La missione OSIRIS-REx della NASA è a pochi giorni dalla selezione del sito in cui la navicella spaziale preleverà un campione dall'asteroide Bennu. Dopo un lungo e impegnativo iter, il team è finalmente pronto per effettuare la down-select dai quattro siti candidati a un sito primario e di backup.

OSIRIS-REx è la prima missione di restituzione di campioni di asteroidi della NASA, quindi questa decisione di un sito di raccolta dei campioni è la chiave per le operazioni sugli asteroidi e il successo della missione.

Dopo aver selezionato i quattro siti campione candidati:Sandpiper, Falco pescatore, Martin pescatore, e Nightingale, a luglio, la missione ha completato la sua fase di ricognizione A. Durante la Ricognizione A, la navicella spaziale OSIRIS-REx ha eseguito una serie di quattro sorvoli della durata di un mese, uno su ciascun potenziale sito di raccolta del campione. Questa fase della missione ha fornito al team immagini ad alta risoluzione per esaminare a fondo la campionatura (materiale a grana fine), topografia, albedo, e colore di ogni sito. I dati raccolti da questi cavalcavia ad alta quota sono fondamentali per determinare quale sito è più adatto per la raccolta dei campioni.

Mentre la missione è un passo più vicino alla raccolta di un campione, Le osservazioni di Recon A hanno rivelato che anche i migliori siti candidati su Bennu pongono sfide significative alla raccolta dei campioni, e la scelta davanti alla commissione giudicatrice del sito non è facile.

"La selezione del sito campione è davvero un'attività completa. Richiede che esaminiamo molti tipi diversi di dati in molti modi diversi per garantire che il sito selezionato sia la scelta migliore in termini di sicurezza dei veicoli spaziali, presenza di materiale campionabile, e valore scientifico, " disse Heather Enos, OSIRIS-REx vice investigatore principale presso l'Università dell'Arizona, Tucson, e presidente della commissione giudicatrice del sito campione. "Il nostro team è incredibilmente innovativo e integrato, che è ciò che fa funzionare il processo di selezione."

Le immagini più recenti mostrano che mentre è presente materiale a grana fine (inferiore a 2,5 cm di diametro), molto di esso potrebbe non essere facilmente accessibile. La missione è stata originariamente progettata per una superficie simile a una spiaggia, con "stagni" di materiale sabbioso, non per il terreno accidentato di Bennu. In realtà i potenziali siti campione non sono grandi, aree chiare, ma spazi piuttosto piccoli circondati da grandi massi, quindi la navigazione all'interno e all'esterno dei siti richiederà un po' più di messa a punto rispetto a quanto originariamente previsto.

A partire dall'emisfero sud di Bennu, Il sito Sandpiper è stato il primo sorvolo della fase di missione Recon A. Sandpiper è uno dei siti "più sicuri" perché si trova in una zona relativamente pianeggiante, rendendo più facile per la navicella navigare dentro e fuori. Le immagini più recenti mostrano la presenza di materiale a grana fine, ma la regolite sabbiosa è intrappolata tra rocce più grandi, il che rende difficile il funzionamento del meccanismo di campionamento.

Il sito Osprey è stato il secondo sito osservato durante la Ricognizione A. Questo sito è stato originariamente scelto in base alla sua forte firma spettrale di materiale ricco di carbonio e a causa di una macchia scura al centro del cratere, che si pensava fosse materiale a grana fine. Però, le ultime immagini ad alta risoluzione di Osprey suggeriscono che il sito è disseminato di materiale che potrebbe essere troppo grande per essere ingerito per il meccanismo di campionamento.

Il sito Kingfisher è stato selezionato perché si trova in un piccolo cratere, il che significa che potrebbe essere una caratteristica relativamente giovane rispetto ai crateri più grandi di Bennu (come quello in cui si trova Sandpiper). I crateri più giovani generalmente si mantengono più freschi, materiale minimamente alterato. Le immagini ad alta risoluzione catturate durante il sorvolo di Recon A hanno rivelato che mentre il cratere originale potrebbe essere troppo roccioso, un cratere vicino sembra contenere materiale a grana fine.

La ricognizione A si è conclusa con un sorvolo del sito Nightingale. Le immagini mostrano che il cratere contiene una buona quantità di materiale a grana fine non ostruito. Però, mentre la campionabilità del sito è elevata, Nightingale si trova molto a nord, dove le condizioni di illuminazione creano ulteriori sfide per la navigazione dei veicoli spaziali. C'è anche un masso delle dimensioni di un edificio situato sul bordo orientale del cratere, che potrebbe essere un pericolo per il veicolo spaziale quando si indietreggia dopo aver contattato il sito.

Bennu ha anche reso una sfida per la missione identificare un sito che non attiverà i meccanismi di sicurezza del veicolo spaziale. Durante la Ricognizione A, il team ha iniziato a catalogare le caratteristiche della superficie di Bennu per creare mappe per il sistema di navigazione autonomo Natural Feature Tracking (NFT). Durante l'evento di raccolta del campione, la navicella utilizzerà NFT per navigare verso la superficie dell'asteroide confrontando il catalogo di immagini di bordo con le immagini di navigazione che prenderà durante la discesa. In risposta alla superficie estremamente rocciosa di Bennu, il sistema NFT è stato potenziato con una nuova funzione di sicurezza, che gli indica di annullare il tentativo di campionamento e di indietreggiare se determina che il punto di contatto è vicino a una superficie potenzialmente pericolosa. Con i massi delle dimensioni di un edificio di Bennu e i piccoli siti bersaglio, il team si rende conto che esiste la possibilità che l'astronave si allontani la prima volta che scende per raccogliere un campione.

"Le sfide di Bennu sono parte integrante di questa missione, e il team di OSIRIS-REx ha risposto sviluppando solide misure per superarli, " ha detto Mike Moreau, Vice responsabile del progetto OSIRIS-REx presso Goddard. "Se l'astronave esegue un'ondata durante il tentativo di raccogliere un campione, ciò significa semplicemente che sia il team che il veicolo spaziale hanno svolto il loro lavoro per garantire che il veicolo spaziale possa volare un altro giorno. Il successo della missione è la nostra prima priorità".

Qualunque sia il sito che vince la gara, il team della missione OSIRIS-REx è pronto per qualsiasi nuova sfida Bennu possa portare. La prossima primavera, il team effettuerà ulteriori voli di ricognizione sui siti campione primari e di riserva, e quindi inizieranno le prove della navicella spaziale per l'atterraggio. Il prelievo dei campioni è previsto per l'estate 2020, e il campione tornerà sulla Terra nel settembre 2023.