Osiris-Rex : dernière répétition avant la récolte d’échantillons

La mission Osiris-Rex, pour Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer (soit : origines – interprétation des spectres – détermination des ressources – sécurité – explorateur de régolithe), a pour objectif de collecter des échantillons de la surface de l’astéroïde Bennu et les ramener sur Terre.

Série d’images prises par la sonde OSIRIS-REx montrant Bennu lors d’une rotation complète à une distance d’environ 80 km. La caméra PolyCam a obtenu ces 36 images de 2,2 millisecondes sur une période de quatre heures et 18 minutes. (Crédit: NASA / Goddard / Université de l’Arizona)

Mais avant de faire cette manoeuvre dangereuse prévue le 20 octobre à ce jour sur un astéroïde qui ne mesure que 492 mètres au plus large, il y a différentes phases. Chacune est spécifiquement conçue pour permettre à l’équipe de la mission d’acquérir ses connaissances sur l’astéroïde, d’apprendre à faire naviguer la sonde en toute sécurité et d’identifier le meilleur site d’échantillonnage.

Les différentes phases de la mission Osiris-Rex en 2020 (crédit University of Arizona)

La première répétition de collecte d’échantillon a été réalisée le 14 avril.

Balle de match !

La dernière répétition vient d’avoir lieu le 11 août : la sonde est descendue jusqu’à une altitude d’environ 40 mètres au-dessus du site d’échantillonnage Nightingale avant de remonter sur son orbite de sécurité située à 1 km d’altitude.

Cette série de 42 images du 11 août montre le champ de vision de l’instrument SamCam à mesure qu’Osiris-REx s’approche et s’éloigne de la surface de l’astéroïde Bennu. Ces images ont été enregistrées sur une période de 13,5 minutes entre 128 m et 40m d’altitude. Le mécanisme d’acquisition d’échantillons Touch-And-Go (TAGSAM) est visible dans la partie centrale de l’image ; le site d’échantillonnage Nightingale est visible dans les images suivantes, en haut. 
Le gros rocher sombre que la sonde approche mesure 13 mètres sur sa plus grande longueur (crédit NASA / Goddard / University of Arizona)

Initialement prévue le 23 juin, cette répétition a été retardée pour cause de Covid-19 et s’est déroulée avec un personnel minimal chez Lockheed Martin Space (constructeur de la sonde), le Goddard Space Flight Center de la NASA (responsable du projet) et l’Université de l’Arizona (responsable principal scientifique).

La sonde (et Bennu) se situe actuellement à environ 288 millions km de la Terre. Les communications mettent 16 minutes pour arriver depuis la Terre (ou venir de la sonde sur Terre). Les manoeuvres de la sonde doivent donc être téléchargées à bord de l’ordinateur de bord à l’avance. Il n’est pas possible d’envoyer rapidement une télécommande pour corriger une erreur.

Quatre heures après le début de la répétition, OSIRIS-REx a effectué la manœuvre « Checkpoint » comme réalisée en avril à une altitude approximative de 125 mètres au-dessus de la surface de Bennu. La sonde a alors vérifié de façon autonome sa position et sa vitesse avant d’ajuster sa trajectoire vers le bas vers le site d’échantillonnage de matériaux à la surface de l’astéroïde.

De là, la sonde a continué à descendre pendant huit minutes supplémentaires pour effectuer la manoeuvre « Matchpoint » (balle de match en français). Après être descendu sur cette nouvelle trajectoire pendant encore trois minutes, Osiris-Rex a atteint une altitude d’environ 40 mètres, l’altitude la plus proche atteinte à ce jour par la sonde.

Répétition « matchpoint » réussie (crédit @OSIRISRex)

Comme lors de la première répétition, le bras qui permettra l’échantillonnage, le mécanisme d’acquisition d’échantillons TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) a été déployé avec succès de sa position repliée jusqu’à la configuration de collecte d’échantillons. 

Représentation du déploiement du bras TAGSAM (crédit NASA Goddard)

Lors des dernières minutes de la descente, de nouvelles images de navigation haute résolution pour le système de guidage NFT. Ces images détaillées des points de repère de Bennu seront utilisées pour le jour de l’échantillonnage et permettront à la sonde de cibler avec précision une très petite zone [détails sur NFT dans l’article précédent].

Au cours de la collecte d’échantillons, le Natural Feature Tracking (NFT) guidera OSIRIS-REx jusqu’à la surface de l’astéroïde Bennu. La sonde prend des images en temps réel des caractéristiques de la surface de l’astéroïde au fur et à mesure de sa descente, puis compare ces images avec un catalogue d’images embarquées (crédit: NASA / Goddard / University of Arizona)

Mise à jour 22/08/2020

Des images prises lors de la descente ont été publiées le 21 août :

Série d’images montre le champ de vision de la caméra de navigation (NavCam 2) alors qu’Osiris-Rex s’approche et s’éloigne de la surface de l’astéroïde Bennu.
Ces images ont été prises sur une période de trois heures – la séquence d’images commence environ une heure après la manœuvre de départ de l’orbite et se termine environ deux minutes après la manoeuvre de recul. Au milieu de la séquence, le vaisseau spatial pivote ou tourne, de sorte que NavCam 2 regarde loin de Bennu, vers l’espace. Peu de temps après, il effectue une dernière rotation pour pointer à nouveau la caméra (et le bras d’échantillonnage) vers la surface. Vers la fin de la séquence, le site Nightingale apparaît en haut du cadre. La séquence a été créée à l’aide de près de 300 images prises par la caméra NavCam 2 d’Osiris-Rex. (crédit NASA / Goddard / Université d’Arizona / Lockheed Martin)
Série d’images montre le champ de vision de l’imageur MapCam alors qu’Osiris-Rex s’approche et s’éloigne de la surface de l’astéroïde Bennu.
Ces images ont été prises sur une période de deux minutes. La séquence d’images commence à environ 44 mètres au-dessus de la surface – trois minutes après que la sonde ait exécuté la manœuvre «Matchpoint» – et se termine environ deux minutes après la manœuvre de recul, la dernière image étant prise à environ 61 mètres au-dessus de la surface de Bennu. Cette série d’images capture également l’approche la plus proche de las onde, l’image la plus proche étant prise à environ 41 mètres de la surface de l’astéroïde. Le gif a été créé à partir de 22 images prises par la caméra MapCam du vaisseau spatial. (crédit NASA / Goddard / Université de l’Arizona)
La série d’images de gauche a été prise par les caméras OCAMS le 11 août. Le graphique de droite illustre l’empreinte des images collectées par les deux MapCam et les imageurs SamCam, et montre où les images ont été prises par rapport au site d’échantillonnage Nightingale. Les cases bleues (à droite) illustrent la région où MapCam a capturé son premier ensemble d’images, la dernière image de l’ensemble ayant été prise quelques secondes avant le lancement du point de contrôle. Immédiatement avant d’effectuer la manœuvre Checkpoint, l’imageur SamCam a commencé à collecter des images. Les grandes cases rouges (à droite) illustrent la région où SamCam a effectué sa séquence d’images. Les petites cases bleues à la fin (à droite) illustrent la région où MapCam a capturé son deuxième ensemble d’images. Pour référence, le cercle orange montre où se trouve le site d’échantillonnage Nightingale dans le cadre (Crédit: NASA / Goddard / Université de l’Arizona)

20 octobre : la collection d’échantillons

La collecte d’échantillons de matériaux de la surface de Bennu est désormais programmée au 20 octobre. Il est prévu de récupérer au moins 60 grammes et OSIRIS-REx ramènera les échantillons sur Terre en septembre 2023 pour analyses par des scientifiques avec une instrumentation bien plus performante qu’un engin spatial peut embarquer. Objectif : rechercher des signes de matière organique et d’autres produits chimiques de l’origine du Système Solaire

Comme Hayabusa-2, Osiris-Rex est une mission passionnante !

Tous les articles sur la mission Osiris-Rex, ses objectifs et son déroulé sur : https://reves-d-espace.com/tag/osiris-rex/

Source principale : le site Osiris-Rex

Séquence détaillée de la répétition « matchpoint » d’Osiris-Rex (crédit crédit NASA Goddard / University of Arizona) – cliquez sur le lien ci-après pour le document en grand format
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1 Comment

  1. NB : cf. l’émission de RTL « La curiosité est un vilain défaut » de ce jour, lundi 17 août, consacrée aux astéroïdes, avec comme invité Olivier Sanguy.

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