Cómo la NASA se apresuró a salvar a OSIRIS-REx de un desastre con fugas

La fuente de la fuga fue fácil de detectar. Trozos de regolito del tamaño de una roca abultaban parcialmente el anillo de la aleta Mylar de la cabeza en varios lugares. La solapa estaba destinada a permitir la entrada de material, pero no la salida. Nada como esto había sucedido durante las pruebas, que habían incluido simulaciones de condiciones de gravedad cercana a cero utilizando materiales similares a regolitos, dice Beau Bierhaus, científico principal de Tagsam de Lockheed Martin. Las partículas que parecían mantener abierta la solapa tenían el tamaño y la forma adecuados para su recogida. “No puedo pensar en nada que hubiera evitado que las partículas fueran recolectadas [inside the Tagsam head], aparte de que no quedaba más espacio en la posada ”, dice Bierhaus. “Debido a que no había más espacio adentro, se atascó”.

¿Cómo pudo haberse llenado tanto la cabeza de Tagsam? Debido a que la superficie de Bennu era un misterio para los científicos antes de que OSIRIS-REx llegara para observarla de cerca, Bierhaus y otros ingenieros de Lockheed tuvieron que diseñar su cabezal colector para rebotar y succionar una variedad de tipos de superficies, desde las similares a las de un empaque duro. camino de grava a otros más suaves que una playa de arena fina. Antes de que el equipo viera a Bennu de cerca, modelaron su superficie basándose en el asteroide 25103 Itokawa, muestreado en 2005 por el primero Misión japonesa Hayabusa. “En esencia, esperábamos recoger un gran balde de arena blanda”, dice Ed Beshore, ex investigador principal adjunto de la misión, ahora jubilado de la Universidad de Arizona. En cambio, las imágenes de la superficie de Bennu tomadas por las cámaras de OSIRIS-REx antes del toque y marcha parecían mostrar un campo minado de cantos rodados y rocas afiladas.

Pero Bennu tenía más sorpresas reservadas. De hecho, según el profundo rebote del Tagsam, parece que el material de la superficie no era duro. En el entorno de microgravedad del asteroide, en cambio, se comportó como un fluido viscoso: miles de canicas rebotando y dispersándose en baja gravedad. “Si lo empuja, se desplaza y se mueve de formas que no podríamos haber anticipado”, dice Bierhaus.

La cabeza penetró los primeros centímetros de superficie sin mucha resistencia. Esto, dice Moreau, “precargó el centro del cabezal Tagsam con material, y luego, cuando explotó el gas, todo ese material entró en el cabezal de inmediato”. A medida que el brazo continuaba hacia abajo otro medio metro a través de la superficie flexible, es posible que se hubiera atascado más regolito. “Para cuando retrocedimos, la cabeza ya estaría llena”, continúa. Otra posibilidad, dado el material de la superficie sorprendentemente viscoso, es que las rocas blandas y maleables del regolito se encajaron en la abertura de la aleta de Mylar y no pudieron llegar hasta la cabeza, dice Moreau.

Aún así, en la sede, hubo buenas noticias. Veinte o 30 minutos después de que la nave dejara de mover su brazo Tagsam, la fuga de material parecía haberse calmado. “Cada vez que movíamos el brazo, estábamos soltando cosas”, dice Moreau. Ahora el equipo ordenó a la nave que se callara, apunte hacia la Tierra para facilitar la comunicación y “estacione” su brazo en su lugar. El equipo también canceló la próxima maniobra de medición de masa de muestra, que requería extender el brazo Tagsam y hacer girar la nave espacial, una acción que probablemente arrojaría escombros de la cabeza en 360 grados.

Seguros de que el Tagsam había amordazado solo una parte de su enorme mordisco, el equipo pasó a la siguiente pregunta: asumiendo que la cabeza estaba llena de material cuando rebotó contra Bennu, y que la fuga había sido causada en gran parte por el movimiento del brazo, ¿cuánto de la muestra se había perdido? ¿Quedaron al menos 60 gramos para guardar?

Para responder esas preguntas sin la maniobra de medición, cinco equipos se dispusieron a hacer estimaciones utilizando técnicas alternativas. Un grupo analizó imágenes de alta resolución de la zona de aterrizaje, hasta las rocas individuales, para modelar cuántos gramos deberían haberse recolectado; estimaron que probablemente eran cientos. Otro grupo estudió detenidamente las fotos del Tagsam después del toque y se fue, mirando en su área visible (alrededor del 40 por ciento del contenedor) para estimar el volumen de los escombros en el interior. La obstrucción de la luz que se ve en una pantalla que rodea el exterior del contenedor ofreció otra pista de que la cápsula podría estar casi llena. Un equipo estimó que el material rocoso atascado en el colgajo de Mylar tenía decenas de gramos, no lo suficiente para hacer la muestra necesaria por sí solo, pero sí un premio considerable. Otro equipo utilizó nuevas técnicas de imágenes en 3D para estimar el tamaño y la masa de cientos de partículas que se muestran escapando durante la sesión de imágenes de 10 minutos justo después del movimiento del brazo de Tagsam, y encontró una pérdida de decenas de gramos, una “cantidad decente”. dice Coralie Adam, la ingeniera de navegación óptica líder de la misión, pero “probablemente perdimos el material más pequeño que podía escapar a través de esos huecos”.

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