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Une sonde astéroïde de la NASA stocke un échantillon de roche spatiale pour son retour sur Terre

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L’image de gauche montre la tête de collecteur d’OSIRIS-REx planant au-dessus de la capsule de retour d’échantillon (SRC) après que le bras robotique de la sonde l’a déplacée dans la bonne position pour la capture. L’image de droite montre la tête de collecteur fixée sur l’anneau de capture dans le SRC. Les deux images ont été capturées par la caméra StowCam d’OSIRIS-REx. (Crédit d’image: NASA / Goddard / Université d’Arizona / Lockheed Martin)

La sonde pionnière OSIRIS-REx de la NASA a emballé son précieux échantillon d’astéroïde pour le retour sur Terre.

OSIRIS-REx a fini de ranger les morceaux de l’astéroïde riche en carbone Bennu qu’il a accroché mardi dernier (20 octobre), verrouillant avec succès le matériau dans la capsule de retour du vaisseau spatial, ont annoncé les membres de l’équipe de mission jeudi 29 octobre.

Et l’échantillon semble être substantiel – bien plus lourd que les 2,1 onces (60 grammes) que la mission s’était fixée comme objectif, ont déclaré les membres de l’équipe. En effet, OSIRIS-REx a collecté tellement de matériel le 20 octobre que sa tête d’échantillonnage n’a pas pu se fermer correctement; le rabat en mylar d’étanchéité de la tête était coincé ouvert par endroits par des cailloux de Bennu en saillie.

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L’équipe OSIRIS-REx a remarqué ce problème la semaine dernière lors de l’examen des photos de la tête et de son échantillon collecté; des flocons de matière d’astéroïdes échappés ont dérivé à travers les cadres. Pour minimiser la quantité perdue, l’équipe a décidé d’accélérer la procédure d’arrimage précise et complexe, qui devait avoir lieu la semaine prochaine.

Ainsi, au cours de 36 heures mardi et mercredi (27 octobre et 28 octobre), les ingénieurs ont demandé à OSIRIS-REx de déposer la tête d’échantillonnage, qui se trouvait à l’extrémité du bras robotique de la sonde, dans la capsule de retour; tirez sur la tête pour vous assurer qu’elle est correctement fixée; couper les connexions avec le bras robotique; et verrouiller la capsule de retour via le verrouillage de deux loquets.

Tout cela a été fait alors qu’OSIRIS-REx était à environ 205 millions de miles (330 millions de kilomètres) de la Terre, ce qui signifie qu’il fallait 18,5 minutes pour chaque commande pour atteindre OSIRIS-REx, et 18,5 minutes supplémentaires pour chaque mise à jour de la sonde pour revenir à Terre.

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«Nous ne voulions tenter d’arrimage qu’une seule fois, et nous voulions nous assurer que nous réussissions», a déclaré jeudi Sandra Freund, responsable des opérations de la mission OSIRIS-REx, de Lockheed Martin Space à Littleton, Colorado, lors d’une conférence de presse de la NASA. « Et nous l’étions définitivement. »

Le changement de plans a nécessité une réaffectation de temps de dernière minute sur le Deep Space Network (DSN) de la NASA, le système de radiotélescopes que l’agence utilise pour communiquer avec ses sondes éloignées. Parce que l’opération d’arrimage était si importante et si impliquée, OSIRIS-REx avait besoin d’un grand bloc de temps DSN continu, que d’autres missions de la NASA sacrifiaient pour le plus grand bien.

On ne sait pas exactement combien de matière astéroïde se trouve maintenant dans la capsule de retour d’OSIRIS-REx, qui descendra sur Terre en septembre 2023. L’équipe a annulé une procédure de pesée post-échantillonnage prévue qui aurait impliqué de faire tourner la sonde, car cette manœuvre aurait entraîné dans plus de perte d’échantillon. (Le déplacement du bras – pour photographier l’échantillon et effectuer l’opération d’arrimage, par exemple – a donné une accélération libératrice de grain, ont expliqué les membres de l’équipe de mission. Ils voulaient donc minimiser ces mouvements.)

Mais il y a certainement beaucoup de matériel d’astéroïdes à bord, a déclaré le chercheur principal de la mission Dante Lauretta de l’Université de l’Arizona.

L’opération d’échantillonnage du 20 octobre s’est extrêmement bien déroulée, a déclaré Lauretta, et la tête a pénétré profondément dans la surface de Bennu – peut-être 19 pouces (48 centimètres) ou plus. L’équipe est convaincue qu’OSIRIS-REx a quasiment rempli sa tête d’échantillonnage ce jour-là, ce qui signifie qu’il s’est probablement éloigné de Bennu avec environ 4,4 livres. (2 kilogrammes) de matériel collecté.

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Les pertes au cours des jours suivants semblent minimes en comparaison – probablement « des dizaines de grammes » au total, a déclaré Lauretta. Et des photos récentes de la tête d’échantillonnage ont montré qu’elle était encore emballée. Les membres de l’équipe de la mission n’ont pu voir que 17% du volume de la tête sur ces photos, mais ils estiment qu’environ 14,1 onces (400 g) de matériau Bennu sont coincés dans cet espace, a déclaré Lauretta.

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Si cette estimation est exacte et si la tranche de 17% est représentative de la tête d’échantillonnage entière, alors OSIRIS-REx peut avoir tenu plus de 4,4 livres. (2 kg) d’échantillon. La prédiction globale de Lauretta est plus mesurée que cela, mais elle reste résolument optimiste.

« Je crois que nous avons encore des centaines de grammes de matériau dans la tête du collecteur d’échantillons – probablement plus d’un kilogramme, facilement », a déclaré Lauretta lors de la conférence de presse d’aujourd’hui.

Ce serait une excellente nouvelle. Une telle quantité permettrait à de nombreux groupes de recherche d’étudier la terre et la roche de Bennu et de réaliser une grande variété d’expériences avec l’échantillon cosmique vierge. À titre d’exemple, Lauretta a évoqué la chimie organique – en particulier les analyses impliquant les sucres.

On s’attend à ce que les sucres soient présents en très faibles abondances [on asteroids like Bennu], nécessitant plusieurs grammes d’échantillon pour les extraire », a déclaré Lauretta.« Et nous avons pensé que ce ne serait pas faisable avec l’allocation de 15 grammes, mais quelque chose qui s’ouvre avec la plus grande masse disponible pour l’analyse.

(L’équipe scientifique OSIRIS-REx peut analyser jusqu’à 25% de l’échantillon retourné. Si l’échantillon total finissait par être les 60 grammes ciblés, l’équipe pourrait en étudier jusqu’à 15 grammes.)

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Si tout se passe comme prévu, de telles expériences en révéleront beaucoup sur les débuts du système solaire et le rôle que des astéroïdes comme Bennu ont pu jouer pour aider la vie à démarrer sur Terre, en fournissant beaucoup d’eau et de produits chimiques organiques contenant du carbone. Faire la lumière sur ces grandes questions est l’objectif principal de la mission OSIRIS-REx de 800 millions de dollars, lancée en septembre 2016 et arrivée à Bennu en décembre 2018.

Les prochaines grandes étapes de la mission consistent à se préparer pour le voyage de retour (bien que les ingénieurs essaient également de déterminer s’ils peuvent d’une manière ou d’une autre obtenir une estimation approximative de la masse de l’échantillon maintenant rangé). La dynamique orbitale dicte qu’OSIRIS-REx doit commencer à rentrer chez lui entre début mars et mai, et le plan actuel est de cibler la première partie de cette fenêtre, ont déclaré les membres de l’équipe aujourd’hui.

OSIRIS-REx est la première mission d’échantillonnage d’astéroïdes de la NASA, mais ce n’est pas la première de l’histoire. La mission japonaise Hayabusa a livré de petits morceaux de l’astéroïde pierreux Itokawa sur Terre en 2010, et le successeur de cette sonde, Hayabusa2, devrait rendre un échantillon de l’astéroïde riche en carbone Ryugu en décembre prochain.

Mike Wall est l’auteur de « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; illustré par Karl Tate), un livre sur la recherche de la vie extraterrestre. Suivez-le sur Twitter @michaeldwall. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom ou Facebook.

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