¿Cómo escaneará y caracterizará OSIRIS-REx el asteroide cercano a la Tierra Bennu?

OSIRIS-REx está repleto de cosas buenas. Prepararé una lista rápida de los escaneos que le interesan.

También cabe destacar que toda la nave espacial realizará el movimiento de exploración que se muestra en el gif, por lo que a medida que el asteroide gira, todos estos instrumentos podrán tener una cobertura completa.

Espectrómetro visible e infrarrojo OSIRIS-REx (OVIRS)

OVIRS es un espectrómetro puntual y se utilizará para crear un mapa orgánico y mineral de todo el asteroide. Tiene una resolución de 20 m desde 5 km de distancia, lo que permitirá un mapeo a mayor escala, y también puede cambiar a una resolución de 0,08-2 m para crear un mapa detallado de cerca del sitio de retorno de muestra elegido.

Espectrómetro de emisión térmica OSIRIS-REx (OTES)

OTES es un espectrómetro térmico. Tendrá una función similar a OVIRS y también desempeñará un papel en la medición de la energía térmica total liberada por Bennu.

Espectrómetro de imágenes de rayos X Regolith (REXIS)

El funcionamiento de REXIS está muy por encima de mi salario, pero creo que lo atribuiré a la "magia nuclear". Hablando en serio, en un nivel amplio, el viento solar y la radiación interactúan con la superficie del asteroide y liberan radiación que puede ser detectada por REXIS. Esta radiación liberada contiene firmas basadas en el material del asteroide que las liberó. Las firmas se pueden medir y, después de procesarlas en el terreno, tiene un mapa de abundancia elemental que puede ayudar a complementar los espectrómetros descritos anteriormente.

PolyCam

Un telescopio de 8 pulgadas que será el primer objeto a bordo en ver el asteroide. Una vez que esté más cerca, se utilizará para crear imágenes de alta resolución de la superficie.

MapCam

Una cámara de rango medio/cercano con resolución de 1 m, diseñada para buscar columnas de asteroides y satélites en la fase de "Estudio preliminar" de la misión. También se utilizará para imágenes de alta resolución del sitio de muestra elegido.

SamCam

Cámara de corto alcance diseñada para documentar el evento de adquisición de muestras.

Altímetro láser OSIRIS-REx (OLA)

Sistema de escaneo LIDAR para crear un mapa topográfico detallado de la superficie. Financiado por la Agencia Espacial Canadiense a cambio de una fracción de la muestra devuelta , es una versión mejorada de un sistema LIDAR canadiense que se ha utilizado en el Phoenix Mars Lander y un satélite de la Fuerza Aérea. Se utilizará para crear un mapa topográfico general al principio de la misión, y luego mapas más detallados una vez que se elijan los sitios potenciales. Este sistema nos dará el mejor mapa topográfico de un asteroide que jamás hayamos tenido.

Y solo para dar una mejor idea de dónde encajan todos estos instrumentos en la misión como un todo:

Hay 4 fases principales en la encuesta de Bennu:

1. Encuesta preliminar: búsqueda de penachos de asteroides ( como aquí ), cualquier satélite natural y medición del efecto Yarkovsky , como mencionó anteriormente.
2. Orbital A: Transición de la navegación basada en estrellas (usando la posición de las estrellas capturada por una cámara a bordo y la orientación del satélite para determinar la posición) a la navegación basada en puntos de referencia usando las imágenes preliminares capturadas por las cámaras.
3. Levantamiento detallado: Realización de mapas detallados de la superficie, utilizando no solo los datos topográficos del OLA, sino también los espectrómetros. Los científicos identificarán sitios potenciales de muestreo durante esta fase.
4. Orbital B: una continuación de la encuesta detallada con un mayor enfoque en los sitios de muestra potenciales seleccionados en esa fase. Aquí es donde probablemente veremos los modos de resolución mucho más altos para los sensores mencionados anteriormente. Al final de esta fase, se debe elegir un sitio de muestra.

Un tesoro de información sobre los instrumentos de OSIRIS-REx se puede encontrar aquí

Edit: Hoy la NASA publicó un perfil de la OLA

Para un propósito no relacionado, recuperé el Documento de requisitos de la misión (OSIRIS-REx-RQMT-0001) para OSIRIS-REx. Detalla los requisitos mínimos de desempeño para la misión.

Podemos ver los requisitos de la sección 3.3: Requisitos de mapeo de propiedades, química y mineralogía globales de Bennu. Aquí están los requisitos:

• OSIRIS-REx obtendrá una imagen de > 80 % de la superficie de Bennu con una resolución espacial de < 21 cm (criterio de 4 píxeles) para producir un mosaico global, imágenes estereoscópicas, mosaicos de peligros y regiones de interés, y secuencias de imágenes de la superficie del asteroide. (Subsistema: Sistema de misión, Apuntando, OCAMS, Sistema terrestre, SPOC, Nave espacial)

• OSIRIS‐REx producirá, para > 80% de la superficie del asteroide, un mapa topográfico con una resolución espacial y vertical < 1 m. (Subsistema: Sistema de Misión, OLA, SPOC, OCAMS)

• OSIRIS‐REx producirá un modelo de forma vectorial > 1 millón. (1 millón de vectores proporciona ~1 m2 de teselas en el modelo de forma) (Subsistema: señalar, SPOC)

• OSIRIS-REx determinará el centro del modelo de forma de la figura con una precisión de 1 m. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx designará un meridiano principal utilizando una característica de superficie distintiva y definirá el sistema de coordenadas para Bennu. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx deberá, para > 80 % de la superficie del asteroide, producir un mapa de distribución de pendientes con una precisión de +/‐ 7,5° en la pendiente, en relación con la superficie del geoide, y una resolución espacial < 1 m. (Subsistema: Sistema de Misión, OLA, OCAMS, SPOC)

• OSIRIS-REx determinará el polo de rotación (ascensión recta, declinación y oblicuidad) de Bennu en relación con J2000 con una precisión de 1° en cada parámetro. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx determinará la cantidad de oscilación en el polo de rotación de Bennu dentro de 1°. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx medirá el período de rotación de Bennu con una precisión de 10 segundos. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx deberá, para > 80 % de la superficie del asteroide, mapear el campo de gravedad de la superficie dentro de 5x10‐6 m/s2 con una resolución espacial < 1 m (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx calculará el lóbulo de Roche de Bennu con una resolución espacial < 1 m. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx determinará el efecto YORP en Bennu con una precisión de < 1,0E-3 grados/día/año. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx determinará el volumen de Bennu dentro del 0,9 %. (Subsistema: SPOC, Apuntando)

• OSIRIS-REx determinará la masa de Bennu con una precisión del 0,5 %. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx determinará los coeficientes armónicos esféricos del campo de gravedad de Bennu hasta el cuarto grado y orden. (Subsistema: Sistema de Misión, SPOC)

• OSIRIS-REx determinará el centro de masa de Bennu con una precisión de 1 m. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx determinará la densidad de Bennu dentro del 1 % y restringirá la distribución de la densidad. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx identificará y cartografiará la distribución de todos los cráteres en > 80 % de la superficie de Bennu > 5 m de diámetro. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx identificará y mapeará la distribución de todos los cantos rodados en > 80 % de la superficie de Bennu > 21 cm en su dimensión más larga. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS-REx identificará y cartografiará la distribución de todas las regiones en > 80 % de la superficie de Bennu > 1 m en la dimensión más corta donde esté presente el regolito. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx deberá identificar y mapear la distribución de todas las características lineales en > 80 % de la superficie de Bennu > 1 m de ancho y > 10 m de largo. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx analizará las propiedades geológicas del asteroide para limitar su historia geológica y dinámica. (Subsistema: SPOC)

• OSIRIS‐REx deberá, para > 80 % de la superficie del asteroide, mapear las características espectrales enumeradas en la tabla MRD-140 (Características de absorción de moléculas orgánicas y mineralógicas clave) con > 5 % de profundidad de absorción a < 50 m de resolución espacial. (Subsistema: Sistema de Misión, Apuntando, OVIRS, OTES, SPOC) (Nota: La tabla MRD‐140 está en este documento en la página 21)

• OSIRIS-REx deberá, para > 80% de la superficie del asteroide, mapear la superficie en un filtro pancromático a una resolución de < 1 m y mapear el índice de color ECAS b-v, el índice de color v-x y la profundidad de los 0,7 micrones. característica de absorción, en relación con una o más estrellas estándar ECA S reconocidas, con una precisión de < 2% en regiones donde la relación señal-ruido es > 100 a una resolución espacial de < 2 m. (Sistema de Misión, OCAMS, SPOC)

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