在八月,一架自動宇宙飛船將進行NASA的首次嘗試,它會下降到小行星表面,收集樣本,并最終將其安全地帶回地球。為了實現(xiàn)這一具有挑戰(zhàn)性的壯舉,OSIRIS-REx任務(wù)團隊設(shè)計了在小行星Bennu的微重力環(huán)境中運行的新技術(shù),但他們?nèi)匀恍枰陲w越小行星的位置飛行的經(jīng)驗才能對其進行測試。因此,OSIRIS-REx在今年夏天降落在夜鶯樣本站點之前,將首先排練導(dǎo)致此次活動的活動。
4月14日,任務(wù)將進行首次練習(xí)(正式稱為“檢查站”演練),這還將使飛船離距本努最近的距離。演練為OSIRIS-REx團隊和航天器提供了測試機器人樣品收集活動的第一步的機會。
在整個著陸過程中,航天器使用三個獨立的推進器點火裝置,使其到達小行星表面。軌道離開燃燒后,航天器在Bennu上方410英尺(125 m)處執(zhí)行檢查點操縱,這將調(diào)整航天器的位置并降低至第三次燃燒的點。這第三次動作稱為“匹配點”,發(fā)生在距小行星表面約164英尺(50 m)處,并將航天器放置在與Bennu旋轉(zhuǎn)相匹配的軌跡上,隨著Bennu進一步朝著目標(biāo)著陸點下降。
通過檢查點演練,團隊可以練習(xí)通過軌道偏離和檢查點操縱對航天器進行導(dǎo)航,并確保航天器的成像,導(dǎo)航和測距系統(tǒng)在下降序列的第一部分中按預(yù)期運行。檢查點演習(xí)還使團隊有機會確認OSIRIS-REx的自然特征跟蹤(NFT)引導(dǎo)系統(tǒng)在航天器向地面下降時相對于Bennu準(zhǔn)確地更新其位置和速度。
檢查點排練是一個四小時的活動,始于該航天器離開小行星上方0.6英里(1公里)的安全回家軌道。然后,航天器將其自動采樣臂(即取即走樣品采集機構(gòu)(TAGSAM))從其折疊的停放位置擴展到樣品采集配置。緊接著,航天器旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,開始收集導(dǎo)航圖像以進行NFT引導(dǎo)。NFT允許航天器通過將機載圖像目錄與下降期間拍攝的實時導(dǎo)航圖像進行比較,從而自動將自身引導(dǎo)到Bennu的表面。當(dāng)航天器下降到地面時,NFT系統(tǒng)會根據(jù)OSIRIS-REx相對于Bennu地標(biāo)的位置來更新航天器的預(yù)計接觸點。
在到達410英尺(125米)的檢查點高度之前,航天器的太陽能電池陣列進入“ Y翼”配置,從而安全地將其定位在遠離小行星表面的位置。這種配置還將航天器的重心直接放在TAGSAM收集器頭上,這是航天器中唯一在樣本收集過程中接觸Bennu表面的部分。
在這些活動中,航天器繼續(xù)為NFT導(dǎo)航系統(tǒng)捕獲Bennu表面的圖像。然后,航天器將執(zhí)行Checkpoint燃燒,并朝Bennu的表面下降另外9分鐘,將航天器放置在距小行星243英尺(75 m)的位置,這是迄今為止最接近的小行星。
到達此目標(biāo)點后,航天器將執(zhí)行一次后退燃燒,然后將其太陽能電池陣列返回其原始位置,并將TAGSAM臂重新配置回停放位置。一旦任務(wù)小組確定航天器成功完成了整個排練序列,他們將命令航天器返回其在Bennu附近的安全回返軌道。
在檢查點排練之后,團隊將驗證飛行系統(tǒng)在下降過程中的性能,并檢查點燃燒是否為隨后的Matchpoint燃燒準(zhǔn)確地調(diào)整了下降軌跡。
作為COVID-19回應(yīng)的一部分,任務(wù)團隊在準(zhǔn)備檢查站演習(xí)的最后一個月中,最大限度地提高了遠程工作的效率。排練當(dāng)天,有限的人員將采取適當(dāng)?shù)陌踩A(yù)防措施,從洛克希德·馬丁航天公司的設(shè)施指揮該航天器,而團隊的其他成員則遠程執(zhí)行任務(wù)。
該任務(wù)計劃于6月23日進行第二次排練,使飛船經(jīng)過Matchpoint燃燒并下降到大約82英尺(25 m)的高度。OSIRIS-REx的首次樣品收集嘗試定于8月25日。