Tapaa OSIRIS-RExin ”Guide Boulders”.
Kun NASA-avaruusalus saapui ensimmäisen kerran asteroidi Bennuun yli vuosi sitten, asteroidin pinta oli paljon odotettua erilainen. Suurien, sileiden alueiden pinnan sijasta melkein koko pinta peitetään lohkareilla. Tämä tarkoitti, että NASA: n piti miettiä näytteenottomenettelyä uudelleen.
Aluksi he suunnittelivat LIDAR: n avulla OSIRIS-REx: n (Lähteet, Spektritulkkaus, Resurssien tunnistaminen, Turvallisuus, Regolith Explorer) ohjaamista asteroidi Bennuin pintaan. OSIRIS-REx on näytteen palautusoperaatio, ja sen on koskettava pintaa näytteiden keräämiseksi.
LIDAR (LIGHT Detection And Ranging) on navigointijärjestelmä, joka emittoi valopulsseja ja lukee heijastuksia. Mittaamalla pulssien paluuaika voi “piirtää” kuvan valoa heijastavista esineistä. Tulosta kutsutaan ”pistepilveksi”. Tee tämä satoja, tuhansia, jopa miljoonia kertoja, ja kuva tulee melko yksityiskohtainen.
OSIRIS-RExin LIDAR-nimikettä kutsutaan ohjauksen, navigoinnin ja ohjauksen (GNC) LIDARiksi. Mutta se suunniteltiin laskeutumaan avaruusalukseen kosketuskohteisiin, joiden halkaisija on 50 metriä (164 jalkaa). Bennuun saapuessa oli selvää, että asteroidilla ei ole sellaisia sivustoja. Suurin alue on paljon pienempi, vain 16 metriä (52 jalkaa) leveä, tai noin 10% NASA: n pinta-alasta katsoi olevan.
Joten OSIRIS-REx-tiimin oli keksittävä uusi ratkaisu. Yksi, joka voisi turvallisesti ohjata avaruusaluksen paljon pienemmille näytteenottopaikoille.
Kirjoita NFT tai Natural Feature Tracking.
Luonnollisten ominaisuuksien seuranta perustuu eräänlaiseen korkearesoluutioisten kamerakuvien luetteloon näytteenottopaikoista asteroidi Bennu -pinnalla. Kun OSIRIS-REx laskeutuu sivustoon, se vertaa kameran live-kuvia kuvien tietokantaan vaarojen välttämiseksi ja laskeutuu turvallisesti. NFT-järjestelmä sisällytettiin OSIRIS-REx-tehtävään varmuuskopiona LIDAR: lle.
Viime vuoden aikana avaruusalus on suorittanut sarjan yhä tiiviimpiä potentiaalisia laskeutumiskohtia. Aluksi NASA tunnisti neljä potentiaalista aluetta, sitten kavensi sen vain kahteen: Nightingale, ensisijainen sivusto; ja Osprey, varmuuskopiosivusto. Avaruusalukset ottivat lennonkorkeuden tai siirron aikana korkean resoluution kuvia kohteista, samoin kuin lähestymisistä ja lähtöistä. Kohteet on kuvattu eri kulmista ja erilaisissa valaistusolosuhteissa, jotta ne olisivat mahdollisimman tarkkoja.
Takaisin maan päälle, OSIRIS-REx -ryhmä käytti kaikkia näitä kuvia tunnistamaan vaarat, etenkin vaaralliset lohkarat, jotka ovat lähellä ensisijaista näytteenottopaikkaa Nightingale ja varapaikka Osprey. Sitten he yhdistivät kuvat OSIRIS-REx: n laserkorkeusmittarin (OLA) tiedoilla luodakseen yksityiskohtaisia karttoja Bennun pinnasta.
NASA: n tekninen dokumentti kuvaa NFT: tä seuraavasti: ”NFT rentouttaa aluksella tapahtuvan renderöinnin kukin ominaisuus käyttämällä muodomallitietoja, jotka on luotu aiemmin operaation aikana kerätyistä tiedoista. Jokaista ominaisuutta edustaa joukko maastotietoja ja niihin liittyviä albedotietoja, jotka vastaavat asteroidin pinnalla olevaa laastaria. NFT käyttää sitten näitä tietoja ennustetun aurinkokulman ja kameran poseerausten kanssa ominaisuuden odotetun ulkonäön tuottamiseksi, joka sovitetaan aluksella kerättyyn kuvaan normalisoidun ristikorrelaation avulla. "
Tulee pari harjoitusnäytteenottoa, ja OSIRIS-REx käyttää NFT: tä noiden läheisten lähestymistapojen aikana. OSIRIS-REx-tiimi seuraa NFT: n tehokkuutta ja tarkistaa, voivatko avaruusalukset jopa keskeyttää lähestymistavan tarvittaessa. Kaikki tapahtuu automaattisesti, koska Bennu on liian kaukana reaaliaikaiseen viestintään.
Elokuun lopulla avaruusalus yrittää ensimmäisen todellisen näytteenottokokoelman. OSIRIS-Rex on varustettu useaan näytteenottoyritykseen, jos ensimmäinen epäonnistuu.
Avaruusaluksen on määrä lähteä asteroidista Bennu vuonna 2021 ja palauttaa näytteen Maahan vuonna 2023.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Bennu's Boulders paistaa majakoina NASA: n OSIRIS-REx -sovellukselle
- NASA: n tekninen kirja: Oppitunnit OSIRIS-REx: n autonomisesta navigoinnista luonnollisten ominaisuuksien seurannan avulla
- Space Magazine: OSIRIS-REx lensi 620 metriä laskeutumispaikkansa yläpuolelle. Vahvistaa, että se on Boulder-Strewn-painajainen, aivan kuten muu Bennu
