L’approccio di OSIRIS Rex inizierà quando Bennu sarà solo un punto di luce a più di 2 milioni di km di distanza dal veicolo spaziale, nell’agosto del 2018.
OSIRIS-Rex si avvicinerà all’asteroide, usando una serie di piccoli razzi per abbinarsi alla velocità di Bennu nella sua orbita attorno al Sole.
L’appuntamento richiederà che OSIRIS-Rex debba raggiungere l’asteroide nello stesso luogo insieme e, allo stesso tempo aspettando che arrivi in quella posizione. Si deve anche muovere alla stessa velocità e nella stessa direzione dell’asteroide.
La finestra per la partenza su Bennu sarà avviata nel marzo del 2021. In quel momento OSIRIS-Rex accenderà i motori principali e si lancerà verso Bennu con una velocità di 0,32 km / s . Queste combustioni metteranno OSIRIS-Rex su una traiettoria che interseca l’orbita della Terra, nel settembre 2023.
L’asteroide Bennu sta viaggiando intorno al Sole e per raggiungerlo, OSIRIS-Rex eseguirà una serie di manovre di frenata, rallentando per 0,53 km / s , con una conseguente velocità di avvicinamento relativa di 20 cm / s .
Il concetto di risolvere traiettorie a bassa spinta analiticamente sarà esplorato attraverso la missione semplificata dalla Terra alla Near-Earth Asteroid Bennu. Bennu è l’obiettivo della prossima missione OSIRIS-Rex ed è stato identificato come l’oggetto del terzo più rischioso per la Terra-impatto nei prossimi duecento anni. Ha un semiasse maggiore pari a ~ 1,12 AU, che lo rende ideale per un trasferimento dalla Terra con un piccolo rapporto di orbita
Durante l’incontro con l’asteroide, OSIRIS-Rex 
sarà la navicella in grado di volare con Bennu. Il primo tentativo di sondaggio dell’asteroide inizierà a ottobre del 2018 e durerà un anno. Comprenderà quattro fasi principali:
* l’indagine preliminare cercherà pennacchi di asteroidi e satelliti naturali, e misurerà anche l’accelerazione Yarkovsky o di rotazione di Bennu.
* un orbita attorno a Bennu consentirà di testare la fuga Dynamics per la squadra di controllo, di modo che si possa transitare dalla navigazione basata-sulla stella, alla navigazione con punti di riferimento basati sull’utilizzo delle immagini di superficie di Bennu.
* in dettagliata indagine, più strumenti lavoreranno insieme per mappare Bennu e determinare le sue proprietà spettrali globali, termiche e geologiche.
* l’orbita su Bennu continua a mapparlo a risoluzioni più elevate, con un focus su siti candidati a essere campionati. Alla fine dell’orbita, sarà selezionato un sito di esempio.
A luglio del 2020, una volta selezionato il sito di esempio, OSIRIS-Rex si sposterà per raccogliere un campione di materiale di superficie, su Bennu. La variazione totale di velocità sarà poco più di 20 cm/s : è una variazione minuscola rispetto alle grandi manovre necessarie per arrivare e partire dalle vicinanze dell’asteroide. L’incontro culminerà nella manovra “touch-and-go” alla velocità di 10 cm/s per raccogliere il campione.
Avvicinando la superficie di Bennu per un totale di cinque secondi, lo strumento meglio noto come TAGSAM 
rilascerà una raffica di azoto, causando la formazione di rocce sciolte e di materiale superficiale da innalzare e dirigere verso un collettore nella testa della sonda. OSIRIS-Rex otterrà almeno 60 grammi e fino a 2 chilogrammi di campione. Se necessario, il veicolo spaziale sarà in grado di eseguire fino a tre tentativi di campionamento.
La SRC,nella manovra di rientra sulla Terra, colpirà la parte superiore dell’atmosfera con una velocità di 12,4 km / s e lo scudo termico rimuoverà oltre il 99% dell’energia cinetica iniziale.
Dopo l’entrata con la SRC libererà in caduta fino a raggiungere un’altezza di 33,5 km, allorquando il paracadute frenante distribuirà l’energia di caduta. A 3 km, il paracadute principale sarà rilasciato, portando la capsula a un atterraggio morbido nel deserto dell’Utah il 24 settembre 2023, per la naturale conclusione di un viaggio di sette anni per campionare Bennu e ritornare sulla Terra.
Il materiale campionato sarà analizzato fino al livello atomico per determinare la composizione chimica dell’asteroide. Gli scienziati addetti al campionamento cercheranno composti organici come gli amminoacidi e zuccheri, i cosiddetti “mattoni” determinanti per l’origine della vita.
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