La misión OSIRIS-REx      

 

09 de septiembre de 2016.

Por Jesús A. Guerrero Ordáz.

Asociación Larense de Astronomía, ALDA.

 

        El 8 de septiembre de 2016, a las 23:05 GMT, fue lanzada la misión OSIRIS-REx al asteroide Bennu.

 

The official launch photo. Credit: United Launch Alliance

Lanzamiento de la misión OSIRIS-REx desde Cabo Cañaveral.

 

        El acrónimo de la misión se corresponde con la denominación en inglés de “Orígenes, Interpretación Espectral, Identificación de Recursos, Seguridad y Exploración de Regolito” (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer), OSIRIS-REx.

 

        La misión, de 7 años de duración, se propone viajar hasta el asteroide (101955) Bennu, orbitar durante 3 años en su derredor, y descender hasta su superficie para recolectar muestras y enviarlas a Tierra, con un retorno controlado en el año 2023.

 

        El lanzamiento se ejecutó de manera satisfactoria con un cohete Atlas 5, en lo que constituye el número 65 de su serie en un lapso de 14 años. El programa de cohetes Atlas ya cuenta con 23 años de antigüedad en donde ha tenido 136 lanzamientos exitosos.

 

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La sonda OSIRIS-REx en su configuración de vuelo. Crédito: NASA.

 

        La sonda mide 3 metros de alto por 6 de ancho y pesó en el lanzamiento 2,1 toneladas. De ese peso, 1,22 toneladas es combustible de hidracina, el cual será usado para maniobras de vuelo administradas en 28 propulsores de distintos calibres.

 

Los objetivos científicos de la misión son:

 

1)   Regresar y analizar una muestra prístina de regolito de un asteroide carbonaceo en cantidad suficiente para estudiar la naturaleza, historia, y distribución de sus minerales constituyentes y material orgánico.

 

2)   Cartografiar las propiedades globales, química y mineralogía de un asteroide carbonaceo primitivo para caracterizar su historia geológica y dinámica, y proporcionar un contexto para las muestras retornadas.

 

3)   Documentar la textura, morfología, geoquímica, y propiedades espectrales del regolito en el sitio de toma de muestras.

 

4)   Medir el efecto Yarkovsky en un asteroide potencialmente peligroso y limitar las propiedades del asteroide que contribuyen a este efecto.

 

5)   Caracterizar las propiedades globales integradas de un asteroide carbonaceo primitivo que permitan una comparación directa con los datos telescópicos disponibles de toda esta población de asteroides.

 

 

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Equipo científico de la misión. Crédito: NASA.

 

 

        El equipamiento científico que porta la sonda es el siguiente:

 

OCAMS. (OSIRIS-REx Camera Suite).

El complejo de cámaras de la sonda que consta de los instrumentos PolyCam (un telescopio de 0,2 metros), MapCam (cámara de cartografía), y SamCam (cámara de muestras). Equipo para cartografiar, obtener imágenes de alta resolución del asteroide y grabar la recolecta de muestras.

 

OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter).

Altímetro laser que permitirá la construcción de un mapa topográfico de alta resolución del asteroide. Con su información se escogerá el sitio en donde se realizará la recolección de las muestras a ser retornadas a Tierra.

 

OVIRS (OSIRIS-REx Visible and IR Spectrometer)

Espectrómetro en longitudes de onda visible e infrarroja que permitirá construir un mapa de la distribución de compuestos minerales y orgánicos en el asteroide.

 

OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer).

Espectrómetro de emisión térmica que permitirá cartografiar las emisiones térmicas del asteroide y con ella la composición mineralógica del mismo.

 

REXIS (Regolith X-ray Imaging Spectrometer).

Espectrómetro de imágenes en rayos X que permitirá cartografiar la disposición del regolito en el asteroide.

 

TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism).

Brazo articulado de 3,35 metros de largo que permitirá la recolección de un mínimo de 60 gramos de muestra de la superficie del asteroide.

 

La sonda OSIRIS-REx orbitará en torno a la Tierra hasta el 22 de septiembre de 2017, en donde será maniobrada para que reciba una asistencia gravitatoria que la impulse para poder interceptar en su trayectoria a su destino – el asteroide Bennu - en agosto de 2018. Alcanzado este objetivo, permanecerá en órbita del mismo durante tres años.

 

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El asteroide Bennu. Imágenes de radar capturadas por el radiotelescopio de Goldstone.

 

 

El asteroide Bennu, fue descubierto hace unos 17 años. Tiene una masa estimada de 86 millones de toneladas y su forma es aproximadamente esférica, con 480 metros de ancho por 511 metros de largo. Su período de rotación es de 4,3 horas y los científicos estiman que está cubierto por grava y polvo muy oscuro. Su traslación alrededor del Sol la realiza en 437 días (1,197 años) y por la naturaleza de su órbita se acerca a la Tierra cada 6 años a una distancia equivalente a la existente entre la Tierra y la Luna. Una parte importante de la misión es determinar la trayectoria exacta de Bennu, ya que las estimaciones actuales le dan una probabilidad de 1 en 2.700 (0,00037) de colisión con la Tierra entre los años 2175 y 2199.

 

"El tamaño, órbita y la composición primitiva, rica en carbono del asteroide Bennu, lo convierten en un objetivo fascinante y accesible. Por eso fue finalmente elegido como el destino para la misión OSIRIS-REx", dijo Christina Richey, del personal científico del programa de la misión de la NASA. "Con un asteroide de esta naturaleza, la misión OSIRIS-REx nos va a enseñar los fundamentos acerca de la formación de los cuerpos planetarios, de nuestro propio Sistema Solar e incluso, sobre los ingredientes del origen de la vida".

 

En órbita, la nave realizará sobrevuelos hiperbólicos, para medir la masa del asteroide por la deflexión que produzca en la trayectoria de la sonda. Como la gravedad del asteroide es baja, los ajustes para mantener el ingenio en órbita no requerirán de mucho combustible.

 

"Vamos a un asteroide que representa los primeros bloques de construcción de los planetas de nuestro Sistema Solar", dijo Dante Lauretta, investigador principal de la misión OSIRIS-REx de la Universidad de Arizona". “Vamos a contribuir a la ciencia mediante la medición de un fenómeno llamado el “efecto Yarkovsky”, que es una fascinante interacción entre la luz solar y los pequeños asteroides".

 

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Efecto Yarkovsky. Crédito: NASA.

 

"Los asteroides obtienen del Sol una gran cantidad de esa energía, sobre todo, un asteroide oscuro como Bennu. Esta energía se absorbe haciendo que la superficie del asteroide se caliente. Al liberar esa energía de vuelta al espacio, la misma actúa como un propulsor que contribuye a cambiar la trayectoria del asteroide”. "Así que si se desea predecir las posiciones futuras de Bennu, hay que considerar este fenómeno”, concluyó Dante Lauretta.

 

La misión OSIRIS-REx lleva un conjunto de cámaras que cartografiarán el asteroide, buscaran lunas y producirán imágenes a color. En su haber cuenta con un altímetro láser que adquirirá 6 mil millones de mediciones para trazar un mapa en 3D de la forma y figura del asteroide, a una escala centimétrica; un espectrómetro de emisión térmica para adquirir los datos de minerales y temperatura, un espectrómetro en luz visible e infrarroja para identificar material orgánico y un espectrómetro de imágenes de rayos X para determinar qué elementos están presentes en la superficie.

 

Para la recolecta de las muestras del asteroide, se prevé una maniobra de “toque y despegue”. Después de practicar varias veces la misma, en julio de 2020, la sonda utilizará su brazo de 3,35 metros de largo para tomar una muestra de Bennu. La velocidad del encuentro será de 0,35 kilómetros por hora, unos 9,7 centímetros por segundo.

 

El cabezal para la recolecta de las muestras tiene forma de disco con 25,4 centímetros de diámetro. Se busca con el contacto penetrar hasta 30 centímetros en la superficie de Bennu, pero la naturaleza de la superficie es un misterio y sólo se sabrá hasta el momento de la recolecta. Debido a las condiciones de microgravedad que reinan en el asteroide, se espera que el mismo sea un granulado de materia, pero eso sólo se desentrañará in situ, cuando la sonda arribe al asteroide.

 

La nave espacial tratará de obtener al menos 2,1 onzas y posiblemente hasta 2 kilogramos de regolito. Mediante la realización de una maniobra de giro, los controladores determinarán si se recogió suficiente material de la muestra. El nitrógeno está disponible para dos intentos más, si es necesario. Una vez que el tesoro científico se guarde en la cápsula de retorno, la sonda OSIRIS-REx se separará del asteroide a una distancia segura y esperará la ventana de tiempo satisfactoria para el regreso. Si todo sale según lo previsto, esta ventana se producirá en marzo de 2021, y los controladores de Tierra activarán los propulsores para el vuelo de retorno a casa, en un viaje que llevará más de dos años.

 

 

An artist's concept of OSIRIS-REx's return capsule on the main parachute. Credit: NASA

Reingreso de las muestras de la misión. Concepto artístico. Crédito: NASA.

 

 

En la aproximación a la Tierra, a sólo cuatro horas del aterrizaje, la nave espacial expulsará el recipiente que contiene la muestra, protegida por un escudo térmico, y se precipitará en la atmósfera a una velocidad de 44.500 kilómetros por hora produciendo una experiencia de 32 G, antes de asistir su reingreso con un paracaídas, el 24 de septiembre de 2023, en el campo de pruebas de Utah, al oeste de Salt Lake City. La distancia total que recorrerá la misión será de 7 mil millones de kilómetros.

 

La misión OSIRIS-REx es el tercer lanzamiento del programa Nuevas Fronteras (New Frontiers) de la NASA. Las dos misiones anteriores son Nuevos Horizontes (New Horizons) lanzada en 2006 hacia Plutón, objetivo que ya cumplió en julio de 2015, y que actualmente se dirige hacia el Cinturón Kuiper y su nuevo destino, el objeto 2014 MU69, y la misión Juno al planeta Júpiter, lanzada en el año 2011 y que ingresó en órbita del gigante del Sistema Solar en julio de 2016.

 

Fuente:

http://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-osiris-rex-speeds-toward-asteroid-rendezvous

http://spaceflightnow.com/2016/09/09/osiris-rex-probe-launched-to-asteroid-in-compelling-search-for-the-origins-of-life/