckeln till att välja de två sista platserna som är bäst lämpade för provinsamling.

För att ytterligare anpassa sig till Bennus robusthet, OSIRIS-REx-teamet har gjort andra justeringar av sin provplatsidentifieringsprocess. Den ursprungliga uppdragsplanen föreställde sig en provplats med en radie på 82 fot (25 m). Boulderfria sajter av den storleken finns inte på Bennu, så teamet har istället identifierat platser som sträcker sig från 16 till 33 fot (5 till 10 m) i radie. För att rymdfarkosten ska kunna rikta in sig på en mindre plats, teamet omvärderade rymdfarkostens operativa kapacitet för att maximera dess prestanda. Uppdraget har också skärpt sina navigeringskrav för att styra rymdfarkosten till asteroidens yta, och utvecklade en ny provtagningsteknik som heter "Bullseye TAG, " som använder bilder av asteroidytan för att navigera rymdfarkosten hela vägen till den faktiska ytan med hög noggrannhet. Uppdragets prestanda hittills har visat att de nya standarderna ligger inom dess kapacitet.

"Även om OSIRIS-REx designades för att samla ett prov från en asteroid med ett strandliknande område, den extraordinära prestandan under flygningen hittills visar att vi kommer att kunna möta utmaningen som Bennus robusta yta erbjuder, sa Rich Burns, OSIRIS-REx projektledare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Denna extraordinära prestanda omfattar inte bara rymdfarkoster och instrument, men också laget som fortsätter att möta varje utmaning som Bennu kastar på oss."

De fyra kandidatprovsajterna på Bennu betecknas Nightingale, Kungsfiskare, Fiskgjuse, och sandsnäppa - alla fåglar som är infödda i Egypten. Namntemat kompletterar uppdragets två andra namnkonventioner – egyptiska gudar (asteroiden och rymdfarkosten) och mytologiska fåglar (ytdrag på Bennu).

De fyra platserna är olika i både geografiskt läge och geologiska särdrag. Även om mängden provbart material på varje plats ännu inte har fastställts, alla fyra platserna har utvärderats noggrant för att säkerställa rymdfarkostens säkerhet när den går ner till, berör och samlar ett prov från asteroidens yta.

Nightingale är den nordligaste platsen, belägen på 56 grader nordlig latitud på Bennu. Det finns flera möjliga provtagningsregioner på den här webbplatsen, som ligger i en liten krater omsluten av en större krater 459 fot (140 m) i diameter. Webbplatsen innehåller mestadels finkornig, mörkt material och har den lägsta albedo, eller reflektion, och yttemperatur för de fyra platserna.

Kingfisher ligger i en liten krater nära Bennus ekvator på 11 grader nordlig latitud. Kratern har en diameter på 26 fot (8 m) och är omgiven av stenblock, även om själva platsen är fri från stora stenar. Bland de fyra platserna, Kingfisher har den starkaste spektrala signaturen för hydratiserade mineraler.

Fiskgjuse ligger i en liten krater, 66 fot (20 m) i diameter, som också ligger i Bennus ekvatorialregion på 11 grader nordlig latitud. Det finns flera möjliga provtagningsregioner inom platsen. Mångfalden av bergarter i det omgivande området tyder på att regoliten inom fiskgjuse också kan vara mångsidig. Fiskgjuse har den starkaste spektrala signaturen av kolrikt material bland de fyra platserna.

Sandpiper ligger på Bennus södra halvklot, på 47 grader sydlig latitud. Platsen ligger i ett relativt plant område på väggen av en stor krater 207 fot (63 m) i diameter. Hydraterade mineraler finns också, vilket indikerar att Sandpiper kan innehålla omodifierat vattenrikt material.

Denna höst, OSIRIS-REx kommer att påbörja detaljerade analyser av de fyra kandidatplatserna under uppdragets spaningsfas. Under det första skedet av denna fas, rymdfarkosten kommer att utföra höga pass över var och en av de fyra platserna från ett avstånd av 0,8 miles (1,29 km) för att bekräfta att de är säkra och innehåller provbart material. Närbild kommer också att kartlägga de funktioner och landmärken som krävs för rymdfarkostens autonoma navigering till asteroidens yta. Teamet kommer att använda data från dessa pass för att välja de slutliga primära provinsamlingsplatserna och reservplatserna i december.

Det andra och tredje steget av spaning kommer att börja i början av 2020 när rymdfarkosten kommer att utföra passeringar över de två sista platserna på lägre höjder och ta observationer med ännu högre upplösning av ytan för att identifiera funktioner, såsom grupperingar av stenar som kommer att användas för att navigera till ytan för provtagning. OSIRIS-REx provinsamling är planerad till senare hälften av 2020, och rymdfarkosten kommer att returnera asteroidproverna till jorden den 24 september, 2023.