3 दिसंबर, 2018 को NASA का OSIRIS-REx अंतरिक्ष यान अपने लक्ष्य, क्षुद्रग्रह Bennu (101955 Bennu) पर पहुंच गया। तब से, अंतरिक्ष यान एक नमूना एकत्र करने के लिए एक उपयुक्त लैंडिंग स्पॉट की तलाश में, क्षुद्रग्रह की सतह की जांच कर रहा है। समस्या यह है, बेन्नू के पास शुरू में जितना सोचा गया था, उससे कहीं ज्यादा चट्टानी और चुनौतीपूर्ण सतह है।
ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स (ओरिजिनल, स्पेक्ट्रल इंटरप्रिटेशन, रिसोर्स आइडेंटिफिकेशन, सिक्योरिटी, रेजोलिथ एक्सप्लोरर) प्राथमिक मिशन क्षुद्रग्रह बेनु से एक नमूना एकत्र करना और इसे पृथ्वी पर वापस करना है। यह एक जोखिम भरा पैंतरेबाज़ी है, और अंतरिक्ष यान के सफल होने के लिए एक नमूना स्थान ढूंढना है जो दो शर्तों को पूरा करता है: इसमें नमूने के लिए उपयुक्त महीन दाने वाली सामग्री होनी चाहिए, और इसे अंतरिक्ष यान के लिए सुरक्षित होना चाहिए।
अंतरिक्ष यान ने क्षुद्रग्रह की सतह का बारीकी से अध्ययन किया है, और दिसंबर में नासा ने घोषणा की कि उन्होंने नमूने की साइट को चार एवियन-थीम वाले उम्मीदवारों तक सीमित कर दिया है: किंगफिशर, ओस्प्रे, सैंडपाइपर और नाइटिंगेल। उन चारों को और भी करीब से देखने के बाद, नासा ने नाइटिंगेल को प्राथमिक नमूना स्थल के रूप में चुना, ओस्प्रे ने बैक-अप के रूप में सेवा की।
यह सभी टोही चरण ए का हिस्सा था। अब मिशन रिकॉन फेज बी में है, और इस चरण के लिए ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स को बन्नू के करीब पहुंचने की आवश्यकता है।
अंतरिक्ष यान की कक्षा की सतह इसे क्षुद्रग्रह की सतह से 1.2 किमी (0.75 मील) दूर रखती है। कल, OSIRIS-REx बहुत करीब हो गया। लगभग 11 घंटे के युद्धाभ्यास के दौरान, अंतरिक्ष यान सतह के 620 मीटर (0.4 मील) के भीतर पहुंच गया और नाइटिंगेल साइट पर उड़ान भरी, जो केवल 16 मीटर (52 फीट) चौड़ी जमीन थी।
यह अंतरिक्ष यान द्वारा किया गया अब तक का सबसे छोटा युद्धाभ्यास था। इसने दृष्टिकोण शुरू करने के लिए अपने लो थ्रस्ट रिएक्शन इंजन असेंबली (LTR) थ्रस्टर्स का उपयोग किया। ये जहाज पर सबसे छोटे थ्रस्टर्स हैं, और उन्होंने अंतरिक्ष यान को 3.7 मिमी / सेकंड में स्थानांतरित किया।
अंतरिक्ष यान अब अपने सुरक्षित घर की कक्षा में लौट आया है, लेकिन यह सबसे निकटवर्ती कोकिला है।
अंतरिक्ष यान ने अपने कैमरों का उपयोग नाइटिंगेल साइट के ऑनबोर्ड विज़ुअल मॉडल के निर्माण में किया। यह उस मॉडल का उपयोग अपने प्राकृतिक फ़ीचर ट्रैकिंग (एनएफटी) प्रणाली के साथ साइट के भीतर और बाहर जाने के लिए करेगा। NFT इसकी ऑनबोर्ड छवियों के साथ वास्तविक समय में क्या देख रहे हैं, इसकी तुलना करके काम करता है।
11 फरवरी को OSIRIS-REx अपने बैकअप सैंपलिंग साइट ऑस्प्रे पर एक और क्लोज-अप पैंतरेबाज़ी करेगा।
तब यह और भी करीब हो जाएगा।
मार्च में यह रिकॉन फेज सी का प्रदर्शन करेगा। उस चरण में, अंतरिक्ष यान बेन्नू के 250 मीटर (820 फीट) तक पहुंच जाएगा। 3 मार्च को यह नाइटिंगेल से अधिक ऊँचाई पर उड़ेगा, और 26 मार्च को ऑस्प्रे के लिए भी यही करेगा। ये फ़्लाइओवर प्रत्येक साइट में प्रचुर मात्रा में महीन सामग्री की पहचान करने के लिए प्रत्येक साइट की महत्वपूर्ण उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियां प्रदान करेंगे।
एक बार रिकॉन चरण सी पूरा हो जाने के बाद, ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स अपने सैंपलिंग ऑपरेशन के दो रिहर्सल करेगा। यह अपनी कक्षा को छोड़ने और सीधे नमूना स्थान पर पूर्व-निर्धारित चेकपॉइंट की यात्रा करने का अभ्यास करेगा, फिर यह अपनी सुरक्षित कक्षा में वापस आ जाएगा। दूसरे पूर्वाभ्यास में, यह अपनी कक्षा और पैंतरेबाज़ी को एक मिलान बिंदु पर छोड़ देगा। फिर से कक्षा में लौटने से पहले यह नमूना स्थान पर मंडराएगा।
ये पूर्वाभ्यास मिशन की सफलता के लिए महत्वपूर्ण हैं। प्रत्येक रिहर्सल के दौरान, अंतरिक्ष यान OCAMS और TAGCAMS इमेजरी और LIDAR डेटा को ट्रैक और विश्लेषण करेगा। OSIRIS-REx टीम उन सभी का उपयोग करके यह सत्यापित करेगी कि उड़ान प्रणाली अच्छा प्रदर्शन कर रही है।
फिर अंतिम नमूना आता है।
अंतरिक्ष यान का TAGSAM (टच-एंड-गो-सैंपल-एक्विजिशन-मैकेनिज्म) इंस्ट्रूमेंट, बेन्नू से एक रेजोलिथ नमूना एकत्र करेगा। TAGSAM एक स्पष्ट रोबोटिक भुजा है। जैसा कि OSIRIS-REx कोकिला के पास है, यह इस हाथ को क्षुद्रग्रह की सतह की ओर बढ़ाएगा। अंतरिक्ष यान बहुत धीरे-धीरे क्षुद्रग्रह के पास जाएगा, और जैसा कि वह करता है, TAGSAM संपर्क करेगा।
यह केवल थोड़े समय के लिए सतह को स्पर्श करेगा - लगभग पाँच सेकंड - जो एक नमूना एकत्र करने के लिए पर्याप्त है। यह रेजोलिथ पर नाइट्रोजन गैस को प्रवाहित करके एक नमूना एकत्र करता है, सतह के ऊपर महीन दाने वाली सामग्री भेजकर, TAGSAM द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। यह देखने के लिए कि क्या यह पर्याप्त है, नमूना में सामग्री की मात्रा को मापेंगे। नासा 60 ग्राम (2.1 औंस) नमूना एकत्र करना चाहता है।
नासा के पास नमूने को तौलने का एक नया तरीका है। एक बार जब वे नमूना एकत्र कर लेते हैं तो वे बेन्नू से वापस जाने के लिए थ्रस्टरों में आग लगा देते हैं। फिर, TAGSAM को विस्तारित करने के साथ, वे अंतरिक्ष यान को स्पिन करेंगे। वे जड़ता को मापेंगे और इसकी तुलना एक पिछले स्पिन में TAGSAM विस्तारित, लेकिन खाली के साथ करेंगे।
यदि नमूना पर्याप्त बड़ा नहीं है, तो यह प्रक्रिया दोहरा सकता है। यदि आवश्यक हो तो OSIRIS-REx में तीन नमूना संग्रह करने के लिए पर्याप्त नाइट्रोजन है।
एक बार नासा को पता है कि उनके पास एक सफल नमूना संग्रह है, TAGSAM सिर को सैंपल रिटर्न कैप्सूल (SRC) में डाल दिया जाएगा। फिर OSIRIS-REx को एक धीमे बहाव में सुरक्षित दूरी पर भेजा जाएगा।
उसके बाद, अंतरिक्ष यान को अभी भी काम करना है। क्षुद्रग्रह का अध्ययन करते हुए, यह मार्च 2021 तक बेन्नू में रहेगा। फिर वह पृथ्वी के लिए प्रस्थान करेगा।
ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स की अपेक्षित नमूना वापसी की तारीख सितंबर 2023 है। यदि सभी ठीक हो जाते हैं, तो अंतरिक्ष यान एसआरसी को पैराशूट के माध्यम से पृथ्वी पर छोड़ देगा, जहां इसे अमेरिकी वायु सेना के यूटा टेस्ट और प्रशिक्षण रेंज में पुनर्प्राप्त किया जाएगा।
क्यों नमूना बेन्नू?
हमारे सौर मंडल के शुरुआती दिनों के अवशेषों के ऊपर क्षुद्रग्रहों को छोड़ दिया जाता है। खगोलविद सौर प्रणाली के शुरुआती दिनों से समय कैप्सूल, प्राचीन दूतों के रूप में बेन्नू जैसे क्षुद्रग्रहों के बारे में सोचते हैं। बेन्नू एक कार्बोनिडस क्षुद्रग्रह है जिसे 1999 में खोजा गया था, और इसकी कार्बोनेस प्रकृति महत्वपूर्ण है क्योंकि कार्बन कार्बनिक रसायन में एक प्रमुख तत्व है। यह २१ and५ और २१ ९९ के बीच पृथ्वी को प्रभावित करने के लिए २, to०० मौके में से एक संभावित खतरनाक वस्तु भी है। (OSIRIS-REx के मिशन लक्ष्यों में से एक यार्कोवस्की प्रभाव का अध्ययन करना भी है।)
इसे पृथ्वी के साथ निकटता के कारण भी चुना गया था, और इसकी सहमत कक्षा के कारण। लक्ष्य चयन के दौरान, विचाराधीन 7,000 के करीब पृथ्वी क्षुद्रग्रह थे, लेकिन अंत में उनमें से केवल 192 में ही उपयुक्त कक्षाएँ थीं।
बेन्नू भी सही आकार है। यदि एक क्षुद्रग्रह बहुत छोटा है - लगभग 200 मीटर से कम व्यास में - यह नमूना बनाने के लिए उपयुक्त सतह सामग्री को बनाए रखने के लिए बहुत तेज़ी से घूमता है। सभी दानेदार सामग्री को अंतरिक्ष में भेज दिया जाता है।
आकार की आवश्यकता ने सूची को 192 से घटाकर केवल 26 कर दिया।
लेकिन यह काफी हद तक बेन्नू के कार्बन युक्त स्वभाव के कारण आता है। अरबों साल पहले बने क्षुद्रग्रह के बाद से इसका प्राइमर्ड कार्बन अपरिवर्तित है। बेन्नू जैसे क्षुद्रग्रहों में कार्बनिक अणु, वाष्पशील और अमीनो एसिड भी होते हैं जो शायद पृथ्वी पर जीवन के लिए अग्रदूत रहे हैं। वैज्ञानिक जानना चाहते हैं कि बीनू जैसे क्षुद्र ग्रह पृथ्वी पर जीवन में क्या भूमिका निभा सकते हैं, और वे सौर मंडल के ग्रहों के मूलभूत निर्माण खंड के रूप में उनकी भूमिका के बारे में भी जानना चाहते हैं।
सूची में छोड़े गए 26 क्षुद्रग्रहों में से केवल 12 में एक ज्ञात रचना थी, और केवल 5 ही आदिम और कार्बन युक्त थे।
और इसीलिए उन्होंने इसे चुना।
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