OSIRIS-REx

Moin,

ja, das scheint auch eine Art Schotterhaufen zu sein, nur mit unterschiedlicherer Zusammensetzung. Sehr spannend, wie das aus größerer Nähe ausschaut.

Jörg
 
Heute ist die "offizielle" Ankunft am Asteroiden Bennu. Um 17:45 unserer Zeit (=11:45 ET) gibt es es einen Livestream unter NASA Live aus dem Kontrollraum bei Lockheed Martin. Lassen wir uns überraschen...

Mehr Infos siehe: NASA Presse-Veröffentlichung

Thomas

P.S. Um 12:31 heute startet eine Crew zur ISS. Übertragung auf NASA Live .
 
Gestern war dann die offizielle Ankunft. Siehe: NASA'S OSIRIS-REx Spacecraft Arrives at Asteroid Bennu - OSIRIS-REx Mission . D.h. es gab das letzte Bremsmanöver und die Sonde begleitet jetzt Bennu (welcher nach einem altägyptischen Totengott in Form eines Purpurreihers benannt ist) auf seinem Lauf um die Sonne.

Z.z. befindet die Sonde sich in 16km 19km Entfernung von Bennu: Where is the Spacecraft? - OSIRIS-REx Mission Es wurden auf der Live-Übertragung aber keine Fotos aus der Nähe gezeigt.

In der nächsten Zeit wird man den Asteroiden erstmal erkunden - unter anderem die Pole überfliegen. Später will man dann sogar zeitweise in eine enge Umlaufbahn einschwenken, was wegen der geringen Anziehungskraft sehr schwierig sein soll (es müssen auch noch Effekte der Sonneneinstrahlung, Jarkowski-Effekt), berücksichtigt werden).

Thomas
 
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Ein paar Aufnahmen. Ich glaube, diese Aufnahmen sind Kontrast-verstärkend bearbeitet. Die Kameras von O-Rex haben glaube ich auch eine höhere Auflösung und Öffnung als bei Hayabusa 2. Sieht auf jeden Fall äußerst rau aus, die Oberfläche. Witzig: Auch Bennu hat einen großen Felsen - einen "Pickel" ;).

Aufnahme vom 25.11. aus ca. 80km Entfernung:
Link zur Grafik: https://www.asteroidmission.org/wp-content/uploads/2018/12/Bennu_Full_Rotation50Miles.gifCredit: NASA/Goddard/University of Arizona Quelle

Aufnahme vom Ankunftstag aus 19km Entfernung:
Link zur Grafik: https://www.asteroidmission.org/wp-content/uploads/2018/12/20181203_mapcam.gifCredit: NASA/Goddard/University of Arizona Quelle

Thomas
 
Sehr interessante Pressekonferenz, besonders die Fragerunde. Hier meine Notizen in Rohform:

- Sehr starke Spektrallinien Wasser, überall hydrierte Mineralien (Hydrate)- stärker als bei Ryugu.

- Masse GM = ca. 4,9 m^3/s^2 (vgl. Ryugu ca. 30 m^3/s^2). Dichte ca. 1200 kg / m^3. Gravitation an Oberfläche ca. 10 Mikro-g (in etwa wie thermische Strahlung).

- Man ist von der sehr groben Oberfläche (Felsen, Steine) überrascht. Edit: Großer Felsen etwa 50m groß. Man hat eine Korngröße von ca. 2cm erwartet. Ist evtl. gröber.

- Man will den Effekt der thermischen Abstrahlung auf den Bahnorbit (Yarkowski-Effekt) genau untersuchen. Wegen der retrograden Rotation wirkt diese Strahlung bremsend. Da Bennu ein Erdbahnkreuzer ist ist es wichtig die genaue Bahn zu verstehen.

Morgen gibt es noch mehr Fragen / Antworten.

Thomas

P.S. Ach ja - hier ist auch gleich der passende Artikel:
NASA’s Newly Arrived OSIRIS-REx Spacecraft Already Discovers Water on Asteroid - OSIRIS-REx Mission
 
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Vor etwa zweieinhalb Jahren hatten wir ja schon mal bemerkt, dass Bennu immer wieder mal ziemlich nah an der Erde vorbeischrammt:
Zitat von P_E_T_E_R:
Based on current knowledge of its trajectory, Bennu has an estimated chance of about 0.071% of striking Earth in the late 2100s.
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Obwohl der Orbit von Bennu aufgrund intensiver Beobachtungskampagnen zu den am besten bestimmten überhaupt gehört, kann man solche potentiellen Kollisionen doch nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorhersagen. Dichte Passagen an der Erde und anderen Planeten und anisotrope thermische Abstrahlung (Yarkovsky Effekt) tragen allesamt zu solchen Unsicherheiten bei.

Eine ausführliche Darstellung des Wissens vor dem Start der OSIRIS-REx Mission findet man in diesem mittlerweile fünf Jahre alten Papier:

D.S. Lauretta et al. The OSIRIS-REx target asteroid (101955) Bennu: Constraints on its physical, geological, and dynamical nature from astronomical observations

We also review work on Bennu’s future dynamical evolution and constrain its ultimate fate. It is one of the most Potentially Hazardous Asteroids with an approximately 1-in-2700 chance of impacting the Earth in the late 22nd century. Our results indicate that Bennu has a 48% chance of falling into the Sun. There is a 10% probability that Bennu will be ejected out of the inner solar system, most likely after a close encounter with Jupiter. The highest impact probability for a planet is with Venus (26%), followed by the Earth (10%) and Mercury (3%). The odds of Bennu striking Mars are only 0.8% and there is a 0.2% chance that Bennu will eventually collide with Jupiter.
 
D.S. (D steht für Dante) Lauretta ist ja auch der Principal Investigator für OSIRIS-ReX. Dies Projekt tritt zu Silvester in eine neue Phase:

Big milestone coming up! On #NYE19,when I go into orbit around Bennu, I'll break two records: the smallest body ever orbited by a spacecraft and the closest orbit of a planetary body by any spacecraft. For updates, follow @UALPL and keep an eye on http://asteroidmission.org
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Link zur Grafik: https://pbs.twimg.com/media/DvYbH-jVAAA7yZ-.jpg
Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

Dieser orbitale Flug ist wegen der äußerst geringen Schwerkraft und vieler störender Effekte sehr schwierig.

Noch ein Update von Anfang Dezember:

There aren't any elves on this north pole, but it sure is beautiful. I captured these images of Bennu with MapCam earlier this month as I flew toward the #asteroid during my first north pole flyover.
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Link zur Grafik: https://www.asteroidmission.org/wp-content/uploads/2018/12/BennuNorthPolePassDec4.gif
Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

Quelle: Bennu North Pole Flyover - OSIRIS-REx Mission

Thomas
 
Zitat von ThN:
Dieser orbitale Flug ist wegen der äußerst geringen Schwerkraft und vieler störender Effekte sehr schwierig.
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Wie hab ich mir das überhaupt vorzustellen? Da wird ja wohl kaum einer vorm PC sitzen und den Orbit mit den hoch-runter-Tasten auf der Tastatur steuern... XD
Ich geh mal davon aus das man aufgrund der Gravitationskraft des Himmelskörpers und Geschwindigkeit der Sonde berechnen kann, wie hoch die Sonde über dem Asteroiden fliegen muss und ähnliche Bahnelemente, aber wie teilt man der Sonde mit, wie sie zu fliegen hat?

Gruß
Kalle
 
Hier ist ein ausführlicher Bericht über dieses Manöver: NASA’s OSIRIS-REx Spacecraft Enters Close Orbit Around Bennu, Breaking Record - OSIRIS-REx Mission (englisch).

Man will Bahnstörungen mit "Trim Manövern", kleinen, vorsichtigen Impulsen der Hydrazin Brenn-Düsen ausgleichen. Zum Glück ist die Gravitation sehr schwach und alles bewegt sich sehr, sehr langsam (nur mit wenigen Zentimetern pro Sekunde auf dem Orbit), so dass die Zeitverzögerung (Hin+Rück-Signallaufzeit ca. 12Minuten schätze ich) zu verschmerzen ist. Im Notfall kann man den Orbit sehr schnell anheben. An Bord der Sonde ist auch ein Hochleistungs-LIDAR (Laser-Radar) mit dem man die Höhe über Bennu genau vermessen kann.

Mal sehen, vllt. gibt es bald eine Pressekonferenz, auf der man mehr erfahren kann.

Thomas

P.S. Die wichtigsten, für die Umlaufbahn relevanten, Kenngrößen wie Masse und geometrische Form (Durchmesser, dreidimensionales Modell) hat man in der ersten Phase bereits ermittelt. Auf der Grundlage hat man dann den "OI-burn", "orbital injection burn", d.h. Zeitpunkt, Ort, Richtung und Dauer des Schubs berechnet. Als nächstes wird man die Rückmeldungen der Sonde genau beobachten ("monitoring").
 
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Bumpy Road Ahead For NASA’s Osiris-REX

NASA’s Osiris-REX has revealed a few surprises about the surface of asteroid 101955 Bennu, where the spacecraft is supposed to retrieve a sample in July 2020. While preliminary studies and en-route imaging had predicted a smooth surface covered by fine-grained materials, close-up analyses conducted since the craft reached the asteroid on December 3, 2018, have revealed a bumpier reality. The analyses appear in a slew of papers in the journals Nature, Nature Astronomy, and Nature Geoscience.

Asteroid’s bumpiness threatens US plan to return a sample to Earth

The unexpected surface of asteroid (101955) Bennu

Properties of rubble-pile asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx imaging and thermal analysis

Shape of (101955) Bennu indicative of a rubble pile with internal stiffness

Craters, boulders and regolith of (101955) Bennu indicative of an old and dynamic surface

Image Credit: NASA / Goddard / University of Arizona / Lockheed Martin

The mission team is beginning to identify potential locations for the spacecraft to collect a sample, such as this candidate site in the asteroid’s northern hemisphere:

Bennu_b.jpg


This view shows asteroid Bennu ejecting particles from its surface on January 19th:

Bennu_c.jpg
 
Nach langer Untersuchung hat man jetzt das primäre Ziel für die Probenentnahme gefunden, das Zielgebiet Nightingale. Hier ist ein kleines aber sehr inhaltsreiches Video über den Stand der Dinge:

twitter.com

NASA's OSIRIS-REx on Twitter

“It’s no secret, choosing a sample site was hard work! The team is now facing its next challenge: collecting a sample from asteroid Bennu. But hey, that’s what space exploration is all about. Time to buckle down for #TAG2020 https://t.co/5R0T38vtC6”
twitter.com twitter.com

Thomas
 
Jetzt steht das Datum für die Entnahme der Bodenprobe fest:

US probe to touch down on asteroid Bennu on October 20

OSIRIS-REx will descend to asteroid Bennu's boulder-strewn surface on October 20, touching down for a few seconds to collect rock and dust samples, the agency said Thursday.

NASA has chosen a site called Nightingale, a rocky area 16 meters in diameter, for the spacecraft's robotic arm to attempt to collect a sample, because it holds the greatest amount of unobstructed fine-grained material.

Because the spacecraft and Bennu will be approximately 334 million kilometers from Earth, it will take about 18.5 minutes for signals to travel between them.

OSIRIS-REx is supposed to collect at least 2 ounces (57 grams) of Bennu's rocky material to bring back to Earth – the largest sample return from space since the Apollo program.

It will deliver its payload to Earth on September 24, 2023.
 
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Reaktion: ThN
Wie bereits gemeldet, am 20.10.2020, also in gut einer Woche soll das Touch-And-Go (TAG) Sample Collection Manöver beginnen:

OSIRIS-REx Begins its Countdown to TAG

Wegen der großen Entfernung und Signalübertragungszeit muss das TAG-Manöver ganz autonom ablaufen. Dabei arbeitet die Sonde mit einem auf den Erkundungsflügen gesammelten und einprogrammierten Terrainprofil, wobei die Gefahr von Kollisionen mit größeren Brocken automatisch erkannt und vermieden werden muss.

Insgesamt sollen wenigstens 60 Gramm an Bodenproben eingesammelt werden und im kommenden Jahr mit OSIRIS-REx zur Laboruntersuchung auf der Erde gebracht werden. Geplante Landung dann am 24.09.2023.

OSIRIS-REx sample return mission.jpg

Credit: NASA
 
In drei Tagen, am 20. Oktober 2020, soll die Bodenprobe auf dem Asteroiden Bennu genommen werden. Wie das ablaufen soll, wird hier beschrieben:

Why scooping an asteroid sample is harder than it looks

Mit einem Durchmesser von 500 m hat der Asteroid nur sehr geringe Schwerkraft mit einer Schwerebeschleunigung von 6 mikro-g, was eine Bewegungskontrolle über Antriebsaggregate an der OSIRIS-REx Sonde einerseits erleichtert, andererseits aber auch sehr delikat macht.

Zur Probenentnahme steuert die Sonde die vorher ausgewählte Position mit sehr geringer Geschwindigkeit an. Wenn der offene Behälter am Ende eines gut 3-m langen Arms die Oberfläche des Asteroiden berührt, beginnt die Sammlung von Probenmaterial.

The Challenges of TAG (YouTube)

Dazu wird loses Material mit Stickstoffgas aus einer Druckluftflasche für mehrere Sekunden aufgewühlt, was hoffentlich genug Material in den Sammelbehälter schafft. Danach geht die Sonde sofort wieder auf sichere Distanz.

Die Menge des eingesammelten Materials wird dann in der Parkposition überprüft, optisch mit Kameras, aber auch gravimetrisch, indem man die Rotationsbeschleunigung analysiert. Wenn nicht genug Material zusammengekommen ist, kann das TAG-Manöver mit weiteren Druckluftflaschen noch zweimal wiederholt werden.

Man möchte mindestens 60 g an Material einsammeln, es darf aber gerne auch etwas mehr sein.
 
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Preliminary data show that today's sample collection event went as planned.

More details to come once all the data from the event are downlinked to Earth.

OSIRIS-REx_TAG.jpg
 

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Hier kann man Bildfolgen des tatsächlichen TAG-Manövers anschauen:

OSIRIS-REx TAGs surface of asteroid Bennu

osirisrextag.jpg

Credit: NASA/Goddard/University of Arizona

Das Bild zeigt den Augenblick der Bodenberührung am 20./21. Oktober um 0:08 MESZ . Der Kontakt dauerte ca. 6 Sekunden. Danach hob OSIRIS-REx mit den eingesammelten Bodenproben sofort wieder ab und ging auf sichere Distanz.

Wie viel Material tatsächlich aufgesammelt werden konnte, wird man erst in einigen Tagen wissen. Dazu wird der Inhalt der Sammelbüchse mit Kameras inspiziert und mit einem Schleudermanöver "gewogen".
 
Sky & Telescope

On Thursday October 22nd, the team will turn the TAGSAM sample head towards the OCAMS SamCAM imager and peer inside. The sample head is also ringed with contact pads lined with stainless steel loops, designed to collect particles smaller than a millimeter in size. With any luck, the contact pads will be coated with dark black regolith.

Then, on Saturday October 24th, the team will slowly spin the spacecraft with the sample arm extended, in an effort to weigh the resulting mass including the collection sample. This has already been done earlier in the mission with the container empty, to establish a baseline measurement.
 
Es gab eine ausserplanmässige Pressekonferenz.
Die Bilder zeigen, dass enorm viel Material eingesammelt wurde, viel mehr als die geplanten minimal 60 Gramm, mit dem "Nebeneffekt" dass der Probensammler nicht richtig geschlossen ist und jetzt Probenmaterial wieder herausschwebt. :oops:
Es ist wohl nicht sehr viel, trotzdem wird der Plan geändert.
Anstatt dem Wägemanöver soll die Probe jetzt so schnell wie möglich (d.h. am Dienstag) in der Rückkehrkapsel verstaut werden. Bis dahin soll sich die Sonde so wenig wie möglich "bewegen", das heisst u.a. dass eben besagtes Wägemanöver abgesagt wurde, und auch das Bremsmanöver das das Escape-Manöver beenden sollte. D.h. man kann schon byebye sagen zum Asteroid, obwohl der Rückflug zur Erde erst nächstes Jahr im März beginnt.

www.nasa.gov

NASA’s OSIRIS-REx Spacecraft Collects Significant Amount of Asteroid - NASA

Two days after touching down on asteroid Bennu, NASA’s OSIRIS-REx mission team received on Thursday, Oct. 22, images that confirm the spacecraft has collected
www.nasa.gov www.nasa.gov
skyweek.wordpress.com

Allgemeines Live-Blog vom 18. bis 24. 10. 2020

24. Oktober OSIRIS-REx zu erfolgreich: Sammler übervoll, neue Planung! Damit hatte niemand gerechnet, nach dem Bodenkontakt von OSIRIS-REx: Der Sammelkopf drang 24 bis 48 cm tief in den ziemlich we…
skyweek.wordpress.com skyweek.wordpress.com

Gruss
Thorsten
 
Zuletzt bearbeitet:
Toller Bericht, tolle Einblicke!!

Eine Frage: unter den gegebenen Umständen (Probebehälter nicht richtig bzw nicht verschlossen und Leckage des Probenguts) könnte ich mir vorstellen, daß frei herumdriftendes krümeliges Material die Abdichtung des Behälters in der Rückkehrkapsel (die Dichtung der Klappe) korrumpiert und das Zeug beim Wiedereintritt in der Atmosphäre verteilt wird. Dann wär's weg :eek:. Wäre alternativ ein Bergen der gesamten Kapsel an Bord der ISS möglich?

Gruß
Okke
 
Ja, ich frag mich auch oft wie der Scott Manley seine fast immer ganz hervorragenden Videos so irsinnig schnell zusammen bekommt. Viel Routine und ein gut organisierter Workflow und Connections zu wichtigen Leuten wohl...

Meine "Sorge" ist auch, ob sich ein Krümel so an der Rückkehrkapsel festsetzt dass sie nicht mehr zu geht (die Verschlüsse nicht einrasten). Das würde heissen dass sie beim Wiedereintritt auseinanderfallen würde. Wenn sie nur etwas undicht wäre wäre nicht ganz so schlimm. Das ist so "labyrinthig" da dass nicht viel Material verloren ginge. Allerdings würde irdische Luft eindringen und das Probenmaterial ggf. chemisch verändern (v.a. oxidieren).

Schon seit vielen Jahren arbeite ich immer mal wieder in Projekten mit Partikeln (Sand etc.). Schon vor 25 Jahren habe ich deshalb das "Erste Partikelgesetz" formuliert, in Anlehnung an ein Lied der Band "Erste Allgemeine Verunsicherung":

ERSTES PARTIKELGESETZ: "Die Partikel sind immer und überall."​

Bewahrheitet sich immer und immer und immer wieder... :(

Auf der ISS einfangen geht mit Sicherheit nicht, denn auch dafür müsste die Kapsel ja zuerst ein atmosphärisches Bremsmanöver durchführen (nennt sich "Aerocapture"), und danach irgendwie (wie? hat ja keinerlei eigenen Antrieb) auf eine ISS-Bahn gebracht werden. Beim Aerocapture würde dann das gleiche Problem auftreten wie beim regulären Eintritt mit Landung.

Gruss
Thorsten
 
Na ja,

man muss den Kram irgendwie umfüllen - da wär's schon praktisch wenn man den Arm bewegen könnte. Sonst müßte man ja praktisch die Raumsonde um den Löffel rummanövrieren, damit sich der möglichst nicht bewegt, was ich mit bei gut 2 Tonnen Sonde etwas diffizil vorstelle. Und der Rückkehrbehälter MUSS zu gehen. Sonst ist Essig.

CS
Jörg
 
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