La NASA a choisi le site d'échantillonnage pour son vaisseau spatial OSIRIS-REx. Après l'avoir réduit à quatre sites potentiels et les avoir examinés en détail, ils se sont installés sur un seul emplacement. Leur choix? Rossignol.
OSIRIS-REx est sur l'astéroïde Bennu depuis un an, prenant des images détaillées de toute sa surface. Alors que le vaisseau spatial a d'autres objectifs de mission, la portion de retour d'échantillons de sa mission est primordiale. Un vaisseau spatial avancé comme OSIRIS-REx peut recueillir des données détaillées sur l'astéroïde alors qu'il est là, mais il est de retour sur Terre, dans des laboratoires spécialisés, où une analyse approfondie des échantillons peut être effectuée.
«Sur les quatre candidats, le site Nightingale répond le mieux à ces critères et, en fin de compte, assure le mieux la réussite de la mission.»
Dante Lauretta, chercheur principal OSIRIS-REx.
Mais avant de pouvoir en rendre un, il doit en collecter un, et trouver un endroit sûr pour en collecter un sur la surface rocheuse et jonchée de Bennu est un défi. Lorsque OSIRIS-REx (Origines, interprétation spectrale, identification des ressources, sécurité, Regolith Explorer) est arrivé à Bennu, le personnel de la mission a constaté que l'astéroïde était plus rugueux que prévu. Bien qu'il existe de nombreux matériaux adaptés à l'échantillonnage - des matériaux à grains fins inférieurs à 2,5 cm (1 pouce) - la surface rocheuse de l'astéroïde rend son accès difficile.
La NASA a limité son choix à quatre sites, chacun fournissant le matériel à grains fins requis, tout en posant un danger gérable pour le vaisseau spatial lui-même. Ils ont tous été nommés d'après des oiseaux: bécasseau, balbuzard pêcheur, martin-pêcheur et site confirmé, Nightingale.
«Après avoir soigneusement évalué les quatre sites candidats, nous avons pris notre décision finale en fonction du site qui contient le plus de matériel à grains fins et de la facilité avec laquelle le vaisseau spatial peut accéder à ce matériel tout en gardant le vaisseau spatial en sécurité», a déclaré Dante Lauretta, OSIRIS-REx. chercheur principal à l'Université de l'Arizona à Tucson. «Sur les quatre candidats, le site Nightingale répond le mieux à ces critères et, en fin de compte, assure le mieux la réussite de la mission.»
Dans un article précédent sur Space Magazine, nous avons mis en évidence les quatre sites d'échantillonnage potentiels. La difficulté rencontrée par les opérateurs de mission est que le vaisseau spatial a été conçu pour atterrir sur une zone de type plage avec des dépôts en étang de matériaux plus fins pouvant être échantillonnés. Mais la nature rocheuse de Bennu a compliqué le choix.
Maintenant, cependant, le choix a été fait.
Nightingale est situé dans un cratère au nord de l'astéroïde. Le cratère mesure 140 mètres (460 pieds) de large. Les images montrent que Nightingale est assez lisse, et le site est si loin au nord que la température est plus basse, ce qui signifie que le régolithe y est bien préservé. En outre, le cratère est jeune et le matériau est fraîchement exposé, ce qui le rend idéal pour collecter un échantillon vierge. Un échantillon plus vierge a vu moins d'altération spatiale et contiendra plus d'indices sur l'histoire de Bennu.
Lorsque la mission de retour d'échantillons OSIRIS-REx était planifiée, la NASA a envisagé un site d'un diamètre de 50 mètres (164 pieds). Le cratère de Nightingale est plus grand que cela, mais il y a encore des risques. La taille de la zone de toucher sûre dans le cratère n'est que d'environ 16 mètres (52 pieds) de diamètre. Cela ne représente qu'un dixième de la taille indiquée dans le plan de mission.
OSIRIS-REx devra donc cibler son site d'échantillonnage de manière très précise, notamment en contournant un gros rocher qui pourrait gêner le moment où l'engin spatial quitte le site d'échantillonnage. La NASA y travaille, en développant un système anti-collision pour OSIRIS-REx.
Lorsque OSIRIS-REx finira par prélever un échantillon, il le fera de manière autonome. Le vaisseau spatial dispose d'un système de suivi des caractéristiques naturelles (NFT) qui utilise des images de l'astéroïde pour se guider vers la surface. En comparant ses images embarquées de Bennu avec ce que ses caméras voient en temps réel, il peut éviter les collisions.
Mais l'inhospitalité inattendue de Bennus signifie que le système devra faire face à certains défis. Il dispose d'un dispositif de sécurité automatique qui interrompra l'échantillonnage si un obstacle est trop proche. Pour éviter que cela ne se produise, les opérateurs de mission feront des heures supplémentaires. En fait, l'équipe s'attend presque à ce que le vaisseau spatial renonce à sa première tentative lorsqu'il s'approche des rochers de la taille d'un bâtiment qui jonchent la surface de l'astéroïde.
La NASA a également choisi un site d'échantillonnage de secours. Osprey remplira ce rôle.
OSIRIS-REx peut effectuer plusieurs tentatives d'échantillonnage si nécessaire. Si le prélèvement d'échantillons ne fonctionne pas à Nightingale, la tentative elle-même pourrait trop perturber le site, le rendant impropre à une deuxième tentative. Si le système NFT abandonne la tentative et fait exploser le vaisseau spatial, les propulseurs pourraient perturber le site. Dans ce cas, le vaisseau spatial tentera une autre collecte d'échantillons à Osprey.
"Bennu a défié OSIRIS-REx avec un terrain extraordinairement accidenté", a déclaré Rich Burns, chef de projet OSIRIS-REx au Goddard Space Flight Center de la NASA. «L'équipe s'est adaptée en utilisant une technique de navigation optique plus précise, bien que plus complexe, pour pouvoir pénétrer dans ces petites zones. Nous allons également doter OSIRIS-REx de la capacité de reconnaître s’il est sur le point de toucher un danger à l’intérieur ou à proximité du site et de se déclencher avant que cela ne se produise. »
Maintenant que la NASA s'est installée sur des sites principaux et de sauvegarde pour la collecte d'échantillons, l'anticipation augmente. Mais il reste encore du travail à faire avant que le prélèvement d'échantillons puisse avoir lieu. En janvier, OSIRIS-REx commencera d'autres vols de reconnaissance de Nightingale et d'Osprey, et ils se termineront au printemps. Une fois la reconnaissance terminée, le vaisseau spatial répétera pour sa première tentative de collecte d'échantillons, prévue en août.
Si tout se passe bien, OSIRIS-REx quittera Bennu en 2021 et l'échantillon sera renvoyé sur Terre en septembre 2023.
