Lançada a 8 de Setembro de 2016, a sonda OSIRIS-REx procedeu à recolha de amostras da superfície do asteróide Bennu. A manobra de contacto com a superfície do asteróide ocorreu às 2153UTC do dia 20 de Outubro de 2020.
A missão da OSIRIS-REx consistiu em explorar o asteróide (101955) Bennu durante um ano antes de proceder à obtenção das amostras da sua superfície. A missão junto do Bennu, ao qual chegou a 3 de Dezembro de 2018 e entrado na sua órbita a 31 de Dezembro desse ano, teve uma duração de dois anos e tem como objectivo estudar o contexto geológico do asteróide que é essencial para a nossa compreensão destes corpos cósmicos. As amostras serão trazidas de volta para a Terra em 2023.
A sonda OSIRIS-REx
A sonda OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security – Regolith Explorer) tem um comprimento de 6,2 metros (com os painéis solares abertos), uma largura de 2,43 metros e uma altura de 3,15 metros. O braço de obtenção de amostras tem um comprimento de 3,35 metros. No lançamento tem uma massa de 2.110 kg, tendo uma massa de 880 kg sem propelente. A cápsula de recolha de amostras ten uma massa de 46 kg. Os seus painéis solares geram entre 1.226 watts e 3.000 watts, dependendo da distância da sonda ao Sol. Durante as operações em torno do asteróide Bennu, a luz demora entre 4,4 e 18 minutos (ida) entre a Terra e a sonda.
Os principais objectivos da missão são a obtenção e análise de amostras da superfície do asteróide Bennu; interpretação espectral do asteróide, fornecendo observações directas para dados telescópicos de toda a população de asteróides; identificação de recursos, mapeando a a química e a mineralogia de um asteróide rico em carbono; segurança, medindo o efeito da luz solar na possível alteração orbital de um pequeno asteróide (efeito Yarkovsky – o impulso criado quando um asteróide absorve luz solar e re-emite esse calor como radiação infravermelha), explorando o rególito, documentando o material solto à superfície do asteróide no local de prospecção até uma escala sub-centimétrica.
Os instrumentos a bordo da OSIRIS-REx são: a OCAMS (OSIRIS-REx Camera Suite), desenvolvida pela Universidade do Arizona este conjunto de câmaras irá permitir a obtenção de imagens da superfície do asteróide Bennu em vários comprimentos de onda; a OVRIS (OSIRIS REx Visible-Infrared Spectrometer) é um espectrómetro desenvolvido pelo Centro Espacial Goddard da NASA; o OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer) é um espectrómetro de emissão térmica desenvolvido pela Universidade Estatal do Arizona; e o OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) é um altímetro laser desenvolvido pela Agência Espacial do Canadá.
Após chegar às proximidades do Bennu, a OSIRIS-REx iniciou uma série de manobras em torno do asteróide, culminando em sobrevoos de reconhecimento a uma altitude de 240 metros da superfície. Estas manobras foram parte de uma intensa campanha de mapeamento da superfície que utilizou uma variedade de instrumentos a bordo da sonda. A OSIRIS-REx mapeou de forma global a superfície do asteróide utilizando câmaras ópticas e o altímetro. A sonda também utilizou espectrómetros ópticos, de infravermelhos e de emissão térmica para gerar mapas mineralógicos, orgânicos e de emissão térmica da superfície bem como informação espectral local de possíveis locais de recolha de amostras.
A equipa de cientistas utilizou os mapas e outras informações obtidas pela OSIRIS-REx para seleccionar um local no asteróide onde a sonda realizou a recolha de amostras. Uma vez seleccionado o local de recolha, a OSIRIS-REx aproximou-se, mas não «aterrou», no Bennu. Em vez da descida na superfície, a sonda extendeu um braço robótico denominado Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) para obter amostras para análise. O TAGSAM libertou uma quantidade de azoto, recolhendo amostras ao causar que as pedras e o material solto na superfície fossem influenciados pelo «sopro» de gás. As amostras foram armazenadas num pequeno contentor no interior da cápsula de recolha Sample Return Capsule (SRC) quando a sonda regressar à Terra.
Finalizando as operações de estudo e obtenção de amostras, a sonda inicia uma viagem de 2,5 anos de regresso à Terra em Março de 2021. Quando se aproximar da Terra, uma manobra final de correcção de trajectória irá colocar a OSIRIS-REx na posição para proceder à libertação da cápsula que contém as amostras do Bennu e que irá aterrar no Utah Test and Training Range (UTTR), Toole County – Utah, em Setembro de 2023. A SRC será separada da OSIRIS-REx quatro horas antes da reentrada atmosférica. Somente a SRC irá reentrar na atmosfera terrestre e a OSIRIS-REx irá então executar uma manobra para evitar o nosso planeta, entrando em órbita em torno do Sol.
Reentrando a uma velocidade de mais de 12,2 km/s, a SRC irá utilizar o seu escudo ablativo para sobreviver a esta fase do regresso à Terra. Após a reentrada, a cápsula utilizará um sistema de pára-quedas para diminuir a sua velocidade. Um pára-quedas de travagem irá proporcionar estabilidade a velocidades supersónicas, abrindo-se de seguida o pára-quedas principal quando a cápsula atingir uma altitude de 3 km, diminuindo a velocidade para 5m/s para a aterragem.
Posteriormente a cápsula será transportada para o Astromaterials Acquisition and Curation Office no Centro Espacial Johnson, Houston – Texas, onde as amostras serão armazenadas e examinadas.
Possível segunda recolha de amostras
Antes de iniciar o regresso à Terra, os cientistas irão verificar a quantidade de material recolhido pela sonda. Se se verificar que a quantidade de material recolhido na zona de recolha (denominada Nightingale) não foi suficiente, a OSIRIS-REx poderá tentar uma nova manobra de recolha a 12 de Janeiro de 2021. Se isto vier a ocorrer, a manobra irá ter lugar na zona suplente de recolha denominada ‘Osprey’ no interior de umacratera perto do equador do asteróide.