NASA’nın OSIRIS-APEX uzay aracı, yenilikçi mühendislik çözümleriyle korunan ve yerleşik cihazlarda iyileştirmeler gösteren en yakın güneş geçişini başarıyla tamamladı. Katkıda bulunanlar: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi/CI Laboratuvarı
OSIRIS-APEX, bir NASA Uzay aracı, Güneş’e en yakın yaklaşımı başarıyla gerçekleştirdi, tasarım beklentilerini aştı ve hassas bileşenlerini koruyarak sağlam bir mühendislik sergiledi. Koruma için güneş panellerinin yeniden konumlandırılması gibi yenilikçi teknikler, cihazın zarar görmeden ortaya çıkmasını sağladı; daha sonraki testler, kameralar ve spektrometreler gibi yerleşik cihazlarda beklenmedik gelişmeler olduğunu ortaya çıkardı. Bununla birlikte, uzay aracının hedefi olan asteroit Apophis’e ulaşmak için ek zorlu günberileri tamamlaması gerektiğinden mühendisler temkinli olmaya devam ediyor.
Görev mühendisleri, NASA’nın OSIRIS-APEX (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification – Apophis Explorer) uzay aracının 2 Ocak 2024’te Güneş’in şimdiye kadarki en yakın geçişini atlatabileceğinden emindi. Modelleri, Güneş’e 25 milyon mil daha yakın seyahat etmesine rağmen bunu tahmin etmişti. Güneş’in başlangıçta tasarlandığından daha fazla ısınması durumunda OSIRIS-APEX ve bileşenleri güvende kalacaktı.
Görev ekibi, Mart ayı ortasında depolanan telemetri verilerini indirdikten sonra uzay aracının gerçekten de bu deneyimden zarar görmeden çıktığını doğruladı. Ekip ayrıca, uzay aracı normal operasyonlara dönecek kadar Güneş’ten yeterince uzaklaştığında, Nisan ayı başlarında OSIRIS-APEX’in cihazlarını da test etti. Aralık 2023 ile Mart ayları arasında OSIRIS-APEX etkin değildi ve Dünya’daki ekibin kullanabileceği yalnızca sınırlı telemetri verileri vardı.
Yenilikçi Mühendislik Çözümleri
Uzay aracının temiz sağlık raporu yaratıcı mühendislikten kaynaklanıyordu. Mühendisler OSIRIS-APEX’i Güneş’e göre sabit bir yönelime yerleştirdiler ve iki güneş panelinden birini geçiş sırasında uzay aracının en hassas bileşenlerini gölgeleyecek şekilde yeniden konumlandırdılar.
Uzay aracı, Güneş’in etrafında eliptik bir yörüngededir ve bu, onu yaklaşık dokuz ayda bir Güneş’e en yakın, günberi adı verilen bir noktaya getirir. 2029’da yeni hedefi Apophis ile buluşmasını sağlayacak bir yola girebilmek için, uzay aracının yörüngesi birkaç günberi noktası içeriyor. öyle daha yakın güneşe Uzay aracının bileşenleri başlangıçta dayanacak şekilde tasarlandı.
OSIRIS-APEX gemisindeki StowCam adlı bir kameradan alınan bu görüntülerin her ikisi de, 2 Ocak 2024 günberi noktasından önce (solda) ve sonra (sağda) altı ay arayla alınan aynı görüntüyü gösteriyor. Özellikle, uzay aracı yüzeylerinde gözlemlenebilir bir fark yoktur; bu, günberi sırasında karşılaşılan yüksek sıcaklıkların uzay aracını değiştirmediğinin iyi bir göstergesidir. İki görüntüdeki aynı görünümden elde edilen bir başka fikir de kameranın performansının günberi noktasından etkilenmediğidir. Renkli bir görüntüleyici olan StowCam, OSIRIS-APEX’in yönlendirme, navigasyon ve kontrol sisteminin bir parçası olan TAGCAMS’ı (Dokun ve Git Kamera Sistemi) içeren üç kameradan biridir. TAGCAMS, Malin Space Science Systems tarafından tasarlandı, üretildi ve test edildi; Lockheed Martin, TAGCAMS’ı OSIRIS-APEX uzay aracına entegre etti ve TAGCAMS’ı işletti. Katkıda bulunanlar: NASA/Arizona Üniversitesi/Lockheed Martin
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde görevli OSIRIS-APEX görev sistemleri mühendisi Ron Mink, “Uzay aracı konfigürasyonumuzun OSIRIS-APEX’i ne kadar iyi koruduğu olağanüstü, bu yüzden bu ilk yakın günberi geçişi beni gerçekten cesaretlendirdi” dedi. .
Beklenmedik Faydalar ve Devam Eden Zorluklar
Mühendisler, Ocak günberisinin tahminlere göre gerçekleştiğini doğrulamanın yanı sıra, uzay aracı bileşenlerini test ederken sürprizlerle karşılaştı. Daha yüksek sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra birkaç cihaz beklenenden daha iyi çıktı.
Asteroit Bennu’nun haritalanmasına yardımcı olan ve aynısını Apophis’te yapacak bir kamera, en son test edildiği 13 Nisan 2023’ten bu yana “sıcak piksellerde” %70’lik bir azalma gördü. Uzayda iyi kullanılan kameralarda yaygın olarak görülen sıcak pikseller, dedektörler çoğunlukla Güneş’ten gelen yüksek enerjili radyasyona maruz kaldığında görüntülerde beyaz noktalar olarak ortaya çıkıyor.
NASA Goddard’dan OSIRIS-APEX proje bilimcisi Amy Simon, “Güneşten gelen ısının tavlama yoluyla pikselleri sıfırladığını düşünüyoruz” dedi. Tavlama, aletlerin işlevini eski haline getirebilen bir ısı işlemidir ve genellikle bazı uzay araçlarındaki yerleşik ısıtıcılar aracılığıyla kasıtlı olarak yapılır.
20 Ekim 2020’de NASA’nın fotoğrafı olarak yakalandı OSIRIS-REx uzay aracı asteroit Bennu’nun yüzeyinden bir örnek topladı; 82 görüntüden oluşan bu seri, uzay aracı Bennu’nun yüzeyine yaklaşıp dokunduğunda SamCam görüntüleyicisinin görüş alanını gösteriyor. OSIRIS-REx’in numune alma kafası yaklaşık 6 saniye boyunca Bennu’nun yüzeyine temas etti ve ardından uzay aracı bir geri çekilme yakma işlemi gerçekleştirdi. Katkıda bulunanlar: NASA/Goddard/Arizona Üniversitesi
Simon, bir başka hoş sürprizin de uzay aracının görünür ve yakın kızılötesi spektrometresinden geldiğini söyledi. Günberi noktasından önce, Bennu’nun yüzey bileşimini haritalayan ve aynısını Apophis’te yapacak olan spektrometrenin kalibrasyon portunda Bennu’dan bir kaya sıkışmış gibi görünüyordu. Bilim insanları, o zamanlar OSIRIS-REx olarak adlandırılan uzay aracının 20 Ekim 2020’de asteroit Bennu’dan bir örnek almasının ardından güneş ışığının bir kısmının cihazdan filtrelenmesinin engellendiğinden şüpheleniyorlardı. uzay aracı kendisine yapışan toz ve çakıl taşlarını karıştırdı.
Simon, “Ancak yeterli sayıda uzay aracı manevrası ve numune toplama sonrasında motor yanmaları nedeniyle kalibrasyon portundaki kaya yerinden çıkmış gibi görünüyor” dedi. OSIRIS-APEX, 25 Eylül 2025’te yerçekimsel bir artış için Dünya’nın yanından geçtiğinde bilim adamları spektrometreyi tekrar kontrol edecekler.
OSIRIS-APEX, 2029 randevusu için asteroit Apophis’e doğru yolculuğunu sürdürürken artık normal şekilde çalışıyor. İlk yakın günberi sırasında beklenenden daha iyi performansı memnuniyetle karşılanan bir haber. Ancak mühendisler bunun rahatlama zamanının geldiği anlamına gelmediği konusunda uyarıyor. OSIRIS-APEX’in hedefine ulaşmak için Güneş’in beş kez daha olağanüstü yakın geçişini (üç Dünya yerçekimi asistanıyla birlikte) gerçekleştirmesi gerekiyor. Altı günberi noktasının tasarlanandan daha yakın bir mesafedeki kümülatif etkisinin uzay aracını ve bileşenlerini nasıl etkileyeceği belli değil.
İkinci OSIRIS-APEX günberisi 1 Eylül 2024’te planlanıyor. Uzay aracı Güneş’ten 46,5 milyon mil uzakta olacak, bu da Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin kabaca yarısı kadar ve yörüngesinin oldukça içinde olacak. Venüs.