Møt OSIRIS-RExs "Guide Boulders."
Da romfartøyet NASA først ankom asteroiden Bennu for over ett år siden, var overflaten på asteroiden mye annerledes enn forventet. I stedet for en overflate med store, glatte områder, er nesten hele overflaten dekket av steinblokker. Det betydde at NASA måtte tenke nytt på prøvetakingsprosedyren.
Opprinnelig planla de å bruke LIDAR for å lede OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) til overflaten til asteroiden Bennu. OSIRIS-REx er et eksempel på returoppdrag, og det må berøre overflaten for å samle inn prøver.
LIDAR (LIght Detection And Ranging) er et navigasjonssystem som avgir lyspulser og leser refleksjonene. Ved å måle pulsenes returtid kan den “tegne” et bilde av gjenstandene som reflekterer lyset. Resultatet kalles en "poengsky." Gjør dette hundrevis, tusenvis, til og med millioner av ganger, og bildet blir ganske detaljert.
OSIRIS-RExs LIDAR kalles Guidance, Navigation and Control (GNC) LIDAR. Men det ble designet for å lande romfartøyet på berøringssteder som er 50 meter i diameter. Ved ankomst Bennu var det tydelig at asteroiden ikke har noen slike steder. Det største stedet er mye mindre, bare 16 meter bredt, eller omtrent 10% av det området NASA trodde ville være.
Så OSIRIS-REx-teamet måtte komme med en annen løsning. En som trygt kunne lede romfartøyet ned til de mye mindre prøvetakingsstedene.
Angi NFT eller Natural Feature Tracking.
Natural Feature Tracking er avhengig av en slags katalog med høyoppløselige kamerabilder av prøvetakingsstedene på overflaten til asteroiden Bennu. Når OSIRIS-REx går ned til et nettsted, vil den sammenligne sine levende kamerabilder med sin database med bilder for å unngå farer og komme trygt ned. NFT-systemet ble inkludert i OSIRIS-REx-oppdraget som en sikkerhetskopi til LIDAR.
I løpet av det siste året har romfartøyet utført en serie med stadig nærmere flybys med potensielle landingssteder. Først identifiserte NASA fire potensielle nettsteder, og deretter innsnevret det til bare to: Nightingale, det primære nettstedet; og Osprey, backup-nettstedet. Under flybys, eller flyover, fanget romskipet bilder med høy oppløsning av stedene, samt tilnærminger og avganger. Nettstedene er avbildet fra forskjellige vinkler og i forskjellige lysforhold for å gjøre dem så nøyaktige som mulig.
Tilbake til jorden brukte OSIRIS-REx-teamet alle disse bildene for å identifisere farer, spesielt farlige steinblokker, som ligger i nærheten av det primære prøvetakingsstedet, Nightingale, og sikkerhetskopiestedet, Osprey. Så kombinerte de bildene med data fra OSIRIS-REx Laser Høydemåler (OLA) for å lage detaljerte kart over Bennus overflate.
En teknisk artikkel fra NASA beskriver NFT slik: “For gjengivelse ombord gjengir NFT hver funksjon ved å bruke formmodelldata generert fra data samlet inn tidligere i oppdraget. Hver funksjon er representert av en rekke terrenginformasjon og tilhørende albedodata som tilsvarer en lapp på asteroideoverflaten. NFT bruker deretter disse dataene sammen med den forutsagte solvinkelen og kameraposisjonen for å gjengi det forventede utseendet til funksjonen, som er matchet mot det innsamlede bildet ombord ved bruk av normalisert krysskorrelasjon. "
Det kommer et par prøvetakingsoperasjoner for par, og OSIRIS-REx vil bruke NFT under de nærme tilnærmingene. OSIRIS-REx-teamet vil overvåke effektiviteten til NFT, og se om romskipet til og med kan avbryte en tilnærming om nødvendig. Dette vil skje automatisk, siden Bennu er for langt unna for kommunikasjon i sanntid.
I slutten av august vil romfartøyet prøve den første virkelige prøvesamlingen. OSIRIS-Rex er utstyrt for flere prøveinnsamlingsforsøk hvis den første ikke lykkes.
Romfartøyet skal etter planen forlate asteroiden Bennu i 2021 og føre prøven tilbake til Jorden i 2023.
Mer:
- Pressemelding: Bennus Boulders Shine as Beacons for NASAs OSIRIS-REx
- NASAs tekniske papir: Erfaringer fra OSIRIS-REx autonom navigasjon ved hjelp av sporing av naturlige funksjoner
- Space Magazine: OSIRIS-REx Flew 620 meter over landingsplassen. Bekrefter at det er et Boulder-Strewn Nightmare, akkurat som resten av Bennu
