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OSIRIS-REx entró en la órbita de Bennu

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La sonda espacial OSIRIS-REx, ingresó a la órbita del asteroide Bennu ayer, 31 de diciembre de 2018.

Ilustración que muestra a la sonda OSIRIS-REx ingresando a la órbita del asteroide Bennu. Crédito de la imagen: Equipo de OSIRIS-Rex.

A 110 millones de kilómetros de la Tierra, la sonda realizó un solo encendido, de ocho segundos, de sus impulsores y pasó a orbitar Bennu, el objeto más pequeño jamás orbitado por una enviada robótica de la humanidad moderna.

“El equipo continuó con su larga cadena de éxitos al ejecutar perfectamente la maniobra de inserción orbital. Con la campaña de navegación que se encamina a su finalización, aguardamos entusiasmados la fase del mapeo científico y la selección del sitio en que se tomará la muestra” de la superficie del asteroide que será enviado a la Tierra, señaló Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx, quien pertenece a la Universidad de Arizona, en Tucson. “Entrar en la órbita alrededor de Bennu es un maravilloso logro que nuestro equipo practicó por años”, señaló.

Comparativa de las medidas del asteroide Bennu, el edificio Empire State en Nueva York, y la Torre Eiffel, en París. Crédito de la imagen: Goddard Space Flight Center

Bennu es un asteroide con un tamaño pequeño, lo cual significa que con una leve atracción gravitacional, es capaz de mantener en su órbita un cuerpo del tamaño de un automóvil.

Ahora, la sonda circundará Bennu a unos 1,75 kilómetros de su centro, la distancia más cercana en que una exploradora robótica ha orbitado un cuerpo celeste para estudiarlo. La sonda Rosetta orbitó 67P/Churyumov-Gerasimenko a 7 kilómetros del centro del cometa. La distancia en que se instaló la sonda es segura para ajustarse a Bennu, que tiene sólo la cinco millonésima parte de la fuerza gravitacional de la Tierra. Se ha previsto que OSIRIS-REx orbite el asteroide a razón de 62 horas por órbita, hasta mediados de febrero.

Agua y rocas

Desde su llegada a Bennu, en diciembre de 2.018, el equipo de la misión puso a descansar algunos interrogantes (de hecho hay signos de antiguos reservorios de agua en las rocas del asteroide) y sobrevolar sus polos y ecuador en un sondeo preliminar que condujo a algunas sorpresas (Bennu tiene varias rocas enormes).

Tras completar su sondeo preliminar de Bennu con un sobrevuelo del polo sur el 16 de diciembre, la sonda se desplazó a 50 kilómetros de distancia para darle al equipo de navegación la oportunidad de reagruparse y preparar la inserción orbital. Luego, los ingenieros de Lockheed Martin programaron la nave para comenzar a moverse hacia atrás, a unos 15 kilómetros sobre el polo norte de Bennu para tres encendidos de sus impulsores, realizados a lo largo de diez días, que dispondrían a la sonda en la órbita.

Aunque OSIRIS-REx está en la órbita más estable posible, el empuje gravitacional de Bennu es tan tenue que manteniendo a la sonda segura requerirá ajustes ocasionales, indicó Dan Wibben, jefe del diseño de maniobras y trayectorias de OSIRIS-REx, perteneciente a KinetX Aerospace en Simi Valley, California. Detalló que “la gravedad de Bennu es tan pequeña, que fuerzas como la radiación solar y la presión térmica se tornan mucho más relevantes y pueden empujar la nave espacial alrededor de su órbita mucho más que si la sonda estuviera orbitando alrededor de la Tierra y Marte, donde la gravedad es, por lejos, la fuerza más dominante”.

El equipo de navegación de OSIRIS-REx utilizará maniobras de “recorte” para impulsar levemente la nave espacial en una dirección o en otra para corregir su órbita y contra esas pequeñas fuerzas. Si la nave espacial se aleja de Bennu, o algún otro problema la fuerza a sumir el modo seguro, la sonda ha sido programada para alejarse del asteroide para ponerse a cubierto del impacto.

“Es lógica simple: siempre se pone en marcha hacia el Sol si algo sale mal”, resumió Coralie Adam, ingeniera líder del equipo de navegación óptica, también de KinetX. Los ingenieros pueden navegar la sonda de regreso a la órbita si se aleja a la deriva, puntualizó Adam, si bien es difícil que ocurra algo así.

Los equipos de operaciones y navegación están enfocados en la primera fase orbital. Su objetivo primario es la transición fuera de la navegación basada en las estrellas, que permitió al equipo ubicar la sonda basada las formaciones estelares que aparecen alrededor de ella, en las imágenes tomadas por las cámaras a bordo. Los navegantes utilizan este tipo de métodos debido a que las naves espaciales que están en el espacio profundo no cuentan con GPS, y la sonda no puede ser observada con los telescopios asentados en la superficie terrestre. De ahora en adelante, el equipo de OSIRIS-REx descansará en hitos en la superficie de Bennu para monitorear a la sonda, una técnica más precisa que los conducirá a un sitio de recolección de la muestra en una zona libre de rocas y cantos rodados, indicó Adam.

Coralie Adam

“Luego de realizar una campaña global de captura de imágenes y de cartografiar el asteroide durante nuestra fase de sondeo preliminar, el equipo científico creó modelos 3D de los terrenos que estaremos comenzando a usar para navegar alrededor del asteroide”, agregó.

Otro objetivo crítico en esta fase orbital, expresó la ingeniera, es tener un mejor manejo de la masa y de la gravedad de Bennu, características que influirán la planificación del resto de la misión, especialmente la breve puesta en la superficie para la recolección de una muestra en 2.020. En el caso de Bennu, los científicos sólo pueden medir estas características llevando a OSIRIS-REx muy cerca de la superficie para ver cómo se dobla su trayectoria por el empuje gravitacional del asteroide.

Wibben indicó que “la fase orbital A ayudará a mejorar nuestros detallados modelos del campo gravitatorio de Bennu, las propiedades térmicas, orientación y tasa de giro. Esto nos permitirá refinar el diseño de nuestras trayectorias para las actividades de vuelo más desafiantes que desarrollaremos en 2.019”.

El equipo de OSIRIS-Rex retomará las operaciones científicas a fines de febrero venidero. En ese momento, la sonda realizará por varios meses una serie de sobrevuelos cercanos de Bennu para tomar imágenes de alta resolución de cada pulgada cuadrada del asteroide, para ayudar a seleccionar el sitio del que se tomará la muestra. En el verano de 2.020, en el hemisferio norte de la Tierra, la sonda tocará brevemente la superficie de Bennu para obtener una muestra. La misión OSIRIS-Rex tiene previsto enviar la muestra a la Tierra en septiembre de 2.023.

El Centro de Vuelo Espacial Goddard, de la NASA, tiene a su cargo el gerenciamiento de la misión, la ingeniería de sistemas y la seguridad de OSIRIS-REx. Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona, en Tucson, es el investigador principal, y la Universidad de Arizona es quien conduce el equipo científico y la planificación de la observación y procesamiento de la información. Lockheed Martin Space, en Denver, construyó la sonda y provee operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de OSIRIS-Rex. OSIRIS-Rex es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, que es gerenciado por el Centro de Vuelo Marshall, en Huntsville, Alabama, para el Directorio de Misiones Científicas de la agencia, en Washington.

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