Osiris-rex на близкой орбите вокруг астероида

31 декабря 2018 года в 14:43 по восточному времени, когда многие земляне готовились встретить Новый год, космический аппарат OSIRIS-REx, который находится на расстоянии 110 миллионов километров от Земли, на восемь секунд включил свои двигатели и вышел на орбиту вокруг астероида Бенну.

Двигаясь вокруг астероида со скоростью улитки, OSIRIS-REx установил новый рекорд в достижениях человечества. Впервые в земной истории космический аппарат встал на орбиту вокруг настолько маленького космического объекта, у которого едва хватает гравитации, чтобы удерживать аппарат на стабильной орбите.

Теперь OSIRIS-REx вращается вокруг Бенну примерно в 1,75 км от его центра. Это самое близкое расстояние космического аппарата от объекта исследования за всю историю.
Ранее только космический аппарат "Розетта" находился на тесной орбите вокруг малого астрономического тела: в мае 2016 года траектория «Розетты» пролегала примерно в 7 км от центра кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко.
Такое близкое расстояние необходимо для "привязки" космического аппарата к астероиду, гравитация которого в 5 миллионов раз меньше силы тяжести Земли.
К середине февраля OSIRIS-REx должен выйти на устойчивую 62-часовую орбиту вокруг астероида.

Миссия OSIRIS-REx была разработана на основе моделирования, сложных компьютерных программ, которые, как выяснилось, довольно точно предсказали свойства астероида Бенну и поведение траектории космического аппарата.
Такая тщательная подготовка позволила команде учёных в декабре 2018 года безопасно довести аппарат до объекта и подтвердить некоторые из своих предположений (в скалах астероида действительно сохранились следы древней воды), а также провести OSIRIS-REx над полюсами и экватором в ходе предварительного обзора, при этом на поверхности Бенну обнаружилось много крупных валунов.

16 декабря 2018 года аппарат облетел южный полюс Бенну, завершив предварительные исследования, после чего был перемещён на безопасное расстояние в 50 км от астероида, чтобы дать навигационной группе возможность подготовиться к выводу аппарата на орбиту.
Затем инженеры направили OSIRIS-REx к северному полюсу астероида, чтобы с расстояния в 15 км от объекта с помощью трёх включений двигателей осторожно вывести аппарат на орбиту в течение 10 дней.

Хотя сейчас OSIRIS-REx находится на устойчивой орбите, гравитационное поле Бенну настолько слабое, что для безопасной работы аппарата в дальнейшем может потребоваться корректировка его траектории.
При малой гравитации такие воздействия, как солнечное излучение и тепловое давление на поверхность Бенну становятся довольно существенными и могут повлиять на орбиту космического аппарата гораздо значительней, чем если бы он вращался вокруг Земли или Марса, где гравитация является доминирующей силой.

На этот случай навигационная группа миссии OSIRIS-REx собирается использовать специальные маневры "уравновешивания", с помощью которых можно слегка смещать траекторию космического аппарата в том или ином направлении для корректировки орбиты с учётом этих небольших воздействий.
Если какая-либо проблема начнёт представлять угрозу для безопасности аппарата, он запрограммирован на временное удаление от астероида, чтобы избежать столкновения с ним. А затем инженеры смогут вернуть космический аппарат обратно на орбиту.

После предварительной съёмки и картографирования поверхности астероида научной группой созданы трёхмерные модели поверхности Бенну, которые используются для навигации вблизи астероида.

Начальная орбитальная фаза поможет учёным усовершенствовать подробные модели гравитационного поля Бенну, его тепловых свойств, ориентации и скорости вращения. Это, в свою очередь, позволит им доработать схемы траектории аппарата для ещё более сложных манёвров, которые будут выполняться в 2019 году.

Манёвр, осуществлённый 31 декабря для выведения космического аппарата на орбиту вокруг астероида, является первой из многих запланированных навигационных операций миссии.
В конце февраля OSIRIS-REx начнёт выполнение серии близких облётов Бенну, чтобы сделать снимки с высоким разрешением каждого квадратного дюйма астероида и выбрать место для сбора образцов реголита.
Летом 2020 года космический аппарат на короткое время коснется поверхности Бенну, чтобы захватить грунт специальным устройством. Доставка образца на Землю планируется в сентябре 2023 года.