Астероиды. Рожденные пламенем полностью

Космический аппарат OSIRIS-REx был намного больше обоих японских «Сапсанов», превышая вес «Хаябусы‑2» более чем в три раза – 2110 кг. Научное оборудование включало систему из трех камер OCAMS: камеру высокого разрешения PolyCam, поисковую камеру для обнаружения возможных спутников или выбросов вещества с поверхности астероида MapCam и камеру системы сбора образцов вещества SamCam. Помимо этого, космический аппарат нес на борту сразу три спектрографа: OVIRS (видимый и инфракрасный спектр), OTES (тепловое излучение) и REXIS (рентгеновская спектроскопия), а также лазерный альтиметр OLA и систему сбора образцов TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism, «Механизм взятия проб в движении с помощью касания»). Стоит отметить, что команды японских и американских специалистов постоянно обменивались опытом, техническими и программными наработками. Можно сказать, что OSIRIS-REx стал отчасти «третьей» миссией японско-американской программы по изучению реликтового вещества Солнечной системы, сохранившегося в астероидах.

8 сентября 2016 года автоматическая межпланетная станция OSIRIS-REx отправилась в космос. После серии коррекций орбиты и гравитационного маневра вблизи Земли, выполненного 22 сентября 2017 года, космический аппарат вышел на догонную траекторию для встречи с Бенну. Интересно, что впервые в ходе полета к цели с помощью обзорной камеры MapCam выполнялись поисковые наблюдения околоземных астероидов, а также поиск троянских астероидов Земли в точке Лагранжа L4 системы Солнце-Земля, но, к сожалению, они не дали результатов.

3 декабря 2018 года OSIRIS-REx погасил небольшую относительную скорость и вплотную подошел к своей цели. В течение месяца космический аппарат несколько раз сближался с Бенну до расстояния в несколько километров, картографируя его поверхность и уточняя геометрическую форму, а 31 декабря, выполнив финальное торможение, вышел на низкую 1,75‑километровую орбиту. Это была самая близкая рабочая орбита вокруг малого тела Солнечной системы. До этого рекорд принадлежал космическому аппарату «Розетта», изучавшему поверхность ядра кометы Чурюмова – Герасименко с расстояния семи километров. В начале 2019 года OSIRIS-REx еще раз снизил свою орбиту, на этот раз до километра.

В течение 2019 года специалисты занимались подбором нескольких безопасных площадок для кратковременного «подскока» к поверхности Бенну. Всего было отобрано четыре потенциальных места касания поверхности, а 12 декабря 2019 года специалисты NASA официально объявили о выборе площадки под кодовым названием «Соловей» (Nightingale), располагавшейся вблизи северного полюса астероида. 15 апреля 2020 года была проведена репетиция «подскока» – OSIRIS-REx снизился над выбранной областью до высоты в 65 метров, после чего выполнил операцию отхода. Вторая репетиция была проведена 11 августа. В ходе нее космический аппарат сблизился с Бенну уже до 40 метров. Все вновь прошло штатно, и команда начала готовиться к проведению основной операции по сбору образцов вещества, которая изначально была намечена на 25 августа 2020 года, но в итоге перенесена на октябрь.

Решающий «подскок» к поверхности астероида был успешно выполнен 20 октября 2020 года. Касание, перед которым панели солнечных батарей космического аппарата были подняты вверх на 45° в Y-конфигурацию для минимизации риска удара ими о поверхность астероида и попадания на них пыли, было зафиксировано акселерометром и датчиком сжатия пружины системы TAGSAM. После этого OSIRIS-REx произвел выброс струи сжатого азотного газа, удар которой должен был поднять с поверхности астероида частицы диаметром до 2 см. Процесс сбора, а точнее, улавливания вещества, продолжался ровно пять секунд, после чего космический аппарат в автоматическом режиме начал отход на безопасную орбиту.

Снимок астероида (101955) Бенну и частицы вещества, выброшенные с его поверхности при проведении операции по сбору образцов

Изображения, полученные камерой SamCam, показали, что с первого раза было собрано более 60 г вещества. 28 октября оно было перемещено в возвращаемую капсулу вместе с головкой пробоотборника, касавшегося поверхности астероида и оборудованного пассивной системой сбора образцов мелкой пыли размером до 1 мм. «Хобот» манипулятора был убран в полетное положение: впереди был путь домой.