La misión OSIRIS-REx de la NASA está a solo unos días de seleccionar el lugar donde la nave espacial tomará una muestra del asteroide Bennu. Después de un proceso largo y desafiante, el equipo finalmente está listo para seleccionar de los cuatro sitios candidatos un sitio primario y otro de reserva.

OSIRIS-REx es la primera misión de retorno de muestras de asteroides de la NASA, por lo que esta decisión del sitio de recolección de muestras es clave para las operaciones de asteroides y el éxito de la misión.

Después de seleccionar los cuatro sitios de muestra candidatos – Sandpiper, Osprey, Kingfisher y Nightingale – en Julio, la misión completó su fase A de Reconocimiento. Durante Recon A, la nave espacial OSIRIS-REx realizó una serie de cuatro pasos elevados de un mes de duración, uno sobre cada potencial sitio de recolección de muestras. Esta fase de la misión proporcionó al equipo imágenes de alta resolución para examinar a fondo la capacidad de muestreo (material de grano fino), la topografía, el albedo y el color de cada sitio. Los datos recopilados de estos pasos elevados a gran altitud son fundamentales para determinar qué sitio es el más adecuado para la recolección de muestras.

Mientras la misión está un paso más cerca de recolectar una muestra, las observaciones de Recon A, han revelado que incluso los mejores sitios candidatos en Bennu plantean desafíos significativos para la recolección de muestras, y la elección ante el panel de selección de sitios no es fácil.

“La selección de sitios de muestra realmente es una actividad integral. Requiere que analicemos muchos tipos diferentes de datos de muchas maneras diferentes para garantizar que el sitio seleccionado sea la mejor opción en términos de seguridad de la nave espacial, presencia de material de muestra y valor científico", dijo Heather Enos, investigadora principal adjunta de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona, Tucson, y presidenta de la junta de selección de sitios de muestra. "Nuestro equipo es increíblemente innovador e integrado, que es lo que hace que el proceso de selección funcione".

Las imágenes más recientes muestran que, si bien hay material de grano fino (de menos de 2,5 cm de diámetro), es posible que gran parte de este no sea fácilmente accesible. La misión fue diseñada originalmente para una superficie de playa, con "estanques" de material arenoso, no para el terreno accidentado de Bennu. En realidad, los sitios de muestra potenciales no son áreas grandes y claras, sino más bien espacios pequeños rodeados de grandes rocas, por lo que la navegación de la nave espacial dentro y fuera de los sitios requerirá un poco más de ajuste de lo planeado originalmente.

Comenzando en el hemisferio sur de Bennu, el sitio Sandpiper fue el primer paso elevado de la fase de misión Recon A. Sandpiper es uno de los sitios "más seguros" porque está ubicado en un área relativamente plana, lo que facilita la entrada y salida de la nave espacial. Las imágenes más recientes muestran que hay material de grano fino, pero el regolito arenoso está atrapado entre rocas más grandes, lo que dificulta el funcionamiento del mecanismo de muestreo.

El sitio Osprey fue el segundo sitio observado durante Recon A. Este sitio fue elegido originalmente en base a su fuerte firma espectral de material rico en carbono y debido a un parche oscuro en el centro del cráter, que se pensó que posiblemente era material de grano fino. Sin embargo, las últimas imágenes de alta resolución de Osprey sugieren que el sitio está disperso con material que puede ser demasiado grande para ingerirlo para el mecanismo de muestreo.

El sitio Kingfisher fue seleccionado porque está ubicado en un pequeño cráter, lo que significa que puede ser una característica relativamente joven en comparación con los cráteres más grandes de Bennu (como el que se encuentra en Sandpiper). Los cráteres más jóvenes generalmente contienen material más fresco y mínimamente alterado. Las imágenes de alta resolución capturadas durante el paso elevado de Recon A revelaron que, si bien el cráter original puede ser demasiado rocoso, un cráter vecino parece contener material de grano fino.

Recon A concluyó con un paso elevado del sitio Nightingale. Las imágenes muestran que el cráter contiene una buena cantidad de material de grano fino sin obstrucciones. Sin embargo, si bien la capacidad de muestreo del sitio ocupa un lugar destacado, Nightingale se encuentra muy al norte, donde las condiciones de iluminación crean desafíos adicionales para la navegación de naves espaciales. También hay una roca del tamaño de un edificio situada en el borde oriental del cráter, lo que podría ser un peligro para la nave espacial al retroceder después de contactar el sitio.

Bennu también ha convertido en un desafío para la misión identificar un sitio que no active los mecanismos de seguridad de la nave espacial. Durante Recon A, el equipo comenzó a catalogar las características de la superficie de Bennu para crear mapas para el sistema de navegación autónomo Natural Feature Tracking (NFT). Durante el evento de recolección de muestras, la nave espacial usará NFT para navegar a la superficie del asteroide comparando el catálogo de imágenes a bordo con las imágenes de navegación que tomará durante el descenso. En respuesta a la superficie extremadamente rocosa de Bennu, el sistema NFT se ha aumentado con una nueva característica de seguridad, que le indica que abandone el intento de muestreo y retroceda si determina que el punto de contacto está cerca de una característica de superficie potencialmente peligrosa. Con los cantos rodados del tamaño de un edificio en Bennu y los pequeños sitios de destino, el equipo se da cuenta de que existe la posibilidad de que la nave espacial despegue la primera vez que descienda para recoger una muestra.

"Los desafíos de Bennu son una parte inherente de esta misión, y el equipo de OSIRIS-REx ha respondido desarrollando medidas sólidas para superarlos", dijo Mike Moreau, subdirector de proyectos de OSIRIS-REx en Goddard. Cualquiera que sea el sitio que gane la carrera, el equipo de la misión OSIRIS-REx está listo para cualquier nuevo desafío que pueda traer Bennu. La próxima primavera, el equipo emprenderá más vuelos de reconocimiento sobre los sitios de muestra primarios y de reserva, y luego comenzarán los ensayos de la nave espacial para el aterrizaje. La recolección de muestras está programada para el verano de 2020, y la muestra volverá a la Tierra en Septiembre de 2023.