(NASA) Forestil dig parallelparkering af en varebil med 15 passagerer på kun to til tre parkeringspladser omgivet af to-etagers kampesten. Den 20. oktober vil en University of Arizona-ledet NASA-mission 16 år undervejs forsøge den astronomiske ækvivalent mere end 200 millioner miles (320 millioner kilometer) væk.
En NASA-mission kaldet OSIRIS-REx vil snart forsøge at røre overfladen af en asteroide og samle løse murbrokker.
OSIRIS-REx er USA's første asteroideprøvereturmission, der sigter mod at indsamle og transportere en uberørt, uændret prøve fra en asteroide tilbage til Jorden til videnskabelig undersøgelse. Rumfartøjet vil forsøge at røre overfladen af asteroiden Bennu, som suser gennem rummet med 63.000 miles i timen (101.000 kilometer i timen).
Hvis alt går efter planen, vil rumfartøjet udsende en 11 fod lang (3 meter lang) robotarm kaldet TAGSAM – Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism – og bruge omkring 10 sekunder på at indsamle mindst to ounce (50 gram) løs murbrokker fra asteroiden. Rumfartøjet, der fjernovervåges af et hold af videnskabsmænd og ingeniører, vil derefter opbevare prøven og begynde dens tilbagevenden til Jorden, planlagt til 2023.
Du kan se denne prøvesamling 'Touch-And-Go'-manøvre den 20. oktober kl. 17:00 EDT/ 14:00 PDT (2100 UTC) ovenfor eller på NASA Television og agenturets internet side .
Som senior vicepræsident for forskning og innovation hos UArizona og en maskiningeniør med en lang karriere inden for rumsystemteknik, tror jeg, at denne milepæl for OSIRIS-REx perfekt fanger ånden i forskning og innovation, den omhyggelige balance mellem problemløsning og vedholdenhed, af forhindringer og muligheder.
OSIRIS-REx rumfartøjets prøvetagningsarm. (NASA/Goddard/University of Arizona)
Hvad Bennu kan lære os
I 2004, Michael Drake, dengang leder af UArizona Lunar and Planetary Laboratory ; hans beskyttede, Dante Lauretta , dengang en UArizona assisterende professor i planetarisk videnskab; og eksperter fra Lockheed Martin og NASA diskuterede det allertidligste koncept for OSIRIS-REx-missionen, og hvad det kunne opnå.
Asteroider er relikvier af de tidligste materialer, der dannede vores solsystem, og at studere en sådan prøve kan give videnskabsmænd mulighed for at besvare grundlæggende spørgsmål om solsystemets oprindelse. Yderligere, Bestemme er en jordnær asteroide med mulig risiko for at påvirke Jorden i slutningen af 2100-tallet, så missionen undersøger også måder, hvorpå en sådan kollision kan undgås.
Det måske mest ambitiøse mål med OSIRIS-REx-missionen er ressourceidentifikation – 'RI'en' i OSIRIS. Det betyder i det væsentlige at kortlægge Bennus kemiske egenskaber for blandt andet at lære om potentialet for minedrift af asteroider til at producere raketbrændstof – en forestilling, som i 2004 var langt forud for sin tid.
NASA valgte UArizona til at lede missionen i 2011 med Drake ved roret. Lauretta, en førstegenerations universitetsstuderende og UArizona-alumne, tog over, da Drake døde det år og fortsætter med at lede OSIRIS-REx i dag. Han ville uden tvivl gøre sin forgænger stolt.
Mens OSIRIS-REx er den første NASA-mission, der forsøger at indsamle en prøve fra en asteroide, er den videnskabelige og teknologiske viden, der er nødvendig for en sådan mission, resultatet af årtiers forudgående udforskning. I begyndelsen af 1990'erne, NASAs Galileo fløj forbi asteroiderne Gaspra og Ida . NÆR Skomager var det første menneskeskabte objekt, der kredsede om og landede på en asteroide. Inden kursen mod dværgplaneten Ceres i 2012, NASA's Dawn rumfartøj kredsede og kortlagde i vid udstrækning asteroide Vesta .
Og måske mest markant, i 2010 returnerede den japanske pendant til NASA, JAXA, til Jorden en lille mængde støv fra en asteroide via sit Hayabusa-rumfartøj.
Tidligt sidste år, JAXA's Hayabusa 2 landede på og med succes indsamlet en prøve fra asteroiden Ryugu . Rumfartøjet vender tilbage til Jorden i december i år. Det har været et privilegium og en absolut fornøjelse at observere og lære af vores kollegers resultater i Japan.
Navigerer i det uventede
OSIRIS-REx blev lanceret fra Cape Canaveral, Florida, den 8. september 2016 og ankom til Bennu i december 2018. I månederne op til dette øjeblik har dets team af videnskabsmænd og ingeniører eksternt gennemført to øvelser, hvor de er kommet meget tæt på Bennu uden at røre ved den.
Da OSIRIS-REx-holdet valgte Bennu som sit mål, havde de mistanke om og håbede, at asteroidens overflade ville ligne en sandstrand. Men den videnskabelige proces – og naturen selv – er fuld af overraskelser, nogle udfordrende, alle vidunderlige.
Da OSIRIS-REx-rumfartøjet nærmede sig Bennu, sendte dens suite af højopløsningskameraer hundredvis af fotos af asteroiden tilbage til Jorden, og afslørede ikke en strandlignende overflade, men et robust, kampestens-strøet landskab.
Det var ikke lige i planen.
Holdet granskede disse billeder i månedsvis og søgte efter et sted, der både var bredt nok til, at et rumfartøj på størrelse med en stor passagervogn kunne lande og manøvrere uden at ramme en kampesten og indeholdende materiale fint nok til at samle løse murbrokker.
Den 12. december 2019 annoncerede OSIRIS-REx-teamet det valgte landingssted: Nightingale. Nightingale er hjemsted for et relativt nyt krater på størrelse med en tennisbane. I kanten ligger en kampesten på størrelse med en to-etagers bygning.
Holdet, som omfatter hundredvis af fakulteter, forskere og studerende fra UArizona og flere partnerinstitutioner, omtaler kærligt denne sten som 'Mount Doom'.
I en lille sektion af Nightingales krater – på størrelse med nogle få parkeringspladser – identificerede holdet løse murbrokker, der var små nok til, at OSIRIS-REx-rumfartøjet kunne gribe og bære væk.
Bennus 152 meter store kampesten stikker ud fra dens sydlige halvkugle. (NASA/Goddard/University of Arizona)
Hvo intet vover, intet vinder
Ting kan gå galt den 20. oktober.
Bortset fra at styrte ind i Mount Doom , andre mindre dramatiske, mere sandsynlige risici lurer. TAGSAM-samlerhovedet kunne lande på en klippe, placeret i en vinkel, i stedet for at flugte med en flad overflade af murbrokker, hvilket gør dets opsamling langt mindre effektiv.
Fordi opsamlerhovedet kun kan rumme partikler på størrelse med en nikkel eller mindre, er der også risiko for, at det effektivt bliver 'tilstoppet' af noget større. På ukendt territorium går tingene ikke altid efter planen.
Ikke desto mindre er vi optimistiske.
Det ældgamle ordsprog er sandt: Intet vovet, intet vundet.
Vi har allerede fået så meget viden fra OSIRIS-REx-missionen, og vi vil fortsætte med at udforske og løse problemer med den samme dristige beslutsomhed, som har bragt os indtil videre. 
Elizabeth Cantwell , professor i praksis for rumfart og maskinteknik og Senior Vice President for forskning og innovation, University of Arizona .
Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs original artikel .