OSIRIS-REx

OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) je americká kozmická sonda, určená na skúmanie a odber vzoriek z asteroidu. Štart sa uskutočnil 8. septembra 2016. Misia je zameraná na skúmanie a odber vzoriek z uhlíkatého asteroidu 101955 Bennu. Vďaka skúmaniu týchto vzoriek sa môžeme dozvedieť viac o vzniku slnečnej sústavy, kdeže asteroid pochádza práve z tohto obdobia.

Návratová kapsula sondy 24. septembra 2023 úspešne pristála so vzorkami regolitu v púšti v americkom Utahu. Stala sa tak prvou americkou misiou, ktorá na Zem priviezla vzorky z asteroidu. Tieto vzorky budú podľa plánu detailne skúmať odborníci v rokoch 20232025.

Po doručení vzorkov sonda pokračuje v predĺženej misii s názvom OSIRIS-APEX (z angl. Apophis explorer). Jej novým cieľom je blízkozemská planétka 99942 Apophis, ktorá v apríli 2029 absolvuje tesný prelet okolo Zeme. Sonda má pri tej príležitosti vstúpiť na obežnú dráhu okolo planétky a realizovať výskum po dobu približne 18 mesiacov.

Náklady na misiu sú približne 800 mil. USD. V cene nie sú zahrnuté náklady na štart a samotnú nosnú raketu Atlas V, čo je ďalších zhruba 183,5 miliónov. Ide o tretiu misiu v programe americkej NASA pre planetárny výskum New Frontiers (nové hranice), pod ktorý patria aj už prebiehajúce misie sond New Horizons a Juno.

Misia 
Sonda OSIRIS-REx bola vyvinutá Lunárnym a Planetárnym Laboratóriom Arizonskej Univerzity, Goddardovym strediskom NASA a spoločnosťou Lockheed Martin. Odštartovala 8. septembra 2016. Členov vedeckého tímu poskytli štáty USA, Kanada, Francúzsko, Veľká Británia a Taliansko.

Po dvoch rokoch približovania sonda dorazila k asteroidu 101955 Bennu v decembri 2018. Nasleduje 505-dňová fáza, kedy bude sonda mapovať povrch zo vzdialenosti 5 km. Na orbit sa dostane p Z výsledkov bude tímom misie vybrané najvhodnejšie miest pre odber vzoriek z povrchu asteroidu. Sonda nepristane priamo na povrchu, ale tesne sa priblíži a robotickým ramenom odoberie vzorky.

Asteroid 101955 Bennu bol vybraný ako cieľ skúmania, pretože predstavuje akúsi „časovú schránku“ zo vzniku našej slnečnej sústavy. Ďalej bol vybraný kvôli tomu, že je zložený hlavne z čistého uhlíkatého materiálu, ktorý je nevyhnutným prvkom organických molekúl života, ktorý poznáme. Organické molekuly a aminokyseliny už boli objavené aj vo vzorkách z meteoritov a komét, čo naznačuje, že môžu vznikať aj v okolitom vesmíre.

Odber vzoriek (cca. 602 000 g) sa uskutoční v júli 2020. Potom budú privezené spať na Zem v mierne upravenom puzdre, aké bolo použité pri misii Stardust. Puzdro by malo pristávať na padákoch do areálu testovacieho a trénovacieho strediska V Utahu v septembri roku 2023. Kapsula zo vzorkami bude potom prevezená do Johnson Space Center kde bude spracovaná.

Akronym OSIRIS bol odvodený od Egyptského mytologického boha smrti Osiris. Bol zobrazovaný ako muž zo zelenou pleťou, faraónovou briadkou, čiastočne notifikovanými nohami a výraznou korunou s dvoma veľkými pštrosími perami po stranách. Rex znamená kráľ v latinčine. Meno OSIRIS bolo vybrané pre misiu k asteroidu Bennu, pretože tento asteroid predstavuje potenciálne riziko pre Zem a jeho náraz by vyvolal rozsiahlu smrť a skazu.

Špecifikácie 
 Rozmery (tela sondy): ≈ 3m
 Šírka: 6,2 m (s roztvorenými solárnymi panelmi)
 Solárne panely (plocha): 8,5 m²
 Energetický systém: Dva solárne panely generujúce výkon v rozmedzí 1 2263 000 wattov (záleží na vzdialenosti od slnka). Energia je ukladaná do Li-Ion batérií.
 Pohon: 1 100 kg hydrazínu v jednozložkovom palivovom systéme vyvinutom pre Mars Reconnaissance Orbiter (MRO); taký istý upravený systém sa používa aj pre misie Juno a MAVEN.
 Návratová kapsula: (Sample Return Capsule) vstúpi na konci misie späť do zemskej atmosféry a pristane na padákoch. Kapsula bude vyzdvihnutá a jej obsah bude skúmaný podobne, ako to bolo pri misii Stardust.

Prístrojové vybavenie

Vedecké prístroje 
 OCAMS (OSIRIS-REx Camera Suite) pozostáva z troch kamier: PolyCam, MapCam, a SamCam. Budú slúžiť na pozorovanie asteroidu Bennu pri približovaní OSIRIS-Rex. Po usadení sondy na obežnú dráhu okolo Bennu budú OCAMS slúžiť na vytvorenie globálnej mapy a detailné snímkovanie miesta odberu vzoriek. A nakoniec systém 3 kamier bude zhotovovať záznam z odberu vzoriek počas takzvaného „touch-and-go“ manévru.
Špecifikácie kamier: PolyCam: Ide o 20,32 cm teleskop, ktorý bude najprv snímkovať Bennu zo vzdialenosti 2 mil. km. Keď bude OSIRIS-Rex na obežnej dráhe asteroidu, bude snímkovať povrch vo vysokom rozlíšení.MapCam: Je to snímkovacia kamera zo štyrmi rôznymi farebnými filtrami bude hľadať v okolí asteroidu jeho prirodzené družice (rôzne úlomky a častice prachu), taktiež poskytne snímky z oblasti odberu vzoriek vo vysokom rozlíšení.SamCam: Bude priebežne dokumentovať proces odberu vzoriek.
 OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) je to skenovací Lidar, ktorý je podobný radaru, len namiesto rádiových vĺn využíva laserové pulzy, ktoré sa odrážajú od povrchu a následne sa pomocou veľmi presného merania času medzi vysielaním a prijímaním jednotlivých pulzov LIDARom vytvára veľmi presná topografická mapa povrchu vo vysokom rozlíšení. Prístroj OLA slúži aj pre ostatné prístroje a na rôzne gravitačné a navigačné analýzy.
 OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer) poskytuje informácie o minerálnom zložení a teplotách zachytávaním infračerveného žiarenia vlnových dĺžok od ≈5 do 50 mikrometrov.
 OVIRS (OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer) spektrometer citlivý na žiarenie o vlnových dĺžkach od 0,4 po 4,3 mikrometra teda od modrého po blízke infračervené spektrum. OVIRS rozdelí žiarenie prichádzajúce od Bennu na jednotlivé vlnové dĺžky, podobne ako optický hranol delí biele svetlo na „dúhu“. Vzhľadom k tomu že rôzne chemikálie a minerály majú jedinečné spektrálne podpisy tak môžu byť identifikované týmto spôsobom aj organické molekuly. OVIRS bude poskytovať údaje pre spektrálnu mapu pomocou ktorej vedci určia zloženie materiálov nachádzajúceho sa na povrchu asteroidu ale aj z miesta vybraného pre odber vzoriek. Prístroj OVIRS bol vyvinutý v Goddardovom centre pre vesmírne lety.
 REXIS (Regolith X-ray Imaging Spectrometer) ide o ďalší spektrometer na palube OSIRIS-REx ktorý bude spoločne s OTES a OVIRS tvoriť kompletnú mineralogickú mapu povrchu Bennu. REXIS využíva faktu že röntgenové žiarenie zo slnka a solárny vietor interagujú s regolitom na povrchu. Atómy tieto röntgenové lúče absorbujú, stanú sa nestabilné a následkom toho emitujú svoje vlastné röntgenové lúče. Takto vyžiarené röntgenové lúče majú energiu charakteristickú pre atóm z ktorého pochádzajú. Tento proces sa nazýva fluorescencia. REXIS je teleskop ktorý zachytáva emisné čiary röntgenovej fluorescencie, čo je potrebné pre mapovanie rozličných chemických prvkov na povrchu Bennu.
Vybavenie na odber a návrat vzoriek
 TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) je zariadenie pozostávajúce so samotnej odbernej hlavice a robotického ramena. Pri odbere vzoriek sa najprv hlavica dotkne povrchu a následne prúd čistého dusíku nahrnie povrchový regolit do komory na vzorky. Zariadenie má 3 oddelené fľaše na plyn a tým pádom je schopné v prípade malého množstva materiálu pri prvom pokuse zopakovať pokus ešte 2 krát. Odberná hlavica TAGSAM je schopná odberu viac ako 60 g vzoriek. TAGSAM bolo vyvinuté spoločnosťou Lockheed Martin.
 SRC (OSIRIS-REx Sample Return Capsule) Je to aerodynamicky tvarované návratové puzdro vybavené tepelným štítom a padákmi. Po tom ako budú odobrané vzorky z Bennu rameno TAGSAM umiestni hlavicu zo vzorkami do SRC. Na konci misie sa SRC s hlavicou ramena TAGSAM a vzorkami v nej ako jediné vráti späť na zem. Puzdro SRC vyvinula spoločnosť Lockheed Martin odvodením od návratového puzdra sondy Stardust ktoré dopravilo na zem materiál z kométy Wild 2 v roku 2006.
Navigácia
 GN&C LIDAR
(redundant guidance, navigation, and control) LIDAR Bude poskytovať informácie o vzdialenosti sondy od Bennu počas testu TAG a samotného TAG Manévru, ďalej bude využívaný na zaistenie bezpečnej vzdialenosti od povrchu Bennu.
OSIRIS-REx GN&C Lidar je a 3D záblesková LIDAR (Light Detection And Ranging) rozsahová kamera poskytnutá firmou Advanced Scientific Concepts (ASC). Je schopná zachytávať plné pole 128×128 nezávisle spúšťaných 3D rozsahových pixelov z co-registrovanou intenzitou v priebehu snímky a je schopná zachytiť viac ako 30 snímkov za sekundu.
 TAGCAMS
Firma Malin Space Science Systems (MSSS) poskytuje systém kamier TAGCAMS Ktorý je súčasťou navádzacieho, navigačného, a riadiaceho systému na OSIRIS-Rex. TAGCAMS pozostáva z dvoch redundantných kamier nazývaných „NavCams,” a jednej “StowCam.”
NavCams: sú použité pre optickú navigáciu sondy. NavCam budú sledovať hviezdne polia a orientačné body na Bennu pomocou sa bude určovať poloha sondy počas misie. Obe kamery NavCam sú „Malin Space Science Systems ECAM-M50“ každá je monochromatická s 5 Megapixelovým rozlíšením, sú schopné zachytávania statických snímok a tiež aj HD videa.
StowCam bude použitá na overenie správneho uloženia vzoriek vo vnútri návratového puzdra SRC. StowCam je„ Malin Space Science Systems ECAM-C50“ 5 Megapixelová farebná kamera, je schopná zachytávania statických snímok a tiež aj HD videa.

Referencie

Iné projekty

Externé odkazy 
 Oficiálny web
 Články, týkajúce sa OSIRIS-REx na webe Kosmonautix.cz 
 Články, týkajúce sa OSIRIS-REx na webe Astro.cz 

Sondy NASA
Kozmonautika v 2016
Program New Frontiers
Prieskum planétok
Návratové sondy
Úspešné sondy