Cette vue de la caméra de navigation du vaisseau spatial OSIRIS-REx montre l’astéroïde Bennu alors que la sonde se déplaçait pour une manœuvre de prélèvement d’échantillons le 20 octobre. Crédit: NASA / Goddard / University of Arizona / Lockheed Martin

Les scientifiques disent que le toucher et aller atterrir par le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA sur un astéroïde le mois dernier a révélé de nouvelles informations sur la structure des roches en vrac qui peuvent recouvrir les surfaces de nombreux petits corps planétaires – un matériau qui ressemble plus à une fosse à balles de terrain de jeu qu’à un solide. substrat rocheux.

La structure de la couche la plus externe de l’astéroïde est évidente dans les images capturées par le vaisseau spatial OSIRIS-REx alors qu’il descendait vers le monde sans air à plus de 200 millions de miles (330 millions de kilomètres) de la Terre le 20 octobre.

Le lendemain, la NASA a publié des images d’une caméra à angle étroit visant le bras robotique de 3,4 mètres de long du vaisseau spatial. Un dispositif de prélèvement d’échantillons de la taille d’une assiette à dîner à l’extrémité du bras a tiré une bouteille d’azote gazeux comprimé lorsque le vaisseau spatial a contacté la surface de l’astéroïde Bennu, un petit corps planétaire mesurant environ un tiers de mile de diamètre.

La décharge d’azote gazeux a aidé à forcer les échantillons d’astéroïdes dans la chambre de collecte. Après six secondes à la surface de l’astéroïde, OSIRIS-REx a tiré des propulseurs pour s’éloigner de Bennu.

Les scientifiques ont par la suite reçu des images en gros plan de la tête de prélèvement des échantillons, la montrant bourrée de matière récupérée à la surface de l’astéroïde. Certaines particules d’astéroïdes étaient visibles s’échappant de la chambre de collecte, ce qui a incité les gestionnaires à ordonner au vaisseau spatial de ranger la tête de l’échantillon à l’intérieur de sa capsule de retour terrestre plus tôt que prévu, minimisant la perte de spécimens.

Le dispositif d’échantillonnage a été scellé à l’intérieur de la capsule de retour de l’engin spatial OSIRIS-REx le 28 octobre.

À la fin de la semaine dernière, les responsables ont publié une autre série d’images prises lors du toucher et de l’atterrissage du vaisseau spatial. Ceux-ci ont été capturés par une caméra de navigation grand angle sur OSIRIS-REx.

Selon l’équipe scientifique OSIRIS-REx, les images de la caméra de navigation – ou NavCam – ont été capturées sur une période d’environ trois heures. La séquence commence environ une heure après qu’OSIRIS-REx a effectué une manœuvre de départ en orbite pour commencer sa descente, et se termine environ deux minutes après l’incendie du vaisseau spatial, ont déclaré des responsables.

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Une manœuvre de pivotement, ou rotation, est visible au milieu de la séquence d’images alors qu’OSIRIS-REx pointe son bras d’échantillonnage vers le site d’échantillonnage cible sur l’astéroïde Bennu, une région nommée «Nightingale».

«Alors que le vaisseau spatial s’approche du site Nightingale, l’ombre du bras d’échantillonnage apparaît dans la partie inférieure du cadre. Peu de temps après, la tête d’échantillonnage heurte le site Nightingale (juste à l’extérieur du champ de vision de la caméra en haut à droite) et déclenche une bouteille d’azote gazeux, ce qui mobilise une quantité substantielle du matériel du site d’échantillonnage », a écrit l’équipe OSIRIS-REx dans une description. des images NavCam.

«Quelques secondes plus tard, l’engin spatial effectue une brûlure en arrière et l’ombre du bras d’échantillonnage est visible contre le matériau de surface perturbé. L’équipe continue d’enquêter sur les causes des zones extrêmement sombres visibles dans les parties supérieure et médiane du cadre », a écrit l’équipe. «La zone supérieure pourrait être le bord de la dépression créée par le bras d’échantillonnage, une forte ombre projetée par un matériau soulevé de la surface, ou une combinaison des deux.

«De même, la région sombre moyenne qui apparaît en premier dans le coin inférieur gauche de l’image pourrait être une dépression causée par l’un des propulseurs de l’engin spatial lors de son tir, une ombre causée par un matériau gonflé ou une combinaison des deux.»

Le vaisseau spatial OSIRIS-REx construit par Lockheed Martin s’est appuyé sur les images de la caméra de navigation en noir et blanc pour se guider de manière autonome vers une zone de toucher des roues sécurisée sur Bennu. Les algorithmes de navigation ont comparé les images de la caméra à une carte préchargée dans l’ordinateur du vaisseau spatial, aidant OSIRIS-REx à déterminer sa position par rapport à l’astéroïde.

Avec son échantillon conservé dans la capsule de retour, OSIRIS-REx est sur le point de quitter les environs de l’astéroïde Bennu l’année prochaine pour commencer le voyage de retour sur Terre. Le vaisseau spatial libérera la capsule de retour pour rentrer dans l’atmosphère terrestre et atterrir au centre de test et d’entraînement de l’Utah le 24 septembre 2023.

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Illustration d’artiste du vaisseau spatial OSIRIS-REx avec son bras d’échantillonnage déployé. Crédit: NASA

La mission Origines, Interprétation spectrale, Identification des ressources, Sécurité, Regolith Explorer de la NASA, d’un milliard de dollars, a été lancée le 8 septembre 2016 depuis Cap Canaveral à bord d’une fusée United Launch Alliance Atlas 5. L’objectif principal d’OSIRIS-REx est de renvoyer des échantillons d’astéroïdes sur Terre pour une analyse détaillée par des scientifiques, qui espèrent découvrir des indices sur les origines du système solaire.

L’exigence de la mission était pour OSIRIS-REx de rassembler au moins 60 grammes, ou 2,1 onces, de matière d’astéroïdes. Les scientifiques ont déclaré avant le toucher et aller atterrir le 20 octobre que le vaisseau spatial pourrait collecter beaucoup plus, et les preuves suggèrent qu’il a probablement capturé plus de 2,2 livres, ou 1 kilogramme, de spécimens d’astéroïdes, selon Dante Lauretta, chercheur principal de la mission à l’Université. de l’Arizona.

Les données du bref toucher des roues sur l’astéroïde ont indiqué que le bras robotique du vaisseau spatial avait coulé jusqu’à 48 centimètres dans la surface molle de Bennu.

Alors que la récompense scientifique de la mission attendra le retour des échantillons d’astéroïdes sur Terre, Lauretta a déclaré jeudi que les scientifiques apprenaient déjà les caractéristiques physiques de Bennu.

Le vaisseau spatial a détecté de petites particules volant au large de Bennu peu de temps après son arrivée sur l’astéroïde en décembre 2018. Ces particules semblent similaires au matériau floconneux qui s’est échappé de la tête du TAGSAM.

«Cela ressemble à une boîte de cornflakes dans l’espace», a déclaré Lauretta. «Et ils flottent en quelque sorte dans un mouvement aléatoire. Ils viennent pour la plupart de la tête de TAGSAM, mais ils se heurtent. Ils tournent et dégringolent. Nous pouvons résoudre plusieurs d’entre eux.

«C’est donc un excellent ensemble de données d’étalonnage d’imagerie pour mieux comprendre les événements d’éjection de particules et les trajectoires des particules que nous avons observées tout au long de la rencontre avec l’astéroïde», a déclaré Lauretta. «Même si mon cœur se brise à cause de la perte de l’échantillon, cela s’est avéré être une expérience scientifique plutôt cool.»

Le contact d’OSIRIS-REx avec la surface de l’astéroïde le 20 octobre a également fourni un riche ensemble de données, suggérant que la couche externe du sol de l’astéroïde et les roches de faible densité manquaient de beaucoup de cohésion. Le bras robotique du vaisseau spatial a touché l’astéroïde alors qu’OSIRIS-REx s’approchait à seulement 0,2 mi / h, soit 10 centiemters par seconde, soit environ un dixième de la vitesse d’un rythme de marche typique.

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«Lorsque la tête TAGSAM est entrée en contact avec le régolithe, elle s’est évaporée comme un fluide», a déclaré Lauretta. «Et je pense que c’est ce qui arriverait à une astronaute si elle tentait de marcher à la surface de l’astéroïde. Elle tombait à genoux ou plus profondément – selon la façon dont le sol était meuble – jusqu’à ce que vous heurtiez un rocher plus gros ou une sorte de substrat rocheux.

Il a déclaré que les données de «vérité terrain» rassemblées par OSIRIS-REx aideront les scientifiques à réexaminer les modèles de géologie des astéroïdes.

«C’est fascinant qu’il y ait eu si peu de résistance au vaisseau spatial de la surface de l’astéroïde», a déclaré Lauretta. «Fondamentalement, c’est un peu comme une piscine à balles sur le terrain de jeu d’un enfant. Vous y sautez en quelque sorte et vous vous enfoncez simplement.

«Heureusement, nous avions ces propulseurs à reculons pour inverser la direction du mouvement, ou nous aurions peut-être volé tout au long de l’astéroïde», a plaisanté Lauretta.

Les nouvelles mesures de la densité d’astéroïdes d’OSIRIS-REx aideront les scientifiques à affiner les évaluations du risque d’impact que Bennu pourrait poser sur la Terre. Les scientifiques ont calculé une probabilité de 1 sur 2700 que Bennu frappe la Terre à la fin des années 2100.

Une grande partie de l’astéroïde pourrait brûler dans l’atmosphère terrestre en raison de sa porosité.

“L’analyse thermique indique qu’une grande partie du matériau à la surface de Bennu – en particulier les gros rochers bosselés noirs qui sont un composant majeur de la surface – semble avoir des propriétés matérielles qui ne survivraient pas au passage dans l’atmosphère intactes”, a déclaré Lauretta . «Ils se fragmenteraient et une grande partie du matériel serait perdue.»

Cela signifie que les spécimens immaculés collectés à Bennu ne ressemblent à aucune météorite ou fragment d’astéroïde tombé sur Terre et ayant atteint la surface intacts.

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