Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) — міжпланетна станція NASA, призначена для доставлення зразків ґрунту з астероїда (101955) Бенну на Землю. З 2023 року для OSIRIS-REx спланована подальша місія — політ до астероїда Апофіс (99942 Apophis)OSIRIS-REx відвідає найнебезпечніший астероїд у світі. 26.04.2022.
Третя місія NASA за програмою «Нові рубежі» (New Frontiers), попередні дві — «Юнона» і «Нью-Горайзонс». Головний керівник місії — Данте Лауретта, Університет Аризони.
Місія була обрана на конкурсній основі, у фіналі вона перемогла місію MoonRise з доставки речовини з Басейну Південного полюса — Ейткена на Місяці та () — посадкового апарата для дослідження поверхні Венери .
Запуск станції було здійснено 8 вересня 2016 року. Дістатися астероїда і взяти зразок ґрунту планувалося в 2019 році, а повернення на Землю — у 2023 році. Вартість місії оцінювалася у 800 мільйонів доларів без вартості ракети-носія, яка, імовірно буде коштувати близько 183,5 мільйонів доларів.
3 грудня 2018 року станція досягла астероїда (101955) Бенну.
24 вересня 2023 року зонд OSIRIS-REx зі зразком астероїда Бенну приземлився на військовому полігоні для випробувань і тренувань у штаті ЮтаCapsule Containing Asteroid Bennu Sample Has Landed. Таким чином, США вперше доставили каміння і пил з астероїда на Землю.
Назва Назва OSIRIS-REx є акронімом і одночасно відсилає до давньоєгипетського бога Осіріса. Він зображався як зеленошкірий чоловік з борідкою фараона. REx означає «король» латиною. Його ім'я було обрано для місії до астероїда Бенну оскільки існує шанс зіткнення астероїда із Землею у 2170 році. Бенну у староєгипетській релігії бог у вигляді чаплі, символізував вічне життя і воскресіння. Бенну вважався ба (душею) бога Ра, згодом Осіріса.
Місія
Загальне керування місією забезпечується Центром космічних польотів імені Ґоддарда (NASA). Наукові операції здійснюватиме Університету Аризони, Lockheed Martin Space Systems, яка збудувала космічний апарат і забезпечуватиме керування науковими операціями. Команда місії складається зі спеціалістів з США, Канади, Франції, Німеччини, Великої Британії й Італії.
Космічний апарат мав подорожувати до астероїда 101955 Бенну два роки. Після досягнення мети, космічний апарат мав вийти на низьку орбіту висотою 4,8 км над поверхнею астероїда і 505 днів здійснювати картографування його поверхні. Результати картографування мали використати для визначення місця відбору проб речовини астероїда. Відбір планувалося робити за допомогою довгого маніпулятора, що віддалено нагадує палицю-стрибунця.
Вибір цього астероїда обумовлений тим, що він досить близький до Землі (належить до групи Аполлона), а також належить до класу В, що дасть змогу отримати вуглецеву речовину, яка залишилася на цьому астероїді з часів утворення сонячної системи. Органічні молекули, такі як амінокислоти, були віднайдені до того у зразках з метеоритів і комет, що вказує на можливість природного синтезу в космічному просторі компонентів, необхідних для виникнення життя.
Після збору зразків (від 60 г до 2 кг), у липні 2020 року зразки мали повернутися на Землю у 46-кг в капсулі, аналогічній застосованій у космічному апараті «Стардаст». Приземлення капсули планувалося у вересні 2023 року в штаті Юта. Капсула мала бути доставлена до Космічного центру імені Ліндона Джонсона для дослідження.
Запуск
Запуск відбувся 8 вересня 2016 року, о 23:05 (UTC), з космодрому Бази ВПС США на мисі Канаверал у Флориді. Конфігурація ракети — 411, складалася з першого ступеня з двигуном РД-180 з одним прискорювачем AJ-60A і верхнього ступеня — з розгінним блоком Centaur. OSIRIS-REx відділився від ракети-носія після 55 хвилин роботи двигуна, на швидкості 5,4 км/с. Головний керівник місії оцінив запуск як «чудовий».
Політ
OSIRIS-REx розпочав фазу перельоту до астероїда невдовзі після відділення від верхнього ступеня, успішно відбулось розгортання сонячних панелей, включення рухової системи і встановлення зв'язку із Землею. Швидкість віддалення від Землі становила 5,41 км/с. 28 грудня 2016 року космічний апарат успішно здійснив перший маневр для зміни швидкості на 431 м/с (1550 км/год), використавши 354 кг палива. Після цього було здійснене ще одне запалювання двигунів 18 січня для коригування курсу апарата для здійснення гравітаційного маневру 22 вересня 2017 року. Фаза перельоту мала тривати до наближення до астероїда Бенну в серпні 2018 року, після чого мала розпочатися наукова стадія місії й фаза збирання зразків.
Під час періоду перельоту OSIRIS-REx мав шукати навколоземні об'єкти, які пролітають повз точку Лагранжа L4 системи Сонце — Земля. Між 9 і 20 лютого 2017 року команда OSIRIS-REx використала камеру апарата MapCam для пошуку об'єктів, зробила близько 135 оглядових світлин для дослідження Університетом Аризони. Пошуки мали бути корисними, навіть якщо жодного об'єкта не буде знайдено, оскільки подібні операції мали виконуватись, коли апарат досягне астероїда.
12 лютого 2017 року на відстані 673 млн км від Юпітера, камера апарата PolyCam успішно зробила світлини планети й трьох його супутників: Калісто, Іо і Ганімеда.
У серпні 2018 року станція OSIRIS-REx наблизилася до астероїда Бенну на відстань 2 млн км. Вона мала наблизитися на відстань 500 м у грудні 2018 р.
3 грудня 2018 року OSIRIS-REx вийшла на 20-кілометрову орбіту навколо астероїда Бенну. Щоб не врізатися в космічну брилу, зонд за останні чотири гальмівних маневри скинув швидкість (відносно Бенну) з 491 м/с до 40 см/с.
Отримання зразків
Під час періоду інтенсивного дистанційного зондування слід було обрати місце для збору зразків. Сонячні панелі планувалося підняти у Y-позицію для мінімізації потрапляння на них пилу під час контакту. Зниження до астероїда мало відбуватися дуже повільно для мінімізації імовірності забруднення поверхні астероїда гідразиновим пальним до контакту. Контакт із поверхнею астероїда Бенну мали зафіксувати за допомогою акселерометрів, а сила удару з поверхнею зменшувалася за допомогою механізму TAGSAM ().
Після контакту інструмента TAGSAM з поверхнею, азот під тиском мав спрямувати частки реголіту менше ніж 2 см у ємність для зразків на кінцівці роботизованої руки. 5-секундний час збору зразків мав знизити шанс зіткнення. Після 5 секунд апарат мав відділитись від астероїда.
За необхідності OSIRIS-REx міг повернутись до астероїда для ще однієї спроби забору зразків. Космічний апарат мав дослідити світлини і виконати маневри для перевірки зразків — його маси (60 г). Якби збір зразків був невдалим, апарат мав здійснити ще одну спробу, азоту в апараті було достатньо для трьох спроб.
До того ж механізм відбору зразків має контактні частини, які наприкінці забору зразків заберуть зразки розміром менш ніж 1 мм, виготовлені з крихітних петель з нержавіючої сталі.
Після спроби взяти зразки, капсула для зразків має відкритись, щоб механізм взяв зразки. Роботизована рука після цього повернеться у початкову позицію, капсула закриється і підготується для відправки на Землю .
Повернення до Землі У травні 2021 року міжпланетна станція OSIRIS-REx взяла курс на повернення до Землі, щоб доставити зібрані зразки з астероїда Бенну. У жовтні того ж року OSIRIS-REx виконав перший маневр корекції траєкторії свого польоту. Подальші маневри траєкторії польоту OSIRIS-REx заплановані на липень 2023 року.
NASA поділилjcz детальнішою інформацією про те, як саме космічний корабель доставить зразок астероїда на Землю. OSIRIS-REx не створювався для приземлення, бо його конструкція не витримає навіть входу в атмосферу нашої планети. Замість цього він скине капсулу зі зразками з астероїда Бенну в атмосферу Землі, яка витримає високі температури під час спуску та м'яко спуститься на поверхню.Цей маневр буде доволі складним. Якщо траєкторія спуску капсули буде нахилена надто високо, вона відштовхнеться від атмосфери та вилетить назад у космос. А якщо низько — згорить в атмосфері Землі.— пояснив Майк Моро, заступник керівника проєкту OSIRIS-REx у Центрі космічних польотів імені Годдарда (NASA)NASA розповіла про небезпеки для OSIRIS-REx під час скидання зразків астероїда на Землю. 17.10.2022.
24 вересня 2023 року капсула апарата OSIRIS-REx має прибути на Землю. Планується, що вона приземлиться на випробувальному та навчальному полігоні ВПС США «Юта» в пустелі Великого Солоного озера (штат Юта)What's the benefit of sample-return? Jason Davis, The Planetary Society. 5 July 2018..
30 серпня 2023 року NASA провело останні приготування до отримання зразків з астероїда Бенну, які капсула апарата OSIRIS-REx поверне на Землю у вересні. Команди провели генеральну репетицію відновлення капсули для повернення зразків із місії NASA OSIRIS-REx. Під час випробування вертоліт скинув копію капсули з висоти понад 2000 м. Капсула спустилася під парашутом, щоб приземлитися на полігоні для випробувань і тренувань штату Юта на захід від Солт-Лейк-Сіті, де персонал пройшов процедури, щоб підготувати капсулу до транспортування до космічного центру ДжонсонаNASA готується до повернення зразка астероїда OSIRIS-REx. 01.09.2023.
Згідно з планом, 24 вересня 2023 року капсула зразків космічного корабля OSIRIS-REx вперше зіткнеться з атмосферою Землі з моменту запуску місії у 2016 році. На борту перебуває приблизно 8,8 унції, або 250 г кам'яного матеріалу, зібраного з поверхні Бенну у 2020 році — першого зразка астероїда NASA та найбільшого коли-небудь зібраного в космосі. Коли OSIRIS-REx наблизиться до Землі на відстань приблизно однієї третини відстані від Землі до Місяця, він не зменшить свою швидкість, яка досягне 102 000 км над поверхнею Землі, а прийме повідомлення від операторів із Землі та ініціює вивільнення капсули, яка буде направлена в бік атмосфери Землі. Після чотиригодинної подорожі в космосі капсула о 8:42 за київським часом (10:42 ранку за східним часом) зі швидкістю приблизно 44 500 км/год прорве атмосферу Землі. Капсулу, яка стане перегрітою в результаті тертя об повітря, захистить тепловий екран. Він допоможе регулювати температуру всередині капсули, зберігаючи зразки у безпеці при температурі, подібній до температури на поверхні Бенну. Парашути виведуть капсулу на безпечну швидкість приземлення. Приблизно через 2 хвилини після того, як капсула увійде в атмосферу, першим розгорнеться гальмівний парашут, призначений для стабільного переходу на дозвукову швидкість. Через шість хвилин — приблизно на висоті 1,6 км над пустелею — розгорнеться головний купол, несучи капсулу до зони на військовому полігоні розміром 58 × 14 км. При приземленні капсула сповільниться приблизно до 18 км/год та через 13 хвилин після входу в атмосферу, опиниться на поверхні Землі вперше за сім років, очікуючи підльоту на вертольотах пошукової групиКосмічна доставка: приземлення зразка астероїда OSIRIS-REx. 14.09.2023.
24 вересня 2023 року, о 8:52 (за місцевим часом), космічний корабель NASA Osiris-REx успішно виконав своє завдання та скинув на Землю капсулу зі зразками каміння та пилу з астероїда Бенну. За даними інформаційного агентства Bloomberg, капсула, як і планувалося, доторкнулася до поверхні нашої планети в пустелі Великого Солоного озера, штат Юта (США). Місію, яка тривала 7 років, було успішно завершеноNASA Capsule Carrying Asteroid Samples Touches Down in Utah. // By Loren Grush. 24.09.2023 at 17:55 GMT+3Космічний апарат NASA успішно скинув на Землю зразки з астероїда Бенну. // Автор: Станіслав Ткацевіч. 24.09.2023.
Дослідження зразків