OSIRIS-REx告别小行星贝努

OSIRIS-REx告别小行星贝努

On April 9, 2021, NASA’s Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) spacecraft took one last look at Bennu, the asteroid from which it scooped up a sample last October. Slated for return to Earth in 2023, the mission is on track to deliver a sample of pristine material left over from the formation of our solar system into the hands of researchers on Earth. This image, the last one taken by the spacecraft, shows crescent Bennu with its night side merging with the complete black of space as the spacecraft pushed away from Bennu. For two years, OSIRIS-REx studied the asteroid, revealing the many secrets of this ancient body and delivering clues about its rubble-pile-like consistency and surface terrain, which turned out…

OSIRIS-REx航天器携带小行星样本前往地球

OSIRIS-REx航天器携带小行星样本前往地球

经过近5年的太空探索,美国宇航局的“起源、光谱解释、资源识别、安全、风化层探测器”(OSIRIS-REx)宇宙飞船正带着来自近地小行星贝努的大量岩石和尘埃返回地球。 5月10日,星期一,美国东部时间下午4点23分,飞船的主引擎全速运转了7分钟,这是自2018年抵达贝努以来最重要的一次机动。这一燃烧力推动宇宙飞船以600英里每小时(近1000公里每小时)的速度远离小行星,使其开始为期2.5年的地球之旅。 在释放样本胶囊后,OSIRIS-REx将完成它的主要任务。它将启动其引擎,安全地飞过地球,使其在金星轨道内绕太阳运行。 在围绕太阳两圈后,OSIRIS-REx航天器将于2023年9月24日到达地球。返回时,装有贝努样本的太空舱将与航天器的其他部分分离,并进入地球的大气层。该太空舱将用降落伞降落到到犹他州西沙漠的犹他州测试和训练场,科学家们将在那里等待回收它。 “OSIRIS-REx的许多成就证明了探索实时展开的大胆和创新方式,”NASA总部科学副局长托马斯·泽布臣(Thomas Zurbuchen)说。“该团队迎接了挑战,现在我们将太阳系的一块原始碎片并将其送回地球,一代又一代的研究人员可以解开它的秘密。” [rml_read_more] 为了实现这项多年计划,十几名导航工程师进行了计算,并编写了计算机代码来指导飞船何时以及如何将自己推离推离贝努。从贝努出发后,将样本安全带回地球是该团队的下一个关键目标。这包括计划未来的机动,使航天器在整个旅程中保持正确的方向。 “我们之前的整个思维方式一直是‘相对于贝努,我们在太空中处于什么位置?’”美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心副项目经理迈克·莫罗说。“现在我们的思维已经转向了‘航天器相对于地球处于什么位置?’” 影像来源:NASA 帮助航天器确定与贝努有关的方向的导航相机在拍摄了小行星的最后一张图片后,于4月9日被关闭。随着贝努出现在后视镜,工程师们正在利用NASA的全球航天器通信设施的深空网络,通过向OSIRIS-REx发送无线电信号来引导它。通过测量从航天器转发器返回的电波的频率,工程师们可以知道OSIRIS-REx的移动速度。工程师们测量无线电信号从航天器传回地球所需的时间,以确定其位置。 超出任务预期 5月10日的启程日期根据本努与地球的路线来确定的。此次返航的目标是在2023年9月将航天器送到距离地球约6000英里(约10000公里)的范围内。虽然OSIRIS-REx仍然有大量的燃料剩余,但该团队正在努力尽可能地保留更多的燃料,以便在将样品舱返回地球后,进行对另一颗小行星的潜在扩展任务。该团队将在今年夏天调查这一任务的可行性。 航天器的航向将主要由太阳引力决定,但工程师将需要偶尔通过点燃引擎进行小的航向调整。 位于加州西米谷的KinetX航空航天公司的OSIRIS-REx导航负责人彼得·安特里西亚(Peter Antreasian)说:“我们需要进行定期修正,使轨道越来越接近地球大气层,以便释放样品,并考虑到自上次燃烧以来可能积累的小误差。” 该团队将在返回地球前的几周内进行航向调整,以精确定位样品舱释放到地球大气层的位置和角度。角度太低可能会导致太空舱像跳出湖面的小石子一样弹出大气层;角度太高,太空舱可能会因为大气层的摩擦和热量而燃烧起来。如果OSIRIS-REx未能释放太空舱,该团队有一个备用计划,让它驶离地球,并在2025年再次尝试。 “团队内部对航天器离开贝努有很大的情绪,”莫罗说。“我认为每个人都有一种巨大的成就感,因为我们面对所有这些艰巨的任务,并且能够完成抛给我们的所有目标。但是也有一些怀念和失望,因为这部分任务即将结束。” OSIRIS-REx超过了许多预期。最近,在COVID-19全球大流行的情况下,该团队完美地执行了任务中最关键的操作,从贝努的表面采集了超过2盎司(60克)的土壤。 在收集样本之前,一些意外情况使团队保持警惕。例如,在航天器进入围绕贝努的第一个轨道一周后,即2018年12月31日,团队意识到这颗小行星正在向太空释放小块的岩石。 莫罗说:“我们必须尽快确认从贝努表面喷射出来的小石块不会对航天器造成危害。” 到达小行星后,团队成员还惊讶地发现贝努上布满了巨石。 “我们真的有这样的想法,我们到达的是一个拥有开放地带的小行星。”图森亚利桑那大学的奥西里斯-雷克斯副首席研究员希瑟·伊诺斯(Heather Enos)说。“现实非常令人震惊。” 为了克服贝努表面的极端和意外的崎岖,工程师们不得不迅速开发一种更精确的导航技术,以瞄准比预期更小的地点进行样品采集。 OSIRIS-REx任务在确认和驳斥一些科学发现方面都发挥了作用。在这些被证实的发现中,有一项技术是利用来自地球的观测结果来预测小行星上的矿物将富含碳元素并显示出古代水的迹象。一个被证明不成功的发现是贝努将有一个光滑的表面,这是科学家通过测量其表面辐射的热量而预测的。 科学家们将利用从贝努收集到的信息来完善理论模型并改进未来的预测。 伊诺斯说:“这项任务强调了为什么我们必须以多种方式进行科学和探索——从地球和近距离的太空——因为假设和模型就是如此。” 戈达德为OSIRIS-REx提供整体任务管理、系统工程以及安全和任务保证。位于图森的亚利桑那大学的但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)是首席研究员。该大学领导科学团队和任务的科学观测计划和数据处理。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司建造了该航天器并提供飞行操作。戈达德和KinetX航天公司负责为OSIRIS-REx航天器导航。OSIRIS-REx是美国宇航局新前沿计划的第三个任务,由位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔空间飞行中心为该机构的科学任务理事会华盛顿分部管理。 有关OSIRIS-REx的更多信息,请访问: http://www.nasa.gov/osiris-rex 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-osiris-rex-spacecraft-heads-for-earth-with-asteroid-sample

探索富含金属的小行星普赛克

探索富含金属的小行星普赛克

Set to launch next year, NASA’s Psyche spacecraft will explore a metal-rich asteroid of the same name in the main asteroid belt between Mars and Jupiter. A major component of NASA’s Psyche spacecraft has been delivered to the agency’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, where the phase known as assembly, test, and launch operations is now underway. Over the next year, the spacecraft will finish assembly and undergo rigorous checkout and testing before it’s shipped to Cape Canaveral, Florida, for an August 2022 launch to the main asteroid belt. This illustration depicts the metal-rich asteroid Psyche, which is located in the main asteroid belt between Mars and Jupiter. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU 美国国家航空航天局(NASA)将于明年发射普赛克(Psyche)宇宙飞船,探测火星和木星之间的主小行星带中富含金属的一颗同名小行星。 美国国家航空航天局普赛克宇宙飞船的一个主要部件已经交付给该局位于南加州的喷气推进实验室,目前正在那里进行组装、测试和发射操作。在接下来的一年里,飞船将完成组装,并进行严格的检查和测试,然后被运送到佛罗里达州卡纳维拉尔角,并于2022年8月发射到主小行星带。 这幅插图描绘了富含金属的小行星普赛克,它位于火星和木星之间的主要小行星带。 图片来源:NASA/JPL-Caltech/ASU

远方的小行星

远方的小行星

2021年01月31日 Asteroids in the Distance Image Credit: NASA, ESA, Hubble; R. Evans & K. Stapelfeldt (JPL) Explanation: Rocks from space hit Earth every day. The larger the rock, though, the less often Earth is struck. Many kilograms of space dust pitter to Earth daily. Larger bits appear initially as a bright meteor. Baseball-sized rocks and ice-balls streak through our atmosphere daily, most evaporating quickly to nothing. Significant threats do exist for rocks near 100 meters in diameter, which strike the Earth roughly every 1000 years. An object this size could cause significant tsunamis were it to strike an ocean, potentially devastating even distant shores. A collision with a massive asteroid, over 1 km across, is more rare, occurring typically millions of years apart, but could…

研究特洛伊小行星的露西任务

研究特洛伊小行星的露西任务

Slated to launch in October 2021, NASA’s Lucy mission will be the first space mission to study the Trojan asteroids, leftover building blocks of the solar system’s outer planets orbiting the Sun at the distance of Jupiter. The mission takes its name from the fossilized human ancestor (called “Lucy” by her discoverers) whose skeleton provided unique insight into humanity’s evolution. Likewise, the Lucy mission will revolutionize our knowledge of planetary origins and the formation of our solar system. This artist’s impression shows Jovian Trojans, based on data from a 2012 study by NASA’s Wide-field Infrared Explorer, or WISE. The Jovian Trojans – asteroids that lap the Sun in the same orbit as Jupiter – are uniformly dark with a hint of burgundy color, and have…

NASA的OSIRIS-REx航天器收集了大量的小行星样本

NASA的OSIRIS-REx航天器收集了大量的小行星样本

这组三张照片是由飞船的SamCam相机于2020年10月22日拍摄的,显示了NASA的OSIRIS-REx的采样器头部充满了从小行星贝努表面收集的岩石和尘埃。他们还显示,这些颗粒中的一些正在慢慢地从采样器头部逃逸。OSIRIS-REx团队的分析表明,一些物质穿过了头部的薄膜瓣略微楔形打开的小缝隙。聚拉膜瓣(环内左侧黑色凸起处)的设计目的是将收集的物质锁在里面,这些未封闭的区域似乎是由于较大的岩石没有完全穿过聚拉膜瓣造成的。根据现有的图像,研究小组怀疑在头部中有大量的样本,并且正在尽快将样本储存起来。 影像来源:美国国家航空航天局 10月22日,星期四,NASA的OSIRIS-REx任务团队在碰触贝努小行星后两天收到的图像证实,这些图片证实飞船已经收集了足够多的样本,以满足其主要任务的要求——获取至少2盎司(60克)小行星表面的样本。 航天器捕捉到样本收集器头部在不同位置移动时的图像。在回顾这些图像时,OSIRIS-REx团队注意到,头部似乎充满了小行星粒子,而其中一些粒子似乎正在从样本收集器中缓慢逃逸,该采样头被称为稍触即离样本采集机制(TAGSAM)。他们怀疑碎片正穿过一个小缝隙,那里有一个聚脂薄膜盖,即收集器的盖子,被较大的岩石稍微楔开。 “贝努继续用伟大的科学成果给我们带来惊喜,也给我们带来了一些难题,”美国宇航局在华盛顿总部负责科学的副局长托马斯·祖布臣(Thomas Zurbuchen)说。“尽管我们可能需要更快地行动来存放样品,但拥有它并不是一个坏问题。我们很高兴看到似乎是一个丰富的样本,它将在这个历史性时刻之后的数十年中激发科学灵感。” 该团队认为它已经收集了足够的样本,并且正在尽快收集样本。他们比较了样本收集事件后空收集器头的图像和10月22日TAGSAM头的图像,得出了这一结论。 图像还显示,航天器和TAGSAM仪器的任何移动都可能导致进一步的样本损失。为了保留剩余样本,任务团队决定放弃原定于10月24日星期六举行的“样品质量测量”活动,并取消了原定于星期五进行的制动燃烧,以最大程度地降低航天器的加速度。 从这里开始,OSIRIS-Rex团队将专注于将样品存放在样品返回舱(SRC)中,在飞船返回地球的过程中,任何松散的物质都将被安全保护。 “我们正在努力保持自己在这里的成功,我的工作是安全返回尽可能大的贝努样本,”但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)说,他是亚利桑那大学OSIRIS-REx的首席研究员,他领导着科学小组和科学观测计划和数据处理。“质量的损失是我所关心的,因此我强烈建议团队尽快收集这一宝贵的样品。” TAGSAM头在最优条件下执行采样事件。最新的分析表明,当收集器头部与贝努的表面接触时,以及当氮气瓶被点燃以搅动表面材料时,收集器头部与贝努的表面是齐平的。它还穿透了小行星表面几厘米的物质。到目前为止,所有的数据都表明,收集器的头部保存着超过2盎司的风化层样本。 OSIRIS-Rex目前健康状况良好,任务小组正在确定样本储存的时间表。一旦对样品的存储时间和程序做出决定,将提供更新。 NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心为OSIRIS-REx提供总体任务管理,系统工程以及安全和任务保证。丹佛的洛克希德·马丁航天公司制造了该航天器,并正在提供飞行操作。亚利桑那坦佩市的Goddard和KinetX Aerospace负责OSIRIS-REx航天器的导航。OSIRIS-REx是NASA新边界计划的第三项任务,该计划由位于阿拉巴马州阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心管理,由该机构的华盛顿科学任务局负责。 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-osiris-rex-spacecraft-collects-significant-amount-of-asteroid

降落在小行星贝努上

降落在小行星贝努上

Bennu, a well-preserved, ancient asteroid, is currently more than 200 million miles (321 million kilometers) from Earth and offers scientists a window into the early solar system as it was first taking shape billions of years ago and flinging ingredients that could have helped seed life on Earth. On Tuesday, Oct. 20, 2020, NASA’s OSIRIS-REx sample collection mission performed a successful “Touch-And-Go” (TAG) maneuver. At 1:50 p.m. EDT, OSIRIS-REx fired its thrusters to nudge itself out of orbit around Bennu. It extended the shoulder, then elbow, then wrist of its 11-foot (3.35-meter) sampling arm, known as the Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM), and transited across Bennu while descending about a half-mile (805 meters) toward the surface. After a four-hour descent, at an altitude of approximately…

NASA的OSIRIS-REx太空船成功降落小行星

NASA的OSIRIS-REx太空船成功降落小行星

NASA的OSIRIS-REx任务已经做好了接触小行星本努表面的准备。 影像来源:美国国家航空航天局/戈达德/亚利桑那大学 NASA的源光谱释义资源安全风化层辨认探测器(OSIRIS-REx)周二展开了它的机械手臂,这是该机构首次短暂接触一颗小行星,收集小行星表面的尘埃和鹅卵石,并于2023年将其送往地球。 这颗保存完好的古老小行星,名为贝努,目前距离地球超过2亿英里(3.21亿公里)。贝努为科学家们打开了一扇窗口,了解数十亿年前太阳系最初形成时的情况,并为地球提供了可能帮助孕育生命的成分。如果周二的样本采集活动,也就是所谓的“触碰即走”(TAG)提供了足够的样本,能够提供足够的样本,任务团队将命令航天器开始存放珍贵的原始货物,并于2021年3月开始返回地球的旅程。否则,他们将为明年1月的另一次尝试做准备。 “对于NASA来说,这是一个令人惊叹的第一次,它展示了一个来自全国各地的团队是如何团结在一起,坚持不懈地面对各种难以置信的挑战,以扩大知识的范围。”NASA局长吉姆·布里登斯汀说,“我们的工业、学术和国际合作伙伴使我们有可能掌握最古老的太阳系的一部分。” 美国东部时间下午1点50分,OSIRIS-REx点燃了推进器,将自己推离了围绕本努的轨道。它伸展其11英尺(3.35米)取样臂的肩部、肘部、手腕,即所谓的触碰式取样装置(TAGSAM),在向小行星表面下降约半英里(805米)的过程中穿过贝努。在大约410英尺(125米)的高度下降了4个小时后,飞船执行了“检查点燃烧”,这是两次飞行中的第一次,目的是让它精确地瞄准被称为夜莺的样本采集地点。 10分钟后,飞船启动推进器,开始了第二次“检查点燃烧”,以减缓下降速度,并与小行星接触时的旋转速度相匹配。然后,飞机继续飞行11分钟,经过了一个绰号为“末日火山”的两层楼高的巨石,最后降落在贝努北半球一个火山口的一个清晰的地方。南丁格尔遗址的面积只有一个小停车场那么大,是这块意外被巨石覆盖的太空岩石上为数不多的几个相对清晰的地点之一。 “这是一项令人难以置信的壮举——今天我们在科学和工程上都取得了进步,也为未来研究这些太阳系神秘的古代说书人的任务带来了前景,”美国宇航局科学任务理事会副局长托马斯·祖布臣说。该机构位于华盛顿总部。“一块原始的岩石见证了我们太阳系的整个历史,现在它可能已经准备好了,为几代人的科学发现回家做准备,我们迫不及待地想知道接下来会发生什么。” “这真是令人难以置信的壮举-今天,我们已经提高了科学和工程技术的水平,也提高了未来研究太阳系这些神秘的古老故事的任务的前景,”位于华盛顿的美国宇航局科学任务局副局长托马斯·祖布兴(Thomas Zurbuchen)说,“见证了我们太阳系整个历史的一块原始岩石现在可能已经准备好为几代人的科学发现带回家,我们迫不及待地想知道接下来会发生什么。” “经过十多年的计划,研究小组对今天的成功取样感到非常高兴,”图森市亚利桑那大学欧西里斯-雷克斯首席研究员但丁·洛雷塔说。“但成功的接触,TAGSAM燃气点火以及从贝努撤退都是团队取得的重大成就。我期待着分析数据以确定所收集样品的数量。”。” 所有航天器遥测数据表明标签事件按预期执行。然而,OSIRIS-REx小组将需要大约一个星期的时间来确认飞船收集了多少样本。 实时数据显示,TAGSAM成功地与小行星表面接触并发射了一束氮气。这些气体应该搅动了贝努火山表面的尘埃和鹅卵石,其中一些应该已经被TAGSAM的样本采集头捕获。OSIRIS-REx的工程师还证实,在飞船与小行星表面接触后不久,它就启动了推进器,并安全离开了贝努。 “今天的TAG行动具有历史意义,”位于华盛顿的NASA总部行星科学部主任洛里·格拉斯(Lori Glaze)说。“除了这项任务已经实现的所有其他里程碑之外,我们安全,成功地接触了贝努的表面这一事实证明了继续探索太阳系秘密的探索精神。” 这一系列图片拍摄于2020年8月11日,在OSIRIS-REx任务的样本收集活动的第二次预演中,显示了NASA航天器接近小行星贝努表面时,SamCam成像仪的视野。预演使飞船完成了采样序列的前三次行动,到达地面上方约131英尺(40米)的地方,之后航天器进行了一次向后点火。 影像来源:NASA/Goddard/University of Arizona “很难用语言来表达这一消息的激动之情,因为飞船成功地接触了火星表面并发射了其中一个气瓶。”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德航天中心的OSIRIS-REx副项目经理迈克尔·莫罗(Michael Moreau)说。“团队迫不及待想从今晚深夜收到TAG事件的图像,并查看贝努的表面对TAG事件的响应。” 该航天器按照地球工程师的预编程指令自主执行TAG。现在,OSIRIS-REx团队将开始评估航天器是否捕获了任何物质,如果捕获了,则捕获了多少物质。目标至少为60克,大致相当于一个标准尺寸的糖块。 OSIRIS-REx的工程师和科学家将使用多种技术来远程识别和测量样品。首先,他们将比较TAG之前和之后夜莺站点的图像,以了解有多少地面物质随气体爆炸而移动。 “10月21日,当我们下载从飞船上传回的录像时,就会第一次显示我们是否成功采集到了样本。”莫罗(Moreau)表示,“如果TAG严重干扰了表面,我们可能会收集很多样本。” 接下来,团队将尝试确定收集的样本量。其中一种方法是用一种名为SamCam的相机拍摄TAGSAM头的照片,这种相机专门记录采样过程,并确定尘土和岩石是否进入了收集头。一个间接的指示是样品收集头周围发现的灰尘量。OSIRIS-REx的工程师们还将尝试拍摄照片,在合适的光照条件下,展示收集头内部,以便工程师们寻找其内部样本的证据。 这些图像显示了OSIRIS-REx触碰式取样装置(TAGSAM)采样头,该采样头从TAGSAM臂末端的航天器伸出。2018年11月14日,航天器上的SamCam相机捕捉到这些图像,这是对TAGSAM系统进行视觉检测的一部分。TAGSAM系统由洛克希德·马丁公司开发,用于在低重力环境下获取小行星物质样本。这次成像是样本采集后将在本努进行的一系列观测的预演。 影像来源:NASA/Goddard/University of Arizona 在分析SamCam图像后的几天,航天器将尝试通过确定航天器惯性矩的变化来尝试另一种方法来测量收集的样品的质量,惯性矩惯性矩描述质量是如何分布,以及它是如何影响物体绕中心轴旋转。此操作需要将TAGSAM臂向外延伸到航天器的侧面,并围绕垂直于该臂的轴缓慢旋转航天器。此技术类似于一个人在伸直手臂的同时握住一根绳子(一端附有球)时旋转的状态。人可以通过弦中的张力来感知球的质量。在TAG之前和现在进行此操作之后,工程师可以测量由于内部样品而导致的采集头质量变化。 “我们将结合TAG数据和TAG后图像以及质量测量结果,来评估我们对至少收集了60克样品的信心。”戈达OSIRIS-REx项目经理里奇·伯恩斯说,“如果我们有信心,我们将决定在10月30日存放样品。” 为了存储样本,工程师将命令机械臂将样本收集头放入位于飞船主体中的样本返回舱(SRC)中。然后,样品臂将最后一次缩回到航天器侧面,SRC将关闭,航天器将为2021年3月从贝努出发做准备-这是贝努下一次与地球对齐最省油的返航飞行。 但是,如果发现航天器在夜莺采样点没有收集到足够的样本,它将在2021年1月12日尝试进行另一次TAG行动。如果发生这种情况,它将在名为鱼鹰的备用地点着陆。这是贝努赤道附近的陨石坑内的另一个相对没有巨石的区域。 OSIRIS-REx于2016年9月8日从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。它于2018年12月3日抵达贝努,并于2018年12月31日首次开始绕小行星运行。该航天器计划返回到达地球的时间是2023年9月24日,届时它将把SRC降落到犹他州的西部沙漠,科学家将在那里等待收集它。 戈达德为OSIRIS-REx提供总体任务管理,系统工程以及安全和任务保证。图森市亚利桑那大学的但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)是首席研究员,亚利桑那大学还领导科学团队以及该特派团的科学观测计划和数据处理。丹佛的洛克希德·马丁航天公司制造了该航天器,并正在提供飞行操作。戈达德和KinetX航空航天公司负责OSIRIS-REx航天器的导航。OSIRIS-REx是NASA新边界计划的第三项任务,该计划由位于阿拉巴马州汉茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心管理,由该机构的华盛顿科学任务局负责。 有关OSIRIS-REx的更多信息,请访问: https://www.nasa.gov/osiris-rex 和 https://www.asteroidmission.org 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-osiris-rex-spacecraft-successfully-touches-asteroid