OSIRIS-REx

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
OSIRIS-REx

OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) on NASAn avaruusluotain. Sen on tarkoitus tutkia Bennu-asteroidia ja tuoda takaisin Maahan näyte asteroidin pinnasta. Bennu on 500-metrinen pikkuplaneetta, joka kuuluu Maan lähelle tuleviin Apollo-asteroideihin.

Luotain laukaistiin matkaan 2016. Tutkimusvaihe ja näytteenotto on vuosina 2018-2021 ja paluu Maahan 2023.

Näytteen haun lisäiksi tärkeimpiin tutkimustavoitteisiin kuuluu kartoittaa ja analysoida Bennun pintaa ja verrata tuloksia Maasta käsin tehtyihin mittauksiin sekä mitata Auringon säteilyn eli Jarkowski-ilmiön vaikutusta Bennun rataan[1]. Onnistuessaan luotain on Yhdysvaltain ensimmäinen asteroidin pinnasta näytteen noutanut luotain. Bennu valikoitui kohteeksi, koska se luokitellaan mahdollisesti vaaralliseksi asteroidiksi. Vuosien 2169 ja 2199 välillä sen törmäystodennäköisyys on 0.071% eli yksi 1408:stä[2]. Lisäksi haluttiin valita orgaanisia aineita sisältävä, hiilirikas asteroidi, jonka tyyppisellä kappaleella ei ole vierailtu aiemmin. Myös Bennun koko, pyörimis- ja ratanopeus vaikuttivat valintaan[3].

Avaruusohjelman budjetti on noin 800 miljoonaa dollaria, johon ei kuulu luotaimen matkaan lähettänyttä Atlas V -rakettia, jonka hinta on noin 183,5 miljoonaa dollaria[4]. Rahoitus myönnettiin keväällä 2011[5]. OSIRIS-REx on osa NASAn New Frontiers -ohjelmaa Juno- ja New Horizons -luotainten lisäksi. Projektin päätutkija on Dante Lauretta Arizonan yliopistosta.

Lento[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Luotain laukaistiin 8. syyskuuta 2016 (Suomen aikaa aamuyöllä 9. syyskuuta) Kennedyn avaruuskeskuksesta Atlas V-kantoraketilla. Luotaimen massa on sellainen, että rakettiin riitti yksi boosteri-raketti, jolloin muodostui harvinainen epäsymmetrinen laukaisu-konfiguraatio.[6] Raketin ylin vaihe lähetti luotaimen kohti Bennua.

Luotaimen on tarkoitus saavuttaa Bennu vuonna 2018. Luotain tutkii asteroidia sen kiertoradalta noin 5 kilometrin etäisyydeltä kolmen vuoden ajan. Tutkimusajan loppuvaiheessa heinäkuussa 2020 kiertorataa lasketaan ja luotain ottaa enimmillään 2 kilogramman kokoisen näytteen pinnasta. Näytteenottopaikka määritetään tarkempien tutkimusten perusteella. Luotain lähtee paluumatkalle vuonna 2021 ja palauttaa näytekapselin Maahan vuonna 2023[7]. Kapseli laskeutuu Utahin autiomaahan ja viedään Johnsonin avaruuskeskukseen erittäin hyvin suojattuun laboratorioon, joka perustettiin aikanaan kuunäytteiden tutkimista varten.[6]

Luotaimen tekniset tiedot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Luotain on kooltaan 2.43 m x 2.43 m x 3.15 m ilman aurinkopaneeleita. Levys on 6.2 m aurinkopaneeliparin kanssa. Näytteenottovarsi on pituudeltaan 3.35 m. Paino ilman polttoainetta on 880 kg ja polttoaineen kanssa 2110 kg. Aurinkopaneelit tuottavat luotaimelle tehoa 1226-3000 W.

Luotaimen on valmistanut Lockheed Martin. Teknisesti luotain on samaa tyyppiä kuin Mars-luotaimet Mars Reconnaissance Orbiter ja MAVEN sekä Jupiter-luotain Juno, jotka myös ovat Lockheed-Martinin valmistamia.[6]

Tutkimustavoitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Osa luotaimen päätutkimustavoitteista esiintyy sen nimessä Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer.

  • Origins (alkuperä): Haettava näyte on kuin aikakapseli Aurinkokunnan alkuvaiheen koostumuksesta.
  • Spectral Interpretation (Spektrin tulkinta): Teleskooppihavaintojen pohjalta tehtävää spektrianalyysiä voidaan verrata oikeaan koostumukseen ja näin parantaa menetelmien luotettavuutta.
  • Resource Identification (Resurssien kartoitus): Hyödynnettävien resurssien kuten veden kartoitus auttaa in-situ resurssien hyödyntämisen suunnittelussa.
  • Security (turvallisuus): Jarkowski-ilmiön kiertorataan tekemän vaikutuksen tutkiminen auttaa määrittämään asteroidien tulevia kiertoratoja ja auttaa impakteilta suojautumisessa.
  • Regolith Explorer (regoliitti-tutkija): Pinnan regoliitit tutkiminen paljastaa sen koostumusta ja siinä tapahtuvia ilmiöitä.

Tutkimuslaitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

OSIRIS-RExin tutkimuslaitteistot

Luotaimen mukana kulkee viisi eri mittalaitejärjestelmää, joiden valmistuksessa ovat olleet mukana Arizonan yliopisto, Kanadan avaruusjärjestö, NASAn Goddard avaruuslentokeskus, Massachusetts Institute of Technology ja Harvardin yliopisto[8]:

  • OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS) sisältää kolme eri kameraa, joilla asteroidia voidaan kuvata joko värisuotimien läpi (MapCam), huippuresoluutiolla (PolyCam), tai ottaa nopeasti useita kuvia näytteenottopaikasta (SamCam).
  • OSIRIS-REx Laser Altimeter (OLA) mittaa LIDARin eli valon avulla tarkkaa etäisyyttä luotaimen ja asteroidin välillä.
  • OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer (OTES) antaa tietoa asteroidin lämpötiloista ja mineraalikoostumuksesta lämpöinfrapunasäteilyn perusteella.
  • OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) mittaa Bennusta näkyvää ja infrapunavaloa mineraalikoostumuksen määrittämiseksi.
  • Regolith X-ray Imaging Spectrometer (REXIS) käyttää röntgensäteilyä eri mineraalien kartoittamiseksi.

Näytteenotto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mittalaitteiden lisäksi luotaimen kyydissä on näytteenottovarsi (TAGSAM) ja näytteenpalautuskapseli (SRC). Paluukapseli on hyvin samankaltainen kuin komeetan pyrstöstä näytteen tuoneen Stardustin.[6] Näytteenottovarsi on suunniteltu osumaan asteroidin pintaan vain viiden sekunnin ajaksi, minkä aikana sylinterimäinen suodatinkammio purskauttaa asteroidin pintaan typpikaasua pintamateriaalin keräämistä varten. Kammioihin odotetaan päätyvän 60-2000 g pintamateriaalia, jonka raekoko on enimmillään kaksi senttimetriä. Typpeä on enintään kolmeen yritykseen.[6] Näytteenottovarren päässä on varmistukseksi tarralevyt, joitta ainakin jotain saataisiin talteen.[6]

TAGSAM nostaa näytekammion ilmatiiviiseen kapseliin, joka on varustettu lämpösuojilla ja laskuvarjolla maahanpaluuta varten.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]