Γνωρίστε το "Guide Boulders" του OSIRIS-REx.
Όταν το διαστημικό σκάφος της NASA έφτασε για πρώτη φορά στον αστεροειδή Bennu πριν από ένα χρόνο, η επιφάνεια του αστεροειδούς ήταν πολύ διαφορετική από το αναμενόμενο. Αντί μιας επιφάνειας με μεγάλες, λείες περιοχές, σχεδόν ολόκληρη η επιφάνεια καλύπτεται από πέτρες. Αυτό σήμαινε ότι η NASA έπρεπε να επανεξετάσει τη διαδικασία δειγματοληψίας.
Αρχικά, σχεδίαζαν να χρησιμοποιήσουν το LIDAR για να καθοδηγήσουν το OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) στην επιφάνεια του αστεροειδούς Bennu. Το OSIRIS-REx είναι μια αποστολή επιστροφής δείγματος και πρέπει να αγγίξει την επιφάνεια για να συλλέξει δείγματα.
Το LIDAR (LIght Detection And Ranging) είναι ένα σύστημα πλοήγησης που εκπέμπει παλμούς φωτός και διαβάζει τις αντανακλάσεις. Με τη μέτρηση του χρόνου επιστροφής των παλμών, μπορεί να «σχεδιάσει» μια εικόνα των αντικειμένων που αντανακλούν το φως. Το αποτέλεσμα ονομάζεται "cloud point". Κάντε αυτό εκατοντάδες, χιλιάδες, ακόμη και εκατομμύρια φορές, και η εικόνα γίνεται αρκετά λεπτομερής.
Το LIDAR του OSIRIS-REx ονομάζεται LIDAR Καθοδήγησης, Πλοήγησης και Ελέγχου (GNC). Αλλά είχε σχεδιαστεί για να προσγειώσει το διαστημικό σκάφος σε τοποθεσίες touchdown που έχουν διάμετρο 50 μέτρα (164 πόδια). Κατά την άφιξή του στο Bennu, ήταν σαφές ότι ο αστεροειδής δεν έχει τέτοιες τοποθεσίες. Ο μεγαλύτερος ιστότοπος είναι πολύ μικρότερος, μόλις 16 μέτρα (52 πόδια) πλάτος, ή περίπου το 10% της περιοχής που η NASA πίστευε ότι θα υπήρχε.
Έτσι, η ομάδα OSIRIS-REx έπρεπε να βρει μια άλλη λύση. Ένα που θα μπορούσε να οδηγήσει με ασφάλεια το διαστημικό σκάφος μέχρι τις πολύ μικρότερες τοποθεσίες δειγματοληψίας.
Εισαγάγετε NFT ή Παρακολούθηση φυσικών χαρακτηριστικών.
Το Natural Feature Tracking βασίζεται σε ένα είδος καταλόγου εικόνων κάμερας υψηλής ανάλυσης των τοποθεσιών δειγματοληψίας στην επιφάνεια του αστεροειδούς Bennu. Καθώς το OSIRIS-REx κατεβαίνει σε έναν ιστότοπο, θα συγκρίνει τις εικόνες της ζωντανής κάμερας με τη βάση δεδομένων εικόνων για να αποφύγει τους κινδύνους και να κατεβεί με ασφάλεια. Το σύστημα NFT συμπεριλήφθηκε στην αποστολή OSIRIS-REx ως αντίγραφο ασφαλείας στο LIDAR.
Κατά τη διάρκεια του περασμένου έτους, το διαστημικό σκάφος πραγματοποίησε μια σειρά από πιο στενά flybys πιθανών τοποθεσιών προσγείωσης. Αρχικά, η NASA εντόπισε τέσσερις πιθανούς ιστότοπους και στη συνέχεια το μείωσε σε δύο: Nightingale, τον κύριο ιστότοπο. και Osprey, ο ιστότοπος δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας. Κατά τη διάρκεια των flybys ή των flyover, το διαστημικό σκάφος κατέγραψε εικόνες υψηλής ανάλυσης των τοποθεσιών, καθώς και τις προσεγγίσεις και τις αναχωρήσεις. Οι ιστότοποι απεικονίζονται από διαφορετικές οπτικές γωνίες και σε διαφορετικές συνθήκες φωτισμού για να καταστούν όσο το δυνατόν ακριβέστερες.
Πίσω στη Γη, η ομάδα OSIRIS-REx χρησιμοποίησε όλες αυτές τις εικόνες για να εντοπίσει κινδύνους, ειδικά επικίνδυνους ογκόλιθους, που βρίσκονται κοντά στον κύριο ιστότοπο δειγματοληψίας, το Nightingale και τον ιστότοπο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας, Osprey. Στη συνέχεια, συνδύασαν αυτές τις εικόνες με δεδομένα από το Altimeter Laser (OLA) του OSIRIS-REx για να δημιουργήσουν λεπτομερείς χάρτες της επιφάνειας του Bennu.
Ένα τεχνικό έγγραφο της NASA περιγράφει το NFT ως εξής: «Για την ενσωματωμένη απόδοση, το NFT αποδίδει κάθε δυνατότητα χρησιμοποιώντας δεδομένα μοντέλου σχήματος που παράγονται από δεδομένα που συλλέχθηκαν νωρίτερα στην αποστολή. Κάθε χαρακτηριστικό αντιπροσωπεύεται από μια σειρά πληροφοριών εδάφους και συναφών δεδομένων albedo που αντιστοιχούν σε ένα έμπλαστρο στην επιφάνεια του αστεροειδούς. Στη συνέχεια, το NFT χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα μαζί με την προβλεπόμενη γωνία του ήλιου και τη στάση της κάμερας για να αποδώσει την αναμενόμενη εμφάνιση της δυνατότητας, η οποία ταιριάζει με την ενσωματωμένη εικόνα που συλλέχθηκε χρησιμοποιώντας κανονικοποιημένη διασταυρούμενη συσχέτιση. "
Έρχονται δύο δειγματοληψίες πρόβας και το OSIRIS-REx θα χρησιμοποιήσει το NFT κατά τη διάρκεια αυτών των προσεγγίσεων. Η ομάδα OSIRIS-REx θα παρακολουθεί την αποτελεσματικότητα του NFT και θα δει αν το διαστημικό σκάφος μπορεί ακόμη και να ακυρώσει μια προσέγγιση εάν είναι απαραίτητο. Όλα αυτά θα συμβούν αυτόματα, καθώς ο Bennu είναι πολύ μακριά για επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο.
Στα τέλη Αυγούστου, το διαστημικό σκάφος θα επιχειρήσει την πρώτη πραγματική συλλογή δειγμάτων. Το OSIRIS-Rex είναι εξοπλισμένο για πολλαπλές προσπάθειες συλλογής δειγμάτων εάν η πρώτη δεν είναι επιτυχής.
Το διαστημικό σκάφος έχει προγραμματιστεί να αναχωρήσει από τον αστεροειδή Bennu το 2021 και να επιστρέψει το δείγμα στη Γη το 2023.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Το Boulders του Bennu λάμπει ως φάρος για το OSIRIS-REx της NASA
- Τεχνικό έγγραφο της NASA: Μαθήματα που αντλήθηκαν από την Αυτόνομη Πλοήγηση OSIRIS-REx με χρήση Παρακολούθησης φυσικών χαρακτηριστικών
- Space Magazine: OSIRIS-REx Flew 620 μέτρα πάνω από τον ιστότοπο προσγείωσης. Επιβεβαιώνει ότι είναι ένας εφιάλτης Boulder-Strewn, όπως και το υπόλοιπο Bennu
