Gặp gỡ OSIRIS-REx Hướng dẫn sử dụng Boulders.
Khi tàu vũ trụ của NASA lần đầu tiên đến tiểu hành tinh Bennu hơn một năm trước, bề mặt của tiểu hành tinh này khác nhiều so với dự kiến. Thay vì một bề mặt với các khu vực rộng lớn, mịn màng, gần như toàn bộ bề mặt được bao phủ trong những tảng đá. Điều đó có nghĩa là NASA phải suy nghĩ lại về quy trình lấy mẫu.
Ban đầu, họ dự định sử dụng LIDAR để hướng dẫn OSIRIS-REx (Nguồn gốc, Giải thích quang phổ, Nhận dạng tài nguyên, Bảo mật, Regolith Explorer) lên bề mặt của tiểu hành tinh Bennu. OSIRIS-REx là một nhiệm vụ hoàn trả mẫu và nó phải chạm vào bề mặt để thu thập các mẫu.
LIDAR (LIght Phát hiện và Phạm vi) là một hệ thống điều hướng phát ra các xung ánh sáng và đọc các phản xạ. Bằng cách đo thời gian quay trở lại của các xung, nó có thể vẽ ra một bức tranh về các vật thể phản chiếu ánh sáng. Kết quả được gọi là đám mây điểm. Làm điều này hàng trăm, hàng ngàn, thậm chí hàng triệu lần và bức ảnh trở nên khá chi tiết.
OSIRIS-REx LIDAR được gọi là LIDAR hướng dẫn, điều hướng và kiểm soát (GNC). Nhưng nó được thiết kế để hạ cánh tàu vũ trụ trong các vị trí chạm vào có đường kính 50 mét (164 ft). Khi đến Bennu, rõ ràng tiểu hành tinh không có địa điểm như vậy. Địa điểm lớn nhất nhỏ hơn nhiều, chỉ rộng 16 mét (52 ft.), Hoặc khoảng 10% diện tích mà NASA nghĩ sẽ có.
Vì vậy, nhóm OSIRIS-REx đã phải đưa ra một giải pháp khác. Một trong đó có thể hướng dẫn tàu vũ trụ xuống các địa điểm lấy mẫu nhỏ hơn nhiều.
Nhập NFT hoặc theo dõi tính năng tự nhiên.
Theo dõi tính năng tự nhiên dựa trên một danh mục hình ảnh camera độ phân giải cao của các vị trí lấy mẫu trên bề mặt tiểu hành tinh Bennu. Khi OSIRIS-REx xuống một trang web, nó sẽ so sánh hình ảnh camera trực tiếp của nó với cơ sở dữ liệu hình ảnh của nó để tránh các mối nguy hiểm và hạ xuống an toàn. Hệ thống NFT được bao gồm trong nhiệm vụ OSIRIS-REx như một bản sao lưu cho LIDAR.
Trong năm vừa qua, tàu vũ trụ đã thực hiện một loạt các con ruồi ngày càng gần hơn của các địa điểm hạ cánh tiềm năng. Lúc đầu, NASA xác định bốn trang web tiềm năng, sau đó thu hẹp nó xuống chỉ còn hai: Nightingale, trang web chính; và Osprey, trang web sao lưu. Trong quá trình bay, hay cầu vượt, tàu vũ trụ đã chụp được những hình ảnh có độ phân giải cao của các địa điểm, cũng như các phương pháp tiếp cận và khởi hành. Các trang web được chụp ảnh từ các góc khác nhau và trong các điều kiện ánh sáng khác nhau để làm cho chúng chính xác nhất có thể.
Trở lại Trái đất, nhóm OSIRIS-REx đã sử dụng tất cả các hình ảnh này để xác định các mối nguy hiểm, đặc biệt là các tảng đá nguy hiểm, gần với địa điểm lấy mẫu chính, Nightingale và địa điểm dự phòng, Osprey. Sau đó, họ kết hợp những hình ảnh đó với dữ liệu từ Máy đo độ cao Laser OSIRIS-REx (OLA) để tạo ra các bản đồ chi tiết về bề mặt Bennu.
Một bài viết kỹ thuật của NASA mô tả NFT như thế này: Đối với kết xuất trên tàu, NFT kết xuất từng tính năng bằng cách sử dụng dữ liệu mô hình hình dạng được tạo từ dữ liệu được thu thập trước đó trong nhiệm vụ. Mỗi tính năng được thể hiện bằng một mảng thông tin địa hình và dữ liệu albedo liên quan tương ứng với một miếng vá trên bề mặt tiểu hành tinh. NFT sau đó sử dụng dữ liệu này cùng với góc mặt trời dự đoán và tư thế máy ảnh để hiển thị diện mạo dự kiến của tính năng, được so khớp với hình ảnh được thu thập trên tàu bằng cách sử dụng tương quan chéo đã chuẩn hóa.
Có một vài hoạt động lấy mẫu thử nghiệm sắp diễn ra và OSIRIS-REx sẽ sử dụng NFT trong những cách tiếp cận gần đó. Nhóm OSIRIS-REx sẽ theo dõi hiệu quả của NFT và để xem tàu vũ trụ thậm chí có thể hủy bỏ cách tiếp cận nếu cần thiết. Tất cả điều này sẽ tự động xảy ra, vì Bennu ở quá xa cho giao tiếp thời gian thực.
Vào cuối tháng 8, tàu vũ trụ sẽ thử bộ sưu tập mẫu thực sự đầu tiên. OSIRIS-Rex được trang bị cho nhiều lần thử bộ sưu tập mẫu nếu lần đầu tiên không thành công.
Tàu vũ trụ dự kiến khởi hành từ tiểu hành tinh Bennu vào năm 2021 và đưa mẫu về Trái đất vào năm 2023.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Bennu Boulders tỏa sáng như đèn hiệu cho NASA Từ OSIRIS-REx
- Tài liệu kỹ thuật của NASA: Bài học rút ra từ điều hướng tự động OSIRIS-REx bằng tính năng theo dõi tính năng tự nhiên
- Tạp chí Vũ trụ: OSIRIS-REx đã bay 620 mét trên trang đích của nó. Xác nhận rằng đó là một cơn ác mộng Boulder-Strewn, giống như phần còn lại của Bennu
