Découvrez le «Guide Boulders» d’OSIRIS-REx
Lorsque le vaisseau spatial de la NASA est arrivé pour la première fois sur l'astéroïde Bennu il y a plus d'un an, la surface de l'astéroïde était très différente de celle attendue. Au lieu d'une surface avec de grandes zones lisses, presque toute la surface est recouverte de rochers. Cela signifiait que la NASA devait repenser la procédure d'échantillonnage.
Initialement, ils prévoyaient d'utiliser le LIDAR pour guider OSIRIS-REx (Origines, Interprétation spectrale, Identification des ressources, Sécurité, Regolith Explorer) à la surface de l'astéroïde Bennu. OSIRIS-REx est une mission de retour d'échantillons, et elle doit toucher la surface pour collecter des échantillons.
LIDAR (LIght Detection And Ranging) est un système de navigation qui émet des impulsions de lumière et lit les réflexions. En mesurant le temps de retour des impulsions, il peut «dessiner» une image des objets réfléchissant la lumière. Le résultat est appelé un «nuage de points». Faites cela des centaines, des milliers, voire des millions de fois, et l'image devient assez détaillée.
Le LIDAR d'OSIRIS-REx est appelé LIDAR de guidage, de navigation et de contrôle (GNC). Mais il a été conçu pour faire atterrir le vaisseau spatial dans des sites de toucher des roues de 50 mètres de diamètre. À son arrivée à Bennu, il était clair que l'astéroïde n'avait pas de tels sites. Le plus grand site est beaucoup plus petit, seulement 16 mètres (52 pieds) de large, soit environ 10% de la zone que la NASA pensait qu'il y aurait.
L'équipe OSIRIS-REx a donc dû trouver une autre solution. Celui qui pourrait guider en toute sécurité le vaisseau spatial vers les sites d'échantillonnage beaucoup plus petits.
Entrez NFT ou Natural Feature Tracking.
Le suivi des caractéristiques naturelles repose sur une sorte de catalogue d'images de caméras à haute résolution des sites d'échantillonnage à la surface de l'astéroïde Bennu. Au fur et à mesure que OSIRIS-REx descend sur un site, il compare ses images de caméra en direct avec sa base de données d'images pour éviter les dangers et descendre en toute sécurité. Le système NFT a été inclus dans la mission OSIRIS-REx en tant que sauvegarde du LIDAR.
Au cours de la dernière année, le vaisseau spatial a effectué une série de survols de plus en plus rapprochés de sites d'atterrissage potentiels. Dans un premier temps, la NASA a identifié quatre sites potentiels, puis l'a réduit à seulement deux: Nightingale, le site principal; et Osprey, le site de sauvegarde. Pendant les survols ou survols, le vaisseau spatial a capturé des images à haute résolution des sites, ainsi que des approches et des départs. Les sites sont imagés sous différents angles et dans différentes conditions d'éclairage pour les rendre aussi précis que possible.
De retour sur Terre, l'équipe OSIRIS-REx a utilisé toutes ces images pour identifier les dangers, en particulier les rochers dangereux, qui sont proches du site d'échantillonnage principal, Nightingale, et du site de sauvegarde, Osprey. Ils ont ensuite combiné ces images avec les données de l’altimètre laser (OLA) d’OSIRIS-REx pour créer des cartes détaillées de la surface de Bennu.
Un document technique de la NASA décrit le NFT comme suit: «Pour le rendu intégré, le NFT rend chaque entité en utilisant des données de modèle de forme générées à partir de données collectées plus tôt dans la mission. Chaque entité est représentée par un tableau d'informations sur le terrain et les données d'albédo associées qui correspondent à un patch sur la surface de l'astéroïde. Le NFT utilise ensuite ces données avec l'angle du soleil et la pose de caméra prévus pour rendre l'apparence attendue de la fonction, qui est comparée à l'image collectée à bord en utilisant une corrélation croisée normalisée.
Il y a quelques opérations d'échantillonnage de répétition à venir, et OSIRIS-REx utilisera le NFT lors de ces approches rapprochées. L'équipe OSIRIS-REx surveillera l'efficacité du NFT et verra si le vaisseau spatial peut même interrompre une approche si nécessaire. Tout cela se fera automatiquement, car Bennu est trop loin pour une communication en temps réel.
Fin août, le vaisseau spatial tentera la première véritable collecte d'échantillons. OSIRIS-Rex est équipé pour plusieurs tentatives de collecte d'échantillons si la première échoue.
Le vaisseau spatial devrait quitter l'astéroïde Bennu en 2021 et renvoyer l'échantillon sur Terre en 2023.
Plus:
- Communiqué de presse: Les rochers de Bennu brillent en tant que balises pour OSIRIS-REx de la NASA
- Document technique de la NASA: leçons tirées de la navigation autonome OSIRIS-REx à l'aide du suivi des caractéristiques naturelles
- Space Magazine: OSIRIS-REx a volé 620 mètres au-dessus de son site d'atterrissage. Confirme qu'il s'agit d'un cauchemar boulder-strewn, tout comme le reste de Bennu
