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美国宇航局选择Bennu的夜莺陨石坑进行小行星样本收集

2021-09-09 13:50:09来源:

此图显示了样本站点Nightingale,这是OSIRIS-REx在小行星Bennu上的主要样本收集站点。该图像上覆盖了OSIRIS-REx航天器的图形,以说明场地的规模。

在对小行星Bennu的巨石散布的表面进行一年的探测之后,领导NASA的第一个小行星样本返回任务的团队正式选择了一个样本收集地点。

起源,光谱解释,资源识别,安全,Regolith Explorer(OSIRIS-Rex)任务小组得出的结论是,一个名为“夜莺”的地点-位于Bennu北半球的一个火山口-是OSIRIS-REx航天器紧贴的最佳地点它的样本。

OSIRIS-REx团队花了几个月的时间评估了来自四个候选站点的近距离数据,以便确定样本收集的最佳选择。选择候选地点-被称为“矶,”,“鱼鹰”,“翠鸟”和“夜莺”-是因为在Bennu上所有潜在的采样区域中,这些区域对航天器的安全危害最小,同时仍提供了收集大量样本的机会。

OSIRIS-REx的Dante Lauretta说:“在对所有四个候选站点进行了全面评估之后,我们根据哪个站点拥有最多的细颗粒物质以及航天器在保持航天器安全的情况下如何轻松地访问该物质来做出最终决定。”图森市亚利桑那大学首席研究员。“在这四个候选人中,夜莺基地最符合这些条件,并且最终最好地确保了任务的成功。”

Site Nightingale位于一个460英尺(140米)宽的北部陨石坑中。夜莺的灰岩或岩石表面物质很暗,图像显示火山口相对较光滑。由于它位于北部如此遥远,因此该地区的温度低于小行星上的其他位置,并且表面材料保存完好。火山口还被认为相对较年轻,并且刚硬地暴露了碎屑。这意味着该地点很可能会提供小行星的原始样本,从而使团队能够洞悉本努的历史。

尽管Nightingale在Bennu上的位置最高,但该网站仍然给样品采集带来了挑战。最初的任务计划设想了一个直径为164英尺(50米)的样本站点。尽管容纳夜莺的陨石坑比这个更大,但足以让航天器接触的安全区域却要小得多-直径约为52英尺(16米),所形成的场地仅是以前的十分之一。最初的设想。这意味着航天器必须非常准确地瞄准Bennu的表面。夜莺在陨石坑的东部边缘还有一个建筑大小的巨石,当接触该地点后退去时,可能对航天器构成危险。

特派团还选择了Osprey站点作为备用样本收集站点。该航天器具有执行多次采样的能力,但是对夜莺表面的任何重大干扰都将使其难以在以后的尝试中从该区域收集样本,从而需要备用站点。如果航天器的预测位置太靠近危险区域,则它会自动从现场“摇晃”下来。在此操作过程中,由于小行星的微重力环境,航天器推进器的废气羽流可能会扰乱场地表面。在无法在Nightingale进行后续尝试的任何情况下,该团队将尝试从Osprey站点收集样本。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的OSIRIS-REx项目经理Rich Burns说:“本努(Bennu)在崎terrain不平的地形中挑战了OSIRIS-REx。”“该团队通过采用更准确,更复杂的光学导航技术进行了调整,以能够进入这些小区域。我们还将使OSIRIS-REx具备识别是否有可能在场地内或附近碰到危险并在危险发生之前将其扑灭的能力。”

通过选择最终的主要和备用站点,任务组将从1月开始一直持续到春季,在Nightingale和Osprey进行进一步的侦察飞行。这些飞越完成后,航天器将开始排定第一场“接触即走”样本收集活动的演练,排定于八月进行。该航天器将于2021年离开本努,并计划于2023年9月返回地球。

NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心为OSIRIS-REx提供总体任务管理,系统工程以及安全和任务保证。图森市亚利桑那大学的但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)是首席研究员,亚利桑那大学还领导科学团队以及该特派团的科学观测计划和数据处理。丹佛的洛克希德·马丁航天公司制造了该航天器并提供飞行操作。Goddard和KinetX Aerospace负责OSIRIS-REx航天器的导航。OSIRIS-REx是NASA新边界计划的第三项任务,该计划由位于阿拉巴马州汉茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心管理,由该机构的华盛顿科学任务局负责。