Na maanden geworsteld te hebben met de ruige realiteit van het oppervlak van asteroïde Bennu, het team dat NASA's eerste asteroïde-monsterretourmissie leidt, heeft vier potentiële locaties voor de Origins geselecteerd, Spectrale interpretatie, Bronidentificatie, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) ruimtevaartuig om zijn kosmische danspartner te "taggen".

Sinds de komst in december 2018, het OSIRIS-REx-ruimtevaartuig heeft de hele asteroïde in kaart gebracht om de veiligste en meest toegankelijke plekken te identificeren voor het ruimtevaartuig om een ​​monster te verzamelen. Deze vier sites zullen nu in meer detail worden bestudeerd om in december de laatste twee sites te selecteren - een primaire en een back-up.

Het team was oorspronkelijk van plan om op dit punt in de missie de laatste twee locaties te kiezen. Een eerste analyse van op aarde gebaseerde waarnemingen suggereerde dat het oppervlak van de asteroïde waarschijnlijk grote "vijvers" van fijnkorrelig materiaal bevat. De vroegste beelden van het ruimtevaartuig, echter, onthulde Bennu heeft een bijzonder rotsachtig terrein. Vanaf dat moment, de met keien gevulde topografie van de asteroïde heeft een uitdaging voor het team gecreëerd om veilige gebieden met bemonsterbaar materiaal te identificeren, die fijn genoeg moet zijn - met een diameter van minder dan 1 inch (2,5 cm) - zodat het bemonsteringsmechanisme van het ruimtevaartuig het kan opnemen.

"We wisten dat Bennu ons zou verrassen, dus we kwamen voorbereid op alles wat we zouden kunnen vinden, " zei Dante Lauretta, OSIRIS-REx hoofdonderzoeker aan de Universiteit van Arizona, Tucson. "Zoals bij elke verkenningsmissie, omgaan met het onbekende vereist flexibiliteit, middelen en vindingrijkheid. Het OSIRIS-REx-team heeft deze essentiële eigenschappen aangetoond om het onverwachte te overwinnen tijdens de ontmoeting met Bennu."

Het oorspronkelijke missieschema omvatte opzettelijk meer dan 300 dagen extra tijd tijdens asteroïde-operaties om dergelijke onverwachte uitdagingen aan te pakken. In een demonstratie van zijn flexibiliteit en vindingrijkheid als reactie op Bennu's verrassingen, het missieteam past zijn locatieselectieproces aan. In plaats van deze zomer te down-selecteren naar de laatste twee sites, de missie zal nog eens vier maanden besteden aan het in detail bestuderen van de vier kandidaat-sites, met een bijzondere focus op het identificeren van fijnkorrelige, voorbeeldmateriaal van aankomende, observaties met hoge resolutie van elke site. De rotskaarten die de burgerwetenschapstellers eerder dit jaar hielpen creëren door middel van observaties, werden gebruikt als een van de vele gegevens die in overweging werden genomen bij het beoordelen van de veiligheid van elke site. De verzamelde gegevens zijn essentieel voor het selecteren van de laatste twee locaties die het meest geschikt zijn voor het verzamelen van monsters.

Om zich verder aan te passen aan de robuustheid van Bennu, het OSIRIS-REx-team heeft andere aanpassingen gedaan aan het identificatieproces van de monsterlocatie. Het oorspronkelijke missieplan voorzag in een monsterlocatie met een straal van 82 voet (25 m). Bouldervrije sites van die omvang bestaan ​​niet op Bennu, dus het team heeft in plaats daarvan locaties geïdentificeerd met een straal van 16 tot 33 voet (5 tot 10 m). Om het ruimtevaartuig nauwkeurig op een kleinere locatie te laten richten, het team heeft de operationele capaciteiten van het ruimtevaartuig opnieuw beoordeeld om de prestaties te maximaliseren. De missie heeft ook haar navigatie-eisen aangescherpt om het ruimtevaartuig naar het oppervlak van de asteroïde te leiden, en ontwikkelde een nieuwe bemonsteringstechniek genaamd "Bullseye TAG, " die afbeeldingen van het oppervlak van de asteroïde gebruikt om het ruimtevaartuig met hoge nauwkeurigheid helemaal naar het eigenlijke oppervlak te navigeren. De prestaties van de missie tot nu toe hebben aangetoond dat de nieuwe normen binnen zijn mogelijkheden liggen.

"Hoewel OSIRIS-REx is ontworpen om een ​​monster te verzamelen van een asteroïde met een strandachtig gebied, de buitengewone prestaties tijdens de vlucht tot nu toe tonen aan dat we in staat zullen zijn de uitdaging aan te gaan die het ruige oppervlak van Bennu biedt, " zei Rich Burns, OSIRIS-REx projectmanager bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Die buitengewone prestatie omvat niet alleen het ruimtevaartuig en de instrumenten, maar ook het team dat elke uitdaging blijft aangaan die Bennu op ons afwerpt."

De vier kandidaat-monsterlocaties op Bennu zijn aangewezen als Nightingale, Ijsvogel, Visarend, en Sandpiper - alle vogels afkomstig uit Egypte. Het naamgevingsthema vormt een aanvulling op de twee andere naamgevingsconventies van de missie:Egyptische goden (de asteroïde en het ruimtevaartuig) en mythologische vogels (oppervlakken op Bennu).

De vier locaties zijn divers in zowel geografische ligging als geologische kenmerken. Hoewel de hoeveelheid bemonsterbaar materiaal op elke locatie nog moet worden bepaald, alle vier de locaties zijn grondig geëvalueerd om de veiligheid van het ruimtevaartuig te garanderen terwijl het afdaalt naar, raakt en verzamelt een monster van het oppervlak van de asteroïde.

Nightingale is de meest noordelijke vindplaats, gelegen op 56 graden noorderbreedte op Bennu. Er zijn meerdere mogelijke bemonsteringsregio's op deze site, die is gelegen in een kleine krater omringd door een grotere krater met een diameter van 459 voet (140 m). De site bevat voornamelijk fijnkorrelige, donker materiaal en heeft het laagste albedo, of reflectie, en oppervlaktetemperatuur van de vier locaties.

Kingfisher bevindt zich in een kleine krater nabij de evenaar van Bennu op 11 graden noorderbreedte. De krater heeft een diameter van 8 m en is omgeven door keien, hoewel de site zelf vrij is van grote rotsen. Van de vier locaties, Kingfisher heeft de sterkste spectrale signatuur voor gehydrateerde mineralen.

Osprey speelt zich af in een kleine krater, 66 voet (20 m) in diameter, die zich ook in de equatoriale regio van Bennu op 11 graden noorderbreedte bevindt. Er zijn verschillende mogelijke bemonsteringsgebieden binnen de site. De diversiteit aan gesteentesoorten in de omgeving suggereert dat de regoliet in Osprey ook divers kan zijn. Osprey heeft de sterkste spectrale signatuur van koolstofrijk materiaal van de vier locaties.

Sandpiper ligt op het zuidelijk halfrond van Bennu, op 47 graden zuiderbreedte. De site is in een relatief vlak gebied op de wand van een grote krater met een diameter van 207 ft (63 m). Gehydrateerde mineralen zijn ook aanwezig, wat aangeeft dat Sandpiper ongemodificeerd waterrijk materiaal kan bevatten.

Deze herfst, OSIRIS-REx zal tijdens de verkenningsfase van de missie beginnen met gedetailleerde analyses van de vier kandidaat-locaties. Tijdens de eerste fase van deze fase, het ruimtevaartuig zal hoge passen over elk van de vier locaties uitvoeren vanaf een afstand van 0,8 mijl (1,29 km) om te bevestigen dat ze veilig zijn en bemonsterbaar materiaal bevatten. Close-upbeeldvorming zal ook de kenmerken en oriëntatiepunten in kaart brengen die nodig zijn voor de autonome navigatie van het ruimtevaartuig naar het oppervlak van de asteroïde. Het team zal de gegevens van deze passen gebruiken om in december de definitieve primaire en back-upmonsterverzamelingslocaties te selecteren.

De tweede en derde verkenningsfase beginnen begin 2020, wanneer het ruimtevaartuig over de laatste twee locaties op lagere hoogten gaat en nog hogere resolutie-observaties van het oppervlak zal maken om kenmerken te identificeren, zoals groepen stenen die zullen worden gebruikt om naar de oppervlakte te navigeren voor het verzamelen van monsters. OSIRIS-REx monsterafname is gepland voor de tweede helft van 2020, en het ruimtevaartuig zal de asteroïde-monsters op 24 september terugbrengen naar de aarde, 2023.