OSIRIS-REX DA NASA COMEÇA CONTAGEM DECRESCENTE PARA EVENTO TAG 29 de outubro de 2020
Esta impressão de artista mostra a sonda OSIRIS-REx da NASA a descer até ao asteroide Bennu para recolher amostras da superfície.
Crédito: NASA/Goddard/Universidade do Arizona
Aproxima-se um momento histórico para a missão OSIRIS-REx da NASA. Daqui a apenas algumas semanas, a sonda robótica OSIRIS-REx vai descer até à superfície do asteroide Bennu, repleta de pedregulhos, pousar por alguns segundos e recolher uma amostra das rochas e poeira do asteroide - marcando a primeira vez que a NASA agarra pedaços de um asteroide, que serão entregues à Terra para estudo.
No dia 20 de outubro, a missão realizará a primeira tentativa do seu evento de recolha de amostras TAG (Touch-And-Go). Esta série de manobras trará a espaçonave ao local "Nightingale", uma área rochosa com 16 metros em diâmetro no hemisfério norte de Bennu, onde o braço robótico da sonda tentará recolher uma amostra. O local "Nightingale" foi selecionado como o local de amostragem principal da missão porque contém a maior quantidade de material de granulação fina desobstruído, mas a região é cercada por rochas do tamanho de prédios. Durante o evento de amostragem, a nave, que tem apenas o tamanho de uma carrinha, tentará pousar numa área do tamanho de alguns lugares de estacionamento, e a apenas alguns passos de várias destas grandes rochas.
Durante o evento de recolha de amostras de 4,5 horas, a sonda realizará três manobras separadas para alcançar a superfície do asteroide. A sequência de descida começa com a OSIRIS-REx a disparar os seus propulsores para uma manobra de partida orbital para deixar a sua segura órbita atual a aproximadamente 770 metros da superfície de Bennu. Depois de viajar quatro horas nesta trajetória descendente, a nave realizará a manobra de "Checkpoint" a uma altitude aproximada de 125 metros. Esta queima do propulsor ajusta a posição e a velocidade da OSIRIS-REx para descer abruptamente em direção à superfície. Cerca de 11 minutos depois, a sonda realizará a queima "Matchpoint" a uma altitude aproximada de 54 metros, desacelerando a sua descida e apontando um percurso para coincidir com a rotação do asteroide no momento do contacto. A nave desce então até à superfície, pousa no solo por menos de 16 segundos e dispara uma das suas três garrafas de azoto pressurizado. O gás agita e levanta material da superfície de Bennu, que é então apanhado na cabeça do braço robótico da nave. Após este breve toque, a OSIRIS-REx disparará os seus propulsores para se afastar da superfície de Bennu e navegar até uma distância segura do asteroide.
Após a manobra de partida de órbita, a sonda realizará uma sequência de reconfigurações a fim de se preparar para a amostragem. Primeiro, a OSIRIS-REx estende o seu braço robótico - o TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) - da sua posição dobrada de armazenamento para a sua posição de recolha de amostras. Os dois painéis solares da espaçonave então movem-se para uma configuração em forma de Y para cima do corpo da nave, o que os posiciona em segurança para cima e para longe da superfície do asteroide durante o pouso. Esta configuração também coloca o centro de gravidade da sonda diretamente sobre a cabeça do coletor TAGSAM, que é a única parte da nave que entrará em contacto com a superfície de Bennu durante o evento de recolha de amostras.
Tendo em conta que a nave e Bennu estão a mais ou menos 334 milhões de quilómetros da Terra durante a manobra TAG, levará cerca de 18,5 minutos para os sinais viajaram entre "cá e lá". Este desfasamento evita o comando ao vivo das atividades de voo do solo durante o evento TAG, de modo que a espaçonave está construída para realizar toda a sequência de recolha de amostras de forma autónoma. Antes do início do evento, a equipa da OSIRIS-REx fará a transmissão de todos os comandos à sonda e, em seguida, enviará o comando "GO" para começar.
Para navegar autonomamente até ao local "Nightingale", a OSIRIS-REx usa o sistema de navegação NFT (Natural Feature Tracking). A sonda começará a recolher imagens de navegação cerca de 90 minutos após a partida de órbita. Em seguida, comparará essas imagens em tempo real com um catálogo de imagens a bordo, usando características de superfície identificadas para garantir que está no caminho certo em direção ao local de pouso. À medida que se aproxima da superfície, a OSIRIS-REx atualizará as manobras "Checkpoint" e "Matchpoint" com base na estimativa da posição e velocidade da nave pelo NFT. A OSIRIS-REx continuará a usar as estimativas do NFT conforme desce para a superfície após a manobra "Matchpoint" para monitorizar a sua posição e ritmo de descida. A nave abortará autonomamente caso a sua trajetória varie para fora dos limites predefinidos.
Para garantir que a nave pousa numa área segura que evita os muitos pedregulhos da região, o sistema de navegação está equipado com um mapa de perigo do local "Nightingale", que delineia áreas dentro do local de amostragem que podem potencialmente danificar a sonda. Se o sistema NFT detetar que está em curso para tocar numa destas zonas perigosas, a OSIRIS-REx irá cancelar a sua aproximação assim que atingir uma altitude de 5 metros. Isto mantém a espaçonave segura e permite uma tentativa de recolha de amostras subsequente numa data futura.
À medida que a sonda realiza cada evento da sequência de recolha de amostras, envia atualizações de telemetria de volta para a equipa da OSIRIS-REx, embora a uma velocidade extremamente lenta. A equipa irá monitorizar a telemetria durante a excursão e será capaz de confirmar que a nave pousou com sucesso na superfície de Bennu logo após a ocorrência da manobra TAG. As imagens e outros dados científicos recolhidos durante o evento serão transmitidos depois da nave se afastar do asteroide e quando puder apontar a sua antena maior de volta para a Terra para transmitir em velocidades de comunicação mais altas.
A OSIRIS-REx tem a responsabilidade de recolher pelo menos 60 gramas do material rochoso de Bennu para trazer para a Terra - a amostra espacial mais pesada desde o programa Apollo - e a missão desenvolveu dois métodos de verificar que esta recolha de amostras realmente ocorreu. No dia 22 de outubro, a câmara SamCam da OSIRIS-REx irá capturar imagens da cabeça TAGSAM para ver se contém material da superfície de Bennu. A sonda também realizará uma manobra de rotação no dia 24 de outubro para determinar a massa do material recolhido. Se estas manobras mostrarem uma recolha bem-sucedida, será tomada a decisão de colocar a amostra na cápsula SRC (Sample Return Capsule) para envio à Terra. Se não tiverem sido recolhidas amostras suficientes no local "Nightingale", a sonda tem cargas de azoto a bordo para mais duas tentativas. Uma tentativa TAG no local secundário, "Osprey", não seria feita antes de janeiro de 2021.
A equipa da missão passou os últimos meses preparando-se para o evento de recolha de amostras enquanto maximizava o trabalho remoto como parte da sua resposta à pandemia de COVID-19. No dia da manobra TAG, um número limitado de membros da equipa irá monitorizar a nave a partir da Área de Apoio à Missão Espacial da Lockheed Martin, tomando as devidas precauções de segurança. Outros membros da equipa também estarão noutros locais para fazer a cobertura do evento, observando também os protocolos de segurança.
A sonda está programada para partir de Bennu em 2021 e entregará a amostra à Terra no dia 24 de setembro de 2023.
