OSIRIS-REx

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
OSIRIS-REx
De OSIRIS-REx sonde.
Organisatie NASA
Hoofdaannemer Lockheed Martin
Missienaam Asteroid Sample Return Mission
Lanceringsdatum 8 september 2016
Lanceerbasis Cape Canaveral Air Force Station, Lanceercomplex 41
Draagraket Atlas V configuratie 411
Doel Sample Return missie naar planetoïde Bennu
Fly by Aarde voor zwaartekrachtslinger.
Baan om hemellichaam Bennu
Landing hemellichaam 20 oktober 2020, 22:13 UTC
Verblijf hemellichaam ruim 22 maanden in orbit, 6 seconden op het oppervlak
Landing aarde 2023
Duur missie totaal 7 jaar
Portaal  Portaalicoon   Astronomie
OSIRIS-REx

De Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer oftewel OSIRIS-REx is de derde ruimtesonde van NASA's New Frontiers-programma. Deze heeft op 3 december 2018 een baan rond de planetoïde 101955 Bennu bereikt, is na een periode van bijna twee jaar bestudering op 20 oktober 2020 om 22:13 UTC erop geland om er materiaal af te blazen en op te vangen om dat terug naar aarde te brengen.

Lancering[bewerken | brontekst bewerken]

De lancering vond op 8 september 2016 om 23:05 UTC (9 september 01:05 Nederlandse tijd) zonder enig oponthoud plaats vanaf Lanceercomplex 41 van het Cape Canaveral Air Force Station op een Atlas V in de ongebruikelijk ogende 411 configuratie met slechts één extra vastestofmotor. De eerste optie tot lancering was gepland op 8 september 2016 tussen 23:05 en 01:05 UTC. Vanwege het bijzondere profiel had de Amerikaanse luchtmacht niet één maar twee extra lanceervensters ingepland voor de twee daarop volgende etmalen. Na de lancering bracht de Centaur-trap de ruimtesonde op de juiste plaats in de ruimte op de ontsnappingssnelheid van zo'n 40.000 kilometer per uur, waarna de OSIRIS-REx werd afgestoten om zijn eigen weg te vervolgen. Een uur na de lancering werd bevestigd dat de zonnepanelen volgens plan waren uitgeklapt, waarmee de lancering was afgerond.

Missieverloop[bewerken | brontekst bewerken]

Na de lancering in 2016 heeft OSIRIS-REx een serie manoeuvres gemaakt om in dezelfde baan als Bennu te komen. Hierbij vond op 22 september 2017 een succesvolle zwaartekrachtsslinger bij de Aarde plaats om de juiste snelheid en hoek te bereiken.[1]

Eind 2017 bleek dat OSIRIS-REx een onbedoelde minimale acceleratie doorgemaakt had. Dit was het gevolg van water dat voor de lancering op het hitteschild van de sample-return-capsule was gekomen, in het zonlicht verdampte en een lichte stuwkracht veroorzaakte. Doordat een planetoïde maar weinig zwaartekracht heeft maakt zelfs een zeer lichte afwijking in de snelheid een succesvolle ontmoeting tussen een ruimtesonde en een planetoïde al onmogelijk. Daarom werd de exacte kracht van het “ontgassing” onderzocht om de ruimtesonde zo te draaien dat deze met de juiste snelheid bij Bennu aan zal komen en al het water verdampt.[2]

17 augustus 2018 begon de fase waarin OSIRIS-REx Bennu benaderde. Op 24 augustus 2018 maakte OSIRIS-REx zijn eerste foto’s van Bennu van een afstand van ongeveer 2,3 miljoen kilometer.

Op 3 december 2018 is OSIRIS-REx aangekomen bij Bennu.

Op 10 december 2018 maakte NASA bekend de chemische eigenschappen van water verstopt in gehydrateerde kleimineralen op Bennu te hebben waargenomen.[3]

Op 31 december 2018 manoeuvreerde OSIRIS-REx zich in een baan om Bennu. OSIRIS-REx bewoog met een snelheid van 6 centimeter per seconde om Bennu. In de 22 maanden daarop werd Bennu bestudeerd en gezocht naar een geschikte landingsplaats. Bennu bleek een ruig oppervlak te hebben, daarom moest de landingsplaats vrij nauwkeurig gekozen worden.

Het moment van de landing op Bennu

Het verzamelen van regoliet gebeurde door een cylindervormige open kop die aan een robotarm zit op het oppervlak van de asteroïde te plaatsen. Door een grote hoeveelheid stikstofgas langs de binnenrand van de kop te blazen werd het regoliet omhoog geblazen en kwam het in een opvangfilter terecht. Na deze actie moest een sluitmechanisme automatisch sluiten waardoor het regoliet niet meer uit de kop zou kunnen ontsnappen.

Op 20 oktober 2020 werd een serie manoeuvres uitgevoerd waarmee Bennu naar de landingsplaats, die Nightingale is genoemd, afdaalde. Om 22:13 UTC kwam de sonde op zijn verzamelarm op het oppervlak van Bennu en werd vrijwel onmiddellijk het blaas- en opvang-mechanisme in werking gesteld en de regoliethouder gevuld met regoliet van de asteroïde. Dit gebeurde binnen een tijdsbestek zes seconden. Direct daarop steeg de sonde al weer op van Bennu. De verzamelarm was volgens eerste schattingen zo’n twee centimeter diep in het oppervlak doorgedrongen op minder dan een meter van de geplande landingsplaats, wat door NASA als een zeer goed resultaat wordt gezien. Later werd er vanuit gegaan dat de verzamelarm mogelijk tot een diepte van wel 40 centimeter was doorgedrongen.

Door zich in een roterende beweging te brengen kan OSIRIS-REx meten hoe veel de massa van de sonde is toegenomen door het regoliet dat aan boord is genomen. Die kennis is van belang voor de besturing van de sonde.[4] Uit beeldmateriaal van de sonde was echter gebleken dat de verzamelarm zo vol zat dat er regoliet uit lekte. NASA besloot daarop om de massa-meting niet uit te voeren maar de houder direct veilig in de terugkeermodule te plaatsen.[5] Het risico was namelijk dat door de rotatie nog meer regoliet zou weglekken. Het plaatsen van de houder in de terugkeermodule moest ook met voorzichtigheid gebeuren. Zou dit te snel worden gedaan, dan zou er door de beweging meer regoliet uit lekken. Zou het te langzaam gebeuren dan zou er door de langere duur ook meer regoliet uit lekken. Op 27 oktober 2020 werd de houder ingesloten.[6] Het OSIRIS-REx-team gaat ervan uit dat er tientallen grammen regoliet zijn ontsnapt, maar dat er nog honderden grammen over zijn.

NASA heeft op 26 januari 2021 bekendgemaakt dat de sonde op 10 mei 2021 de planetoïde zou verlaten en zich richting de Aarde zal begeven. Op 24 september 2023 moet een kleine, hittebestendige container met monsters dan aan een parachute landen in Utah.[7][8] Voor het verlaten van Bennu wil het team nog foto’s maken van de landingslocatie zoals die na het nemen van de monsters is achtergelaten.[9] Met een verlatingsboost van zeven minuten verliet OSIRIS-REx op 10 mei 2021 Bennu volgens plan.[10][11]

Camera's[bewerken | brontekst bewerken]

Foto van Bennu (3 december 2018)

OSIRIS-REx is uitgerust met een systeem van drie camera's, OCAMS genoemd. Ocams is de afkorting van OSIRIS-REx Camera Suite:

  • PolyCam is een hoge-resolutiecamera die de eerste opnames van Bennu maakte. Hij brengt Bennu in kaart. Hij heeft de naam Poly gekregen omdat hij veelzijdig is. Zo kan hij inzoomen van oneindig tot 150 meter wat toelaat om zowel sterren en planetoïden waar te nemen als stenen op het oppervlak van Bennu. Van op 50 km afstand zal PolyCam het oppervlak bestuderen om een gunstige locatie voor de sampling te bepalen. Op 3,5 km afstand zal beslist worden waar er effectief monsters zullen genomen worden.
  • MapCam is een camera met gemiddelde resolutie en grotere openingshoek dan PolyCam die Bennu in kleuren zal waarnemen en tevens op zoek gaat naar eventuele satellieten van Bennu. Bennu wordt al miljarden jaren genadeloos gebombardeerd door de zon. Hierdoor is het oppervlak broos en extreem droog en stoffig. MapCam zal eventuele stofwolken op Bennu waarnemen. Door zijn kleurenfilters is MapCam in staat mineralen te detecteren, vooral deze die in contact zijn geweest met water.
  • SamCam zal de bemonstering waarnemen. Het is een lage resolutie groothoekcamera. Hij zal het nemen van de monsters waarnemen. Hiertoe beschikt hij over verschillende filters die ter bescherming (zie het stof hierboven) voor de lens kunnen geschoven worden. De camera kan drie pogingen van bemonstering waarnemen.

De camera's worden blootgesteld aan gamma- en röntgenstraling. Daarom zijn ze ingebouwd in een omhulsel van titanium en aluminium. De lenzen zijn van siliciumdioxide en cerium: materialen die stralingsbestendig zijn.

Trivia[bewerken | brontekst bewerken]

Nadat op 1 september 2016 op het nabijgelegen lanceercomplex 40 een Falcon 9-raket explodeerde, moesten zowel de ruimtesonde als de Atlas V-draagraket die op lanceercomplex 41 werden klaargemaakt voor de lancering een week later, op schade onderzocht worden. Er bleek geen schade te zijn.

Externe link[bewerken | brontekst bewerken]

Zie de categorie OSIRIS-REx van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.