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Sonda OSIRIS-REx se prepara para pousar no asteroide Bennu e coletar amostras

Daniele Cavalcante

A sonda OSIRIS-REx, da NASA, está perto de cumprir uma etapa fundamental de sua missão: pousar no asteroide Bennu e colegar amostras de sua superfície, trazendo-as à Terra. Ela chegou por lá no final de 2018 e passou um bom tempo estudando a rocha espacial à procura do local adequado para o pouso.

Quando a sonda chegou ao asteroide, a equipe da missão descobriu que aquela superfície era mais complicada para o pouso do que pensavam. Assim, após uma pesquisa cuidadosa, selecionaram o local chamado Nightingale, que fica em uma cratera e tem cerca de 16 metros de largura.

Durante todo o processo de seleção do local, que durou cerca de um ano, a OSIRIS-REx fez um reconhecimendo de Bennu em três fases e se aproximou progressivamente da superfície durante cada uma delas, reunindo mais detalhes em cada local. Agora a sonda já se encontra na última fase de reconhecimento e, em 3 de março, sobrevoou o Nightingale a uma altitude de apenas 250 metros, deixando para trás a altitude mínima de segurança.

Diagrama do sobrevoo em baixa altitude de 3 de março, quando a OSIRIS-REx se aproximou do Nightingale. As observações científicas do Bennu ocorreram a uma distância de aproximadamente 250 metros - o mais próximo que a espaçonave já esteve da superfície do asteroide até então. O objetivo principal desse sobrevoo era coletar imagens de alta resolução para a equipe localizar as melhores áreas para coletar uma amostra (Imagem: University of Arizona)

Enquanto realizava essa manobra, todos os instrumentos científicos foram direcionados ao local de pouso. Este sobrevoo teve como principal objetivo colocar em ação o gerador de imagens PolyCam - um telescópio de 8 polegadas que, quanto mais próximo estiver de Bennu, mais imagens de alta resolução é capaz de capturar. Em seguida, a OSIRIS-REx retornou à sua órbita segura, mas na direção oposta.

Ensaios e sistema de navegação

Agora, a sonda está pronta para a próxima grande manobra, o ensaio de pouso para pegar as amostras. Na verdade, serão dois ensaios, e o primeiro está agendado para 15 de abril. A sonda fará sua maior aproximação, chegando a 125 metros da superfície de Bennu. Nessa altitude, ela realizará o que é chamado de manobra do ponto de verificação: ele descerá por cerca de 10 minutos rumo ao Nightingale, e então interromperá sua descida a 50 metros para começar a se afastar do asteroide.

Em junho acontecerá o segundo ensaio. Desta vez, a sonda ficará ainda mais perto, a uma distância de 25 a 40 metros da superfície, antes de recuar. E enquanto executar cada uma dessas manobras, a OSIRIS-REx coletará mais informações sobre o local da amostra. Também estará "treinando" seu sistema de navegação - o Natural Feature Tracking (NFT), que usa imagens de Bennu para se orientar e evitar riscos.

Os planos iniciais da equipe da missão era usar um sistema LIDAR - algo semelhante ao radar, mas que usa pulsos de laser em vez de ondas de rádio para medir a distância - para orientar a sonda até a superfície do Bennu. Mas como as áreas mais seguras do asteroide eram muito pequenas, a equipe percebeu que precisava de uma técnica de navegação mais precisa.

Daí a necessidade de mudar o sistema de navegação para um novo método, o NFT, que fornece recursos mais abrangentes que o LIDAR e é essencial para executar as manobras da sonda. Como o NFT se trata de uma técnica de navegação óptica, ele requer a criação de um catálogo de imagens de alta resolução a bordo da espaçonave. Por isso a sonda teve o seu tempo de reconhecimento no início da missão, coletando imagens de diferentes ângulos e condições de iluminação para preencher o catálogo de imagens do NFT.

A equipe usa esse catálogo para identificar rochas e crateras do Nightingale e fará o upload dessas informações na sonda antes do evento de coleta de amostras. Os cientistas criaram "mapas de risco" do Nightingale para “dizer” ao NFT quais são os objetos da superfície que poderiam prejudicar a espaçonave, como grandes rochas ou encostas íngremes. Para isso, também foram usados dados do altímetro a laser da OSIRIS-REx, chamado OLA. O resultado foram modelos de mapas 3D da topografia de Bennu.

Assim, se durante a descida a sonda souber que encostará em terreno inseguro, ela se afastará autonomamente. No entanto, se a área estiver livre de riscos, ela continuará a descer e tentará coletar uma amostra.

A coleta

Se tudo correr bem com os ensaios, a manobra de pouso real acontecerá no final de agosto. Bem, não será exatamente um pouso. A OSIRIS-REx chegará perto o suficiente do asteroide para que seu mecanismo de captura de amostra toque a superfície. Esse instrumento vai disparar uma quantidade de gás para agitar o regolito abaixo da sonda e capturar parte dele, mais ou menos como um aspirador de pó. Então, a a OSIRIS-REx se afastará.

Por outro lado, se algo der errado, o sistema NFT da sonda vai cancelar a tentativa de pegar a amostra. Isso não será um problema muito preocupante, pois a OSIRIS-REx pode executar várias tentativas de coleta. Por isso, não há problema em cancelar uma manobra considerada insegura pelo NFT.

Se a primeira tentativa no Nightingale não der certo, uma nova tentativa pode ser feita ali mesmo ou a sonda pode ir para a segunda opção de coleta - um local chamado Osprey, que também foi analisado durante os sobrevoos da sonda e mapeado em modelos 3D pelo OLA.

A sonda partirá de Bennu em 2021 e deve trazer as amostras à Terra em setembro de 2023.


Fonte: Canaltech

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