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L’Osiris Rex ha già ricercato gli asteroidi troiani della Terra

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Un veicolo spaziale della NASA ha iniziato la sua ricerca per una classe enigmatica di oggetti vicini alla Terra noti come asteroidi troian. OSIRISRex, questo è il nome di questa particolare sonda spaziale,ora in un viaggio di andata di due anni verso l’asteroide Bennu, spenderà quasi due settimane alla ricerca di prove concrete su questi piccoli corpi.

La sonda OSIRISRex

The OSIRIS-REx spacecraft being lifted into the thermal vacuum chamber at Lockheed Martin for environmental testing.

ha già ricercato nel territorio degli asteroidi troian. La ricerca è avviata, appena la navicella transita nella regione lagrangiana [L4] della Terra.
Gli asteroidi troian, sono intrappolati in pozzi gravitazionali stabili, chiamati punti di Lagrange, che precedono o seguono un pianeta. OSIRIS-Rex ora è in viaggio verso il quarto punto di Lagrange della Terra, che si trova a 60° davanti in orbita della Terra intorno al Sole, circa a 150 milioni di chilometri dal nostro pianeta. Il team della missione avrà l’occasione di prendere più immagini della zona con fotocamera MapCam della sonda, nella speranza di individuare nella regione asteroidi Terra-Trojan .
Anche se gli scienziati hanno scoperto migliaia di asteroidi troian che accompagnano altri pianeti, solo un asteroide trojan è stato identificato fino ad oggi, l’asteroide 2010 tk7. Gli scienziati prevedono che ci dovrebbero essere più Trojan che condividono l’orbita della Terra, ma sono difficili da individuare dalla Terra, appena appaiono nei pressi del Sole sull’orizzonte della Terra.
“Poiché il quarto punto di Lagrange terrestre è relativamente stabile,-ha detto Dante Lauretta– è possibile che resti del materiale che ha costruito Terra intrappolato all’interno.Quindi questa ricerca offre l’opportunità unica di esplorare i mattoni primordiali della Terra.”
La ricerca è già iniziata e proseguirà. Ogni giorno di osservazione, la fotocamera MapCam della sonda, proporrà 135 immagini d’indagine che saranno elaborate ed esaminati dagli scienziati d’imaging della missione presso l’Università di Arizona-Tucson. Il piano di studi prevede anche l’opportunità per MapCam di ricavare un’immagine di Giove, diverse galassie, e gli asteroidi della fascia principale 55 Pandora, 47 Aglaja e 12 Victoria.
• Se la squadra scopre eventuali nuovi asteroidi, la ricerca sarà un esercizio utile. Le operazioni necessarie per la ricerca di asteroidi trojan sono molto simili a quelli richiesti per la ricerca dei satelliti naturali e altri potenziali pericoli intorno a Bennu quando la sonda si avvicinerà al suo obiettivo, nel 2018. Essere in grado di praticare queste operazioni mission-critical in anticipo aiuterà la squadra di Osiride-Rex a ridurre i rischi della missione, una volta che il veicolo spaziale arriva a Bennu.
Punto di Lagrange L4
• 2010 TK7
2010 TK7 è il primo asteroide troiano della Terra conosciuto.
• L’oggetto è stato scoperto nell’ottobre del 2010 attraverso il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), un telescopio orbitante della NASA per l’osservazione nell’infrarosso, in prossimità del punto di Lagrange L4, che precede la Terra nella sua orbita attorno al Sole. Un telescopio spaziale è un satellite oppure una sonda spaziale lanciata con l’espresso scopo di osservare pianeti, stelle, galassie e altri oggetti celesti, esattamente come un telescopio basato a terra. Sono stati lanciati numerosi telescopi spaziali, che hanno contribuito enormemente alla nostra conoscenza del cosmo. Successive osservazioni nel visibile hanno permesso di stabilire che l’asteroide segue una traiettoria complessa (indicata come librazione) attorno a tale punto di equilibrio, confermandone la natura di asteroide troiano della Terra.
• Per 2010 TK7 è stato stimato un diametro di circa 300 m.

Punto di Lagrange L5
• Allo stato attuale, nessun oggetto è stato confermato, né sono stati individuati potenziali oggetti orbitanti in corrispondenza di L5.
Nel 2017 la sonda OSIRISREx ha sorvolato il punto di Lagrange L5 e ha effettuato delle osservazioni per cercare eventuali asteroidi troiani. I dati del sorvolo devo essere ancora esaminati.
Un oggetto particolare legato alla Terra è l’asteroide 3753 Cruithne, un oggetto di 5 km posto in una particolare orbita detta a ferro di cavallo; si tratterebbe con probabilità di un legame temporaneo. Diversi altri oggetti scoperti presentano orbite simili, tuttavia benché siano in risonanza 1:1 con l’orbita terrestre, non sono considerabili troiani in quanto non librano attorno ai punti di Lagrange L4 ed L5.

Il Goddard Space Flight Center della NASA gestisce globalmente la missione, ingegneria dei sistemi e la garanzia della sicurezza e della missione per OSIRIS-Rex. Dante Lauretta (University of Arizona,_Tucson), è il principale ricercatore, e l’Università dell’Arizona porta anche il team scientifico e la pianificazione di osservazione della missione e la trasformazione. Lockheed Martin Space Systems di Denver ha costruito il veicolo spaziale e sta fornendo il controllo e le operazioni di volo. Goddard e KinetX Aerospace sono responsabili per la navigazione del veicolo spaziale OSIRIS-Rex. OSIRIS-Rex è la terza missione programmata da New Frontiers della NASA. Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, gestisce il programma New Frontiers dell’agenzia per la Science Mission Directorate a Washington.
OSIRISRex è stato lanciato nel 2016 da Cape Canaveral, per un viaggio di andata e ritorno da Bennu. Durante la missione che si sviluppa nell’arco temporale di 7 anni, la nave spaziale andrà su Bennu, mappando in dettaglio l’asteroide e restituendo un campione di materiale di superficie sulla Terra. Appena OSIRISRex farà uno stretto passaggio della Terra il 22 settembre 2017, e potrà “prendere in prestito” una piccola quantità di energia orbitale del pianeta per aumentare l’inclinazione del veicolo spaziale e fiondarsi nello spazio per un incontro ravvicinato con Bennu. Nel mese di marzo, OSIRISRex ha anche raggiunto la sua distanza più lontana dal nostro pianeta prima di arrivare nel luogo dello spazio detto “Terra Gravity Assist”. Il veicolo spaziale viene tenuto sotto controllo mentre si dirige verso la Terra per il suo sorvolo.

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Missione Osiris Rex sull’asteroide Bennu

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Missione Osiris Rex sull’asteroide Bennu

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 osiris-rexsarà 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.le-traiettorie-di-osiris-rex-per-bennu

Avvicinando la superficie di Bennu per un totale di cinque secondi, lo strumento meglio noto come TAGSAM tagsam-su-osiris-rexrilascerà 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.