Questa voce o sezione tratta di una missione astronautica in corso.
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OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) è una missione spaziale sviluppata dallaNASA per l'esplorazione degli asteroidi nell'ambito delProgramma New Frontiers. L'obiettivo principale della missione, raggiunto il 20 ottobre2020 alle ore 22.12UTC, era di ottenere un campione di almeno 60 grammi da101955 Bennu e riportarlo sullaTerra per un'analisi dettagliata. Ilritorno del campione sulla Terra è avvenuto con successo il 24 settembre 2023 alle 14:53UTC.
Nell'aprile del 2022 la NASA ha approvato un'estensione della missione per studiare l'asteroide near-Earth99942 Apophis a partire dal 2029, quando questi passerà nelle vicinanze della Terra. Dopo aver rilasciato la capsula col campione di Bennu, la sonda è stata ridenominataOSIRIS-APEX ('APophis EXplorer').[1][2]
Dopo aver viaggiato per più di due anni, la sonda è arrivata in prossimità dell'asteroide101955 Bennu il 3 dicembre2018 e il 31 dicembre2018 ha iniziato 505 giorni di mappatura della superficie a una distanza di circa 5 km. I risultati della mappatura sono stati utilizzati dal team della missione per selezionare il sito da cui prelevare il campione della superficie dell'asteroide.
La sonda ha prelevato i campioni diregolite il 20 ottobre2020 alle ore 22.12UTC, senza atterrare ma estendendo un bracciorobotico.[3]
Il ritorno sullaTerra è avvenuto il 24 settembre2023. Nella fase di avvicinamento al nostro pianeta la sonda ha rilasciato una capsula, contenente il campione raccolto, che è atterrata nelloUtah alle ore 10:55EDT, 8:55MDT (16:55CEST corrispondente all'oraitaliana)[4][5]. Il campione sarà trasportato alJohnson Space Center per le analisi.
Il costo della missione è di circa di 800 milioni didollari, escluso ilrazzo vettore, che è venuto a costare circa 183,5 milioni didollari.[6]
Una prima proposta, indicata come OSIRIS venne presentata nel 2004 alla NASA nell'ambito delProgramma Discovery, ma non fu selezionata dall'ente spaziale statunitense. Fu quindi riproposta nel 2006 e, giudicata positivamente nella prima fase di selezione, ricevette dalla NASA un primo finanziamento di 1,2 milioni di dollari, per uno studio sulla fattibilità ingegneristica della missione.[7] Nella fase di selezione finale, tuttavia, venne evidenziato come la proposta avrebbe potuto risultare troppo costosa per una missione di classe Discovery e le fu preferitaGRAIL.[8]
Nel marzo del 2008 ilCommittee on New Opportunities in Solar System Exploration (NOSSE) delNational Research Council, individuò otto tipologie di missione sulle quali avrebbe dovuto focalizzarsi ilProgramma New Frontiers; tra queste una per il recupero di un campione asteroidale.[8][9] Nel 2009 OSIRIS-REx fu proposta all'attenzione della NASA nell'ambito del Programma New Frontiers,[10] cui corrispondono missioni di classe media (dal costo superiore a quelle del Programma Discovery). A seguito di una prima selezione nel gennaio del 2010, le fu assegnato un budget di 3,3 milioni di dollari per uno studio di fattibilità e per la pianificazione dei costi.[11] Fu infine approvata nel maggio del 2011,[12] venendo preferita al "Surface and Atmosphere Geochemical Explorer", una missione per l'esplorazione di Venere.
Lo studio e l'esplorazione degli asteroidi permette di acquisire informazioni sullaformazione del sistema solare. Gli asteroidi, infatti, sono i residui del processo che ha condotto alla formazione deipianeti. Inoltre, potremmo ricavarne informazioni sull'origine dellavita: alcuni asteroidi contengono grandi quantità dicarbonio, in uno stato primordiale, mentre tracce di molecole organiche sono state trovate in alcunimeteoriti e sullecomete.
Osservazioni telescopiche hanno permesso di determinare con sufficiente accuratezza l'orbita di101955 Bennu, unasteroide Apollo di 560 m di diametro. La sua orbita lo porta ad avvicinarsi al nostro pianeta ogni sei anni. Nel 2009,Andrea Milani e collaboratori hanno individuato una serie di otto potenzialiimpatti con la Terra tra il 2169 ed il 2199. La probabilità d'impatto collettiva dipende dalle proprietà fisiche dell'oggetto, al momento poco conosciute, ma non sarebbe superiore allo 0,07 % per tutti gli otto incontri.[13] Un obiettivo della missione è quindi quello di acquisire quelle informazioni sulla forma dell'asteroide e sull'accelerazione cui è soggetto per l'effetto YORP, necessarie a determinare con maggiore accuratezza la probabilità d'impatto.
101955 Bennu inoltre è un asteroide carbonaceo ditipo B, che avrebbe subito pochi cambiamenti geologici dalla sua formazione.
Gli obiettivi scientifici della missione sono:[14]
Recuperare uncampione incontaminato diregolite carbonacea in una quantità sufficiente a permettere successive analisi dei suoi costituenti, della loro distribuzione e della sua storia.
Mappare le proprietà globali, chimiche e mineralogiche di un asteroide carbonaceo primordiale per caratterizzare la sua storia geologica e dinamica e fornire un contesto per il campione recuperato
Documentare la distribuzione, la morfologia, la geochimica e le proprietà spettrali della regolite al sito in cui sarà prelevato il campione a scale progressivamente inferiori, fino a quellemillimetriche
Misurare l'effetto YORP di un asteroide potenzialmente pericoloso e individuare le proprietà dell'asteroide che contribuiscono a tale effetto
Fornire degli utili elementi di confronto per le osservazioni da terra e valutare la loro capacità di caratterizzazione della popolazione di asteroidi carbonacei del sistema solare.
La sonda ha un corpo cubico, di 2 metri di lato, da cui si estendono duepannelli fotovoltaici da8,5 m² di superficie per la sua alimentazione. Il sistema elettrico utilizza inoltre dellebatterie agli ioni di litio. La sonda è stabilizzata su tre assi, tramite quattroruote di reazione. L'assetto è rilevato attraverso sensori solari e stellari, oltre che una piattaforma inerziale.[15]
La capsula d'atterraggio utilizzata per attraversare l'atmosfera terrestre è analoga a quella utilizzata per la sondaStardust.[15]
Immagine artistica della sonda mentre preleva campioni dalla superficie di 101955 Bennu.La capsula di OSIRIS-REx StowCam la mattina del 24 settembre 2023, contenente i campioni prelevati.
OSIRIS-REx è dotata dei seguenti strumenti scientifici:[16]
OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS) indica il sistema difotocamere della sonda; si compone a sua volta di tre strumenti principali:
PolyCam - fotocamera associata ad untelescopio di 8pollici di diametro; è stata utilizzata per l'acquisizione delle immagini nella fase di avvicinamento all'asteroide e, successivamente, per quelle ad alta risoluzione della superficie
MapCam - sviluppata allo scopo di individuare eventualisatelliti presenti o fenomeni disgasamento (outgasing) dalla superficie
SamCam - ha ripreso in modo continuo il recupero del campione dalla superficie dell'asteroide
OSIRIS-REx Laser Altimeter (OLA) è unaltimetrolaser ed è stato utilizzato per ottenere una mappa topografica completa della superficie dell'asteroide
OSIRIS-REx Visible and IR Spectrometer (OVIRS) è unospettrometro operante nelle lunghezze d'onda delvisibile e dell'infrarosso.
OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer (OTES) è un secondo spettrometro, operante nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso termico
Regolith X-ray Imaging Spectrometer (REXIS) è uno spettrometro operante neiraggi X
Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism (TAGSAM) è il sistema di raccolta del campione dalla superficie dell'asteroide.
Il 25 aprile 2022, la NASA aveva confermato che la missione sarebbe stata estesa. Dopo aver lasciato il campione sulla Terra nel settembre 2023, la missione è stata ridenominata in OSIRIS-APEX ("APophis EXplorer"). Come suggerisce il nuovo nome, il suo prossimo obiettivo sarà l'Asteroide near-Earth (eoggetto potenzialmente pericoloso)99942 Apophis. Il 13 aprile 2029 Apophis passerà molto vicino alla Terra, a circa 31.000 km, meno di un decimo della distanza Terra-Luna.[17] Le osservazioni di Apophis inizieranno l'8 aprile 2029 e pochi giorni dopo, il 21 aprile, è previsto l'incontro di OSIRIS-APEX con l'asteroide. La sonda orbiterà attorno ad Apophis per circa 18 mesi. Non raccoglierà campioni ma la navicella spaziale utilizzerà i suoi propulsori per smuovere la superficie di Apophis, al fine di esporre il sottosuolo e studiarne spettralmente i materiali.[1]
^ab(EN) Michael Drake, Dante Lauretta,The Genealogy of OSIRIS-REx,International Symposium Marco Polo and other Small Body Sample Return Missions, 18-20 May 2009, Paris, 18 maggio 2009.URL consultato il 24 agosto 2012.
^(EN) Reta Beebe, Warren Buck,OPAG - New Frontiers Discussion (PDF), sulpi.usra.edu, National Research Council, 31 marzo 2008.URL consultato il 24 agosto 2012.