“Da dove veniamo? Qual è il nostro destino?”
Queste sono le parole che descrivono la cosiddetta “Asteroid Mission”, una missione per nulla semplice che vede come obiettivo un asteroide del diametro di 510 metri con una velocità di 28 km al secondo.
Il nostro protagonista si chiama Bennu ed è datato a 4,5 miliardi di anni fa.
La missione Osiris-Rex (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer), con un nome proveniente dalla mitologia egiziana e partita l’8 Settembre del 2016, è la terza del programma New Frontiers che ha visto come antecedenti la missione New Horizons(per sorvolare Plutone) e Juno (orbitare attorno a Giove) e sarà responsabile della raccolta di campioni da un asteroide, per la prima volta nella storia dei viaggi spaziali.
Nonostante la nobile importanza della missione la raccolta di campioni non è l’unico obiettivo, la sonda porta con sé altri 5 strumenti che rappresentano il significato dell’acronimo di questa missione:
– Origins, analisi di un campione di carbonio incontaminato atto allo studio della natura, storia e distribuzione dei suoi minerali e materiali organici;
– Spectral Interpretation, Definire le proprietà globali di un asteroide primitivo ricco di carbonio per confrontare i risultati con le osservazioni fatte a Terra;
– Resource Identification, creare il contesto di studio del campione che arriverà a Terra mappando tutte le caratteristiche chimiche e geologiche dell’asteroide;
– Security, misurare l’Effetto Yarkovsky (forza causata dall’emissione di calore da parte di un asteroide rotante che potrebbe cambiare la sua traiettoria nel corso del tempo) per un potenziale e rischioso impatto con la Terra;
– Regolith Explorer, documentare la morfologia, geochimica e proprietà spettrali della Regolite, materiale che si trova sulla superficie dell’asteroide.

Perché proprio Bennu?
Questo enorme sasso fa parte della famiglia degli asteroidi di tipo B(primitivi e ricchi di carbonio) molto rari. E’ stato scelto perché non ha subito cambiamenti significativi in 4,5 miliardi di anni e si spera, dunque, di trovare molecole organiche come quelle che hanno dato origine alla vita sulla Terra.
Tra le importanti caratteristiche c’è anche il fatto che sull’asteroide è stata rilevata acqua nei silicati che lo compongono.
Inoltre, secondo alcuni calcoli, si crede che la traiettoria di Bennu possa modificarsi nel tempo a tal punto da generare un possibile impatto con la Terra.

La missione
Questa meravigliosa avventura della durata prevista di 7 anni ha già superato, dal 2016, ben 10 fasi fondamentali, a partire dalla fase di approccio iniziata ad Agosto del 2018 fino alla “Checkpoint Reharsal” avvenuta ad aprile di quest’anno.
Durante la fase di approccio e le successive, la sonda aveva come obiettivo quello di “tastare il territorio” in modo tale da dare agli ingegneri abbastanza dettagli per l’assegnazione di un sistema di coordinate e conoscere lo stato di Spin dell’asteroide.
Nel corso di questi anni gli scienziati hanno avuto modo di mappare, analizzare e studiare tutto il territorio dell’asteroide e con la sonda hanno potuto riconoscere quali sono i siti più favorevoli alla raccolta di campioni.
L’ultima fase appena avvenuta(Checkpoint Reharsal) prepara la strumentazione al secondo Reharsal(“Matchpoint” dove avverà il cosiddetto TAG).
Dopo aver orbitato attorno a Bennu per più di un anno, con la fase avvenuta ad Aprile 2020 Osiris-Rex ha fatto una prova uscendo dall’orbita e raggiungendo un “Checkpoint”, precedentemente definito, attraverso un “salto” che le permetteva di avvicinarsi ad un’altezza di 125 m; nella fase che verrà avviata ad Agosto di quest’anno la sonda raggiungerà un “MatchPoint”, il punto in cui avverrà la vera e propria raccolta dei campioni (Touch And Go), attorno all’orbita iniziale.
Il fatto particolarmente interessante è che la sonda non toccherà mai il terreno dell’asteroide ed è per questo che le verranno concessi 3 tentativi di raccolta, successivamente partirà per il viaggio di ritorno(Marzo 2021) con un arrivo sulla Terra previsto per il 2023.Ma passiamo a ciò che è davvero interessante: la strumentazione tecnica presente sulla sonda.
Dall’esiguo peso di 2110 kg questo spettacolo dell’ingegneria presenta due pannelli solari che insieme occupano una superficie di 8 m2 e generano una potenza che va dai 1226 ai 3000 Watt, a seconda della distanza dal sole.

OLA (Osiris-Rex Laser Altimeter)
E’ un altimetro laser, misurando l’intervallo di tempo tra l’emissione di un impulso laser e la ricezione del suo riflesso da parte del “LIDAR detector” è possibile conoscere in maniera altamente precisa la distanza alla quale si trova la sonda rispetto a Bennu attraverso la velocità della luce.

I 3 Spettrometri
Con la presenza di uno spettrometro termico(OTES), spettrometro a onde visibili e infrarosse(OVIRS) e uno spettrometro a raggi x(REXIS) è possibile conoscere qualunque caratteristica possa venire in mente che riguardi la composizione mineralogica, distribuzione termica, composizione organica, morfologia, geologia e distribuzione degli elementi.

Navigazione
Con una ridondanza di strumenti di navigazione il GN&C LIDAR permette di seguire tutte le manovre del Reharsal per assicurarsi che la sonda mantenga la giusta distanza dall’asteroide.
Dei sistemi di navigazione e controllo fanno parte anche le TAGCAMs: una fotocamera monocromatica e una fotocamera a colori da 5 Megapixel che servono rispettivamente a conoscere la posizione della sonda durante le operazioni della missione e verificare la giusta conservazione dei campioni nella fase TAG.

OCAMS
Questo sistema di 3 fotocamere è il responsabile, oltre che della mappatura di tutto l’asteroide, anche delle foto ad altissima definizione dei siti candidati per il “Touch And Go”.
PolyCam è un telescopio da 8 pollici che ha il compito di individuare l’asteroide fino a 2 milioni di km di distanza e attraverso il quale abbiamo ottenuto le prime foto ad alta definizione di Bennu.
MapCam è una fotocamera che ha mappato l’asteroide in 4 diversi colori per definirne la sagoma e l’alta risoluzione delle immagini del sito di raccolta.
SamCam è la fotocamera che si occupa di documentare tutte le operazioni che verrano svolte con il TAGSAM(braccio meccanico) e in generale tutta la missione.
E’ questo trio ingegneristico che ha permesso la creazione di una foto da ‘Record’, una foto con la qualità più alta mai ottenuta di un oggetto extraterrestre.
Insieme alle due fotocamere per il sistema di navigazione abbiamo in totale 5 fotocamere montate sulla sonda che ci permettono di vedere il fantastico mondo che c’è a milioni di distanza dalla Terra.

Dulcis in fundo è arrivato il momento di parlare del TAGSAM (Touch And Go Sample Acquisition Mechanism).
La manovra di TAG (“Touch And Go”) è la più importante della missione e avverrà ad una altezza sufficiente a permettere che l’idea geniale della NASA vada in porto.
Osiris-Rex non toccherà mai il suolo di Bennu e l’obiettivo è quello di far estendere dalla sonda un braccio meccanico(TAGSAM) fino a toccare il suolo dell’asteroide, nel tempo massimo di soli 5 secondi verrà spruzzato un quantitativo di azoto necessario a sollevare granelli di materiale superficiale che dovrebbero andare a depositarsi all’interno di una camera apposita posta lungo il braccio meccanico, inoltre i cuscinetti sulla superficie esterna del TAGSAM collezioneranno piccole quantità di materiale dovute al tocco con la superficie di Bennu.
Considerando il fatto che la manovra è molto rischiosa a livello di risultato finale, la percentuale di azoto all’interno della sonda è utile ad effettuare 3 tentativi con l’obiettivo di ottenere da 60 grammi fino a 2 kg di regolite. Al termine di questa procedura la testa del braccio meccanico si richiuderà all’interno della SRC(Sample Return Capsule) una capsula che, grazie alla presenza di un paracadute, sarà l’unica componente della sonda ad atterrare sulla Terra.
Per capire se è stato raccolto abbastanza materiale si sfrutta il confronto tra l’inerzia della sonda dopo la raccolta e l’inerzia quando il contenitore era ancora vuoto.
Ed è proprio dopo il “Touch and Go” che Osiris-Rex può avviarsi verso la fase di ritorno a Terra.
Nonostante la distanza siamo molto vicini dal conoscere le nostre origini, un passo di 230 milioni di km dalla Terra che potrà forse mettere nero su bianco cosa c’è stato 3,6 miliardi di anni fa quando per la prima volta nasceva la vita.
Dovevamo davvero arrivare così lontano?