La mission OSIRIS-REx de la NASA n'est qu'à quelques jours de la sélection du site où le vaisseau spatial attrapera un échantillon de l'astéroïde Bennu. Après un processus long et difficile, l'équipe est enfin prête à effectuer une sélection parmi les quatre sites candidats vers un site principal et un site de secours.

OSIRIS-REx est la première mission de retour d'échantillons d'astéroïdes de la NASA, cette décision d'un site de prélèvement d'échantillons est donc la clé pour les opérations sur les astéroïdes et le succès de la mission.

Après avoir sélectionné les quatre sites d'échantillonnage candidats - Bécasseau, Balbuzard, Martin-pêcheur, et Nightingale—en juillet, la mission a terminé sa phase de reconnaissance A. Pendant la reconnaissance A, le vaisseau spatial OSIRIS-REx a effectué une série d'un mois de quatre survols, un sur chaque site potentiel de prélèvement d'échantillons. Cette phase de mission a fourni à l'équipe des images haute résolution afin d'examiner en profondeur l'échantillonnabilité (matériau à grain fin), topographie, albédo, et la couleur de chaque site. Les données collectées à partir de ces survols à haute altitude sont essentielles pour déterminer quel site est le mieux adapté pour la collecte d'échantillons.

Alors que la mission est un pas de plus vers la collecte d'un échantillon, Les observations de Recon A ont révélé que même les meilleurs sites candidats sur Bennu posent des défis importants à la collecte d'échantillons, et le choix devant le jury de sélection du site n'est pas facile.

« La sélection d'un site d'échantillonnage est vraiment une activité complète. Elle nécessite que nous examinions de nombreux types de données de différentes manières pour garantir que le site sélectionné est le meilleur choix en termes de sécurité des engins spatiaux, présence de matériel échantillonnable, et valeur scientifique, " dit Heather Enos, Chercheur principal adjoint OSIRIS-REx à l'Université de l'Arizona, Tucson, et président du comité de sélection des sites d'échantillonnage. "Notre équipe est incroyablement innovante et intégrée, c'est ce qui fait fonctionner le processus de sélection."

Les images les plus récentes montrent que s'il existe un matériau à grain fin (inférieur à 2,5 cm de diamètre), une grande partie peut ne pas être facilement accessible. La mission a été conçue à l'origine pour une surface semblable à une plage, avec des « étangs » de matière sablonneuse, pas pour le terrain accidenté de Bennu. En réalité, les sites d'échantillonnage potentiels ne sont pas grands, zones claires, mais plutôt de petits espaces entourés de gros rochers, donc la navigation du vaisseau spatial dans et hors des sites nécessitera un peu plus de réglages que prévu à l'origine.

À partir de l'hémisphère sud de Bennu, Le site Sandpiper a été le premier survol de la phase de mission Recon A. Le bécasseau est l'un des sites « plus sûrs » car il est situé dans une zone relativement plate, rendant plus facile pour le vaisseau spatial de naviguer dans et hors. Les images les plus récentes montrent que du matériel à grain fin est présent, mais le régolithe sableux est piégé entre de plus gros rochers, ce qui rend difficile le fonctionnement du mécanisme d'échantillonnage.

Le site Osprey était le deuxième site observé pendant Recon A. Ce site a été choisi à l'origine en fonction de sa forte signature spectrale de matériau riche en carbone et en raison d'une tache sombre au centre du cratère, qui a été pensé pour être peut-être un matériau à grain fin. Cependant, les dernières images haute résolution d'Osprey suggèrent que le site est parsemé de matériaux qui peuvent être trop gros pour être ingérés pour le mécanisme d'échantillonnage.

Le site Kingfisher a été sélectionné parce qu'il est situé dans un petit cratère, ce qui signifie qu'il peut s'agir d'un élément relativement jeune par rapport aux plus grands cratères de Bennu (comme celui dans lequel se trouve Sandpiper). Les cratères plus jeunes sont généralement plus frais, matériau peu altéré. Les images haute résolution capturées lors du survol de Recon A ont révélé que si le cratère d'origine est peut-être trop rocheux, un cratère voisin semble contenir des matériaux à grains fins.

La reconnaissance A s'est terminée par un survol du site Nightingale. Les images montrent que le cratère contient une bonne quantité de matériau à grain fin non obstrué. Cependant, tandis que la capacité d'échantillonnage du site est élevée, Nightingale est situé loin au nord, où les conditions d'éclairage créent des défis supplémentaires pour la navigation des engins spatiaux. Il y a aussi un rocher de la taille d'un bâtiment situé sur le bord est du cratère, ce qui pourrait être un danger pour le vaisseau spatial lorsqu'il recule après avoir contacté le site.

Bennu a également mis la mission au défi d'identifier un site qui ne déclenchera pas les mécanismes de sécurité du vaisseau spatial. Pendant la reconnaissance A, l'équipe a commencé à cataloguer les caractéristiques de surface de Bennu pour créer des cartes pour le système de navigation autonome Natural Feature Tracking (NFT). Au cours de l'événement de collecte d'échantillons, le vaisseau spatial utilisera NFT pour naviguer vers la surface de l'astéroïde en comparant le catalogue d'images embarqué aux images de navigation qu'il prendra pendant la descente. En réponse à la surface extrêmement rocheuse de Bennu, le système NFT a été augmenté d'un nouveau dispositif de sécurité, qui lui demande d'annuler la tentative d'échantillonnage et de reculer s'il détermine que le point de contact est proche d'un élément de surface potentiellement dangereux. Avec les rochers de la taille d'un bâtiment et les petits sites cibles de Bennu, l'équipe se rend compte qu'il est possible que le vaisseau spatial s'éteigne la première fois qu'il descend pour collecter un échantillon.

"Les défis de Bennu font partie intégrante de cette mission, et l'équipe OSIRIS-REx a répondu en développant des mesures robustes pour les surmonter, " a déclaré Mike Moreau, Chef de projet adjoint OSIRIS-REx chez Goddard. "Si le vaisseau spatial exécute une vague en tentant de prélever un échantillon, cela signifie simplement que l'équipe et le vaisseau spatial ont fait leur travail pour s'assurer que le vaisseau spatial puisse voler un autre jour. Le succès de la mission est notre première priorité."

Quel que soit le site qui remporte la course, l'équipe de la mission OSIRIS-REx est prête à relever tous les nouveaux défis que Bennu peut apporter. Le printemps prochain, l'équipe entreprendra d'autres vols de reconnaissance au-dessus des sites d'échantillonnage primaire et secondaire, et commencera ensuite les répétitions du vaisseau spatial pour l'atterrissage. Le prélèvement des échantillons est prévu pour l'été 2020, et l'échantillon reviendra sur Terre en septembre 2023.