(NASA) Imaginez garer en parallèle une fourgonnette de 15 passagers dans seulement deux à trois places de stationnement entourées de rochers à deux étages. Le 20 octobre, une mission de la NASA dirigée par l'Université de l'Arizona depuis 16 ans tentera l'équivalent astronomique à plus de 200 millions de miles (320 millions de kilomètres).
Une mission de la NASA appelée OSIRIS-REx va bientôt tenter de toucher la surface d'un astéroïde et ramasser les gravats.
OSIRIS-REx est la première mission de retour d'échantillons d'astéroïdes aux États-Unis, visant à collecter et à transporter un échantillon vierge et non altéré d'un astéroïde vers la Terre pour une étude scientifique. Le vaisseau spatial tentera de toucher la surface de l'astéroïde Bennu, qui se précipite dans l'espace à 63 000 miles par heure (101 000 kilomètres par heure).
Si tout se passe comme prévu, le vaisseau spatial déploiera un bras robotique de 11 pieds de long (3 mètres de long) appelé TAGSAM - Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism - et passera environ 10 secondes à collecter au moins deux onces (50 grammes) de gravats détachés de l'astéroïde. Le vaisseau spatial, surveillé à distance par une équipe de scientifiques et d'ingénieurs, rangera ensuite l'échantillon et entamera son retour sur Terre, prévu en 2023.
Vous pouvez regarder cette collection d'échantillons de manœuvres 'Touch-And-Go' le 20 octobre à 17h00 HAE / 14h00 PDT (2100 UTC) ci-dessus, ou sur la télévision de la NASA et l'agence. site Internet .
En tant que vice-président senior pour la recherche et l'innovation à UArizona et ingénieur en mécanique avec une longue carrière dans l'ingénierie des systèmes spatiaux, je pense que cette étape importante pour OSIRIS-REx capture parfaitement l'esprit de recherche et d'innovation, l'équilibre délicat entre résolution de problèmes et persévérance, entre obstacles et opportunités.
Bras d'échantillonnage du vaisseau spatial OSIRIS-REx. (NASA/Goddard/Université de l'Arizona)
Ce que Bennu peut nous apprendre
En 2004, Michael Drake, alors directeur du Laboratoire lunaire et planétaire UArizona ; his protégé, Dante Laurence , puis professeur adjoint de sciences planétaires à l'UArizona ; et des experts de Lockheed Martin et de la NASA ont discuté du tout premier concept de la mission OSIRIS-REx et de ce qu'elle pourrait accomplir.
Les astéroïdes sont des reliques des premiers matériaux qui ont formé notre système solaire, et l'étude d'un tel échantillon pourrait permettre aux scientifiques de répondre à des questions fondamentales sur les origines du système solaire. Plus loin, Déterminer est un astéroïde proche de la Terre avec un risque possible d'impacter la Terre à la fin des années 2100, de sorte que la mission explore également les moyens d'éviter une telle collision.
Cependant, l'objectif le plus ambitieux de la mission OSIRIS-REx est peut-être l'identification des ressources – le « RI » dans OSIRIS. Cela signifie, essentiellement, cartographier les propriétés chimiques de Bennu pour en savoir, entre autres, sur le potentiel d'extraction des astéroïdes pour produire du carburant de fusée - une notion qui, en 2004, était bien en avance sur son temps.
La NASA a choisi UArizona pour diriger la mission en 2011, avec Drake à la barre. Lauretta, étudiante de première génération et ancienne élève de l'UArizona, a pris la relève à la mort de Drake cette année-là et continue de diriger OSIRIS-REx aujourd'hui. Il ferait incontestablement la fierté de son prédécesseur.
Alors qu'OSIRIS-REx est la première mission de la NASA à tenter de prélever un échantillon d'un astéroïde, les connaissances scientifiques et technologiques requises pour une telle mission sont le résultat de décennies d'exploration préalable. Au début des années 1990, Galileo de la NASA a survolé les astéroïdes Gaspra et Ida . PRÈS Cordonnier a été le premier objet créé par l'homme à orbiter et à atterrir sur un astéroïde. Avant de se diriger vers la planète naine Cérès en 2012, la NASA Vaisseau spatial de l'aube mis en orbite et cartographié en profondeur le astéroïde Vesta .
Et peut-être le plus important, en 2010, l'homologue japonais de la NASA, JAXA, a renvoyé sur Terre une petite quantité de poussière d'un astéroïde via son vaisseau spatial Hayabusa.
Au début de l'année dernière, Hayabusa 2 de la JAXA a atterri et récupéré avec succès un échantillon de l'astéroïde Ryugu . Le vaisseau spatial reviendra sur Terre en décembre de cette année. Ce fut un privilège et un plaisir absolu d'observer et d'apprendre des réalisations de nos collègues au Japon.
Naviguer dans l'inattendu
OSIRIS-REx a été lancé de Cap Canaveral, en Floride, le 8 septembre 2016, et est arrivé à Bennu en décembre 2018. Dans les mois qui ont précédé ce moment, son équipe de scientifiques et d'ingénieurs a effectué à distance deux répétitions, se rapprochant de Bennu sans le toucher.
Lorsque l'équipe OSIRIS-REx a choisi Bennu comme cible, elle a suspecté et espéré que la surface de l'astéroïde ressemblerait à une plage de sable. Mais le processus scientifique – et la nature elle-même – est plein de surprises, certaines difficiles, toutes merveilleuses.
Alors que le vaisseau spatial OSIRIS-REx s'approchait de Bennu, sa suite de caméras haute résolution a renvoyé des centaines de photos de l'astéroïde vers la Terre, révélant non pas une surface semblable à une plage, mais un paysage accidenté et parsemé de rochers.
Ce n'était pas exactement dans le plan.
L'équipe s'est penchée sur ces images pendant des mois, à la recherche d'un site à la fois suffisamment large pour qu'un vaisseau spatial de la taille d'une grande fourgonnette puisse atterrir et manœuvrer sans heurter un rocher et contenant des matériaux suffisamment fins pour fournir des gravats à ramasser.
Le 12 décembre 2019, l'équipe OSIRIS-REx a annoncé le site d'atterrissage choisi : Nightingale. Nightingale abrite un cratère relativement nouveau de la taille d'un court de tennis. À son bord se trouve un rocher de la taille d'un immeuble de deux étages.
L'équipe, qui comprend des centaines de professeurs, de chercheurs et d'étudiants de l'UArizona et de plusieurs institutions partenaires, appelle affectueusement ce rocher « Mount Doom ».
Dans une petite section du cratère de Nightingale – de la taille de quelques places de stationnement seulement – l'équipe a identifié des décombres assez petits pour que le vaisseau spatial OSIRIS-REx puisse les saisir et les emporter.
Le rocher de 152 mètres de Bennu qui dépasse de son hémisphère sud. (NASA/Goddard/Université de l'Arizona)
Qui ne risque rien n'a rien
Les choses pourraient mal tourner le 20 octobre.
En plus de s'écraser sur Mount Doom , d'autres risques moins dramatiques, plus probables, se cachent. La tête de ramassage TAGSAM pourrait atterrir sur un rocher, perché en biais, plutôt qu'affleurer contre une surface plane de gravats, ce qui rendrait sa collecte beaucoup moins efficace.
Étant donné que la tête du collecteur ne peut accueillir que des particules de la taille d'un nickel ou moins, il existe également le risque qu'elle soit effectivement « bouchée » par quelque chose de plus gros. En territoire inconnu, les choses ne se déroulent pas toujours comme prévu.
Néanmoins, nous sommes optimistes.
L'adage séculaire sonne vrai : Rien n'a osé, rien n'a gagné.
Nous avons déjà acquis tant de connaissances grâce à la mission OSIRIS-REx, et nous continuerons à explorer et à résoudre les problèmes avec la même détermination audacieuse qui nous a menés jusqu'ici. 
Elizabeth Canwell , professeur de pratique en génie aérospatial et mécanique et vice-président principal pour la recherche et l'innovation, Université d'Arizona .
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original .