Den här bilden visar exempel på webbplatsen Nightingale, OSIRIS-REx primära provinsamlingsplats på asteroiden Bennu. Bilden är överlagd med en grafik av rymdfarkosten OSIRIS-REx för att illustrera skalan på platsen. Kredit:NASA/Goddard/University of Arizona
Efter ett år med att spana ut asteroiden Bennus stenspridda yta, teamet som leder NASA:s första återvändande av asteroidprover har officiellt valt en provinsamlingsplats.
Ursprungen, Spektral tolkning, Resursidentifiering, Säkerhet, Uppdragsteamet för Regolith Explorer (OSIRIS-Rex) kom fram till att en plats kallad "Nightingale" - belägen i en krater högt uppe på Bennus norra halvklot - är den bästa platsen för rymdfarkosten OSIRIS-REx att fånga sitt prov.
OSIRIS-REx-teamet tillbringade de senaste månaderna med att utvärdera närliggande data från fyra kandidatplatser för att identifiera det bästa alternativet för provinsamlingen. Kandidatsidorna – kallade Sandpiper, Fiskgjuse, Kungsfiskare, och Nightingale — valdes ut för utredning eftersom, av alla potentiella provtagningsregioner på Bennu, dessa områden utgör de minsta riskerna för rymdfarkostens säkerhet samtidigt som de ger möjlighet att samla in stora prover.
"Efter att ha noggrant utvärderat alla fyra kandidatwebbplatserna, vi fattade vårt slutgiltiga beslut baserat på vilken plats som har den största mängden finkornigt material och hur lätt rymdfarkosten kan komma åt det materialet samtidigt som den håller rymdfarkosten säker, sa Dante Lauretta, OSIRIS-REx huvudutredare vid University of Arizona i Tucson. "Av de fyra kandidaterna, sajten Nightingale uppfyller dessa kriterier bäst och, i sista hand, bäst säkerställer uppdragets framgång."
Site Nightingale ligger i en norra krater 460 fot (140 meter) bred. Nightingales regolit – eller stenigt ytmaterial – är mörk, och bilder visar att kratern är relativt slät. Eftersom det ligger så långt norrut, temperaturerna i regionen är lägre än på andra ställen på asteroiden och ytmaterialet är välbevarat. Kratern tros också vara relativt ung, och regoliten är nyexponerad. Detta betyder att platsen sannolikt skulle möjliggöra ett orördt prov av asteroiden, ger laget inblick i Bennus historia.
Även om Nightingale rankas högst av någon plats på Bennu, webbplatsen innebär fortfarande utmaningar för provinsamling. Den ursprungliga uppdragsplanen föreställde sig en provplats med en diameter på 164 fot (50 meter). Medan kratern som är värd för Nightingale är större än så, området som är tillräckligt säkert för att rymdfarkosten kan röra vid är mycket mindre – ungefär 52 fot (16 meter) i diameter, vilket resulterar i en webbplats som bara är ungefär en tiondel av storleken på vad som ursprungligen var tänkt. Detta innebär att rymdfarkosten måste rikta in Bennus yta mycket exakt. Nightingale har också ett stenblock i byggnadsstorlek som ligger på kraterns östra kant, som kan utgöra en fara för rymdfarkosten när den backar efter att ha kontaktat platsen.
Uppdraget valde också webbplatsen Osprey som en reservplats för provinsamling. Rymdfarkosten har förmågan att utföra flera provtagningsförsök, men varje betydande störning av Nightingales yta skulle göra det svårt att ta ett prov från det området vid ett senare försök, göra en säkerhetskopia nödvändig. Rymdfarkosten är utformad för att autonomt "våga av" från platsen om dess förutspådda position är för nära ett riskområde. Under denna manöver, avgasplymerna från rymdfarkostens propeller kan potentiellt störa ytan på platsen, på grund av asteroidens mikrogravitationsmiljö. I alla situationer där ett uppföljningsförsök på Nightingale inte är möjligt, teamet kommer att försöka samla in ett prov från webbplatsen Osprey istället.
"Bennu har utmanat OSIRIS-REx med utomordentligt oländig terräng, sa Rich Burns, OSIRIS-REx projektledare på NASA:s Goddard Space Flight Center. "Teamet har anpassat sig genom att använda en mer exakt, även om det är mer komplext, optisk navigeringsteknik för att kunna ta sig in i dessa små områden. Vi kommer också att beväpna OSIRIS-REx med förmågan att känna igen om den är på väg att beröra en fara inom eller intill platsen och vinka av innan det händer."
Med valet av slutliga primära och backup-webbplatser, uppdragsteamet kommer att genomföra ytterligare spaningsflygningar över Nightingale och Osprey, börjar i januari och fortsätter under våren. När dessa flygningar är klara, rymdskeppet kommer att börja repetera för sitt första "touch-and-go" provinsamlingsförsök, som är planerad till augusti. Rymdfarkosten kommer att lämna Bennu 2021 och är planerad att återvända till jorden i september 2023.