I membri del team OSIRIS-REx si esercitano a recuperare una capsula campione di un asteroide diretta verso la Terra

Inserito da Daniel Stolt, Università di Comunicazione

6 luglio 2023

La capsula assomiglia un po’ a un UFO in miniatura di un film di fantascienza degli anni ’60. Appoggiato a terra, leggermente inclinato, il suo scudo termico bianco esploso in alcuni punti, sembra come ci si potrebbe aspettare dopo aver accelerato dallo spazio e sfrecciato nel cielo come una stella cadente. Ma le apparenze possono ingannare e, infatti, il minuscolo oggetto delle dimensioni di un frigorifero non ha mai lasciato la superficie della terra.

Invece, è una replica della capsula campione montata sulla navicella spaziale OSIRIS-REx della NASA, che ha viaggiato nello spazio da quando è partita dall’asteroide Bennu nel maggio 2021 con circa mezzo chilo di materiale originale dell’asteroide a bordo. Per scopi di addestramento, gli ingegneri hanno collocato la capsula simulata in un campo il 27 giugno presso il campus Lockheed Martin vicino a Littleton, in Colorado, dove è in costruzione la navicella spaziale.

Il sole arde luminoso in questo giorno di giugno e raffiche di vento sferzano i prati cinguettando di grilli invisibili mentre decine di scienziati e ingegneri leggono le misurazioni dagli schermi, martellano i campioni di carote nel terreno e scarabocchiano appunti sui diari di campo. Da qualche parte in alto sull’albero, un uccello emette rumori che ricordano gli iconici bip e trilli di R2D2, il famoso piccolo droide di “Star Wars”.

I membri del team OSIRIS-REx della NASA, Lockheed Martin e l’Università dell’Arizona si sono riuniti per due giorni per provare le procedure per la prossima fase mission-critical: il recupero della vera capsula dopo l’atterraggio e l’estrazione del contenitore del campione in una camera bianca che sarebbe allestito presso lo Utah Test and Training Field per l’effettivo atterraggio il 24 settembre.

“Siamo letteralmente in un parco giochi qui”, afferma il ricercatore principale di OSIRIS-REx. Dante Lorata, professore di scienze planetarie presso l’UArizona Lunar and Planetary Laboratory, che ha partecipato alle prove del 27-28 giugno. “Abbiamo spazio per l’errore e pratichiamo la cosa reale.”

Loretta ha scambiato i suoi soliti jeans con pantaloni lunghi, un berretto da baseball e scarpe da trekking. La giornata è molto speciale, dice, perché è la prima volta che tutti i membri del team di recupero dei campioni lavorano insieme. Per l’esercitazione, i membri della squadra di recupero hanno preso posizione, divisi in quattro gruppi, ciascuno accanto a un puntone di legno che avrebbe agito da supporto per uno dei quattro elicotteri che avrebbero portato la squadra al punto di atterraggio una volta che la capsula fosse stata finito. Per terra.

Raccogliere il contenitore a terra potrebbe non sembrare un grosso problema. Ma quando quel container è appena caduto dal cielo attraverso un baldacchino che trasportava materiale di 4,5 miliardi di anni raccolto da un asteroide, lo è. Loretta spiega che uno degli obiettivi principali della missione OSIRIS-REx è comprendere l’evoluzione molecolare organica del primo sistema solare. Bennu è stato scelto come asteroide bersaglio perché contiene quello che gli scienziati planetari chiamano materiale di carbonio primordiale, residuo di quando i primi pianeti sono nati nella nuvola vorticosa di gas e polvere che alla fine sarebbe diventata il sistema solare.

A differenza dei meteoriti caduti sulla Terra senza protezione, il campione di Bennu era protetto nella sua capsula dagli elementi terrestri: aria, acqua, tempo, suolo e microbi. I ricercatori bramano materiale così puro dagli asteroidi a causa della sua promessa di aiutarli a trovare risposte su come il sistema solare e, in definitiva, la vita stessa è nata.

“Anche se atterreremo nel deserto, anche se è un atterraggio nominale e la capsula ha un bell’aspetto, ci sono ancora organismi in giro”, dice Loretta. “Il rischio che qualcuno di questi materiali entri in contatto con il campione è davvero basso, ma non è zero”.

Per affrontare questa preoccupazione, il team si sta esercitando a campionare l’ambiente intorno alla capsula per creare una libreria di tutte le cose a cui è probabile che tu sia stato esposto: suolo, aria, materia organica e così via. A questo punto dell’allenamento, alla squadra scientifica di Loretta non è consentito avvicinarsi alla capsula, che si trova nell’erba accanto a un cumulo di terra e roccia alto fino al ginocchio.

Prima che qualcuno possa avvicinarsi alla capsula, Vicky Thiem, un ingegnere della sicurezza di Lockheed Martin, viene addestrato a misurarne la temperatura, che sarà un passo importante durante l’effettivo ritorno del campione per garantire che si raffreddi a sufficienza dal suo violento ingresso nell’atmosfera. Successivamente, il team di sicurezza è addestrato a controllare l’area intorno alla capsula per potenziali pericoli e ad effettuare misurazioni per escludere eventuali pericoli dai gas che potrebbe emettere, tappando le prese di pressione e coprendo i cavi elettrici esposti durante la discesa. Una volta messa in sicurezza la capsula, Lauretta e la sua squadra si aggirano, esaminano il terreno, prendono appunti e posizionano piccole bandierine rosse nel terreno per delimitare una “zona di esclusione” dove non vogliono che altri membri della squadra avanzino.

“Nell’evento reale, saremmo particolarmente interessati a documentare le tracce lasciate dalla capsula durante la discesa, perché molto probabilmente rimbalzerà o rotolerà un po’ prima di fermarsi”, afferma Lauretta. “Dobbiamo documentare le condizioni ambientali che il campione di capsula vede quando entra, nel modo più dettagliato possibile”.

Sin dal suo inizio da parte del compianto Michael J. Drake, mentore di Loretta ed ex direttore dell’UArizona Lunar and Planetary Laboratory, la missione OSIRIS-REx è stata progettata attorno all’idea di tenere un registro della storia della capsula mantenendo solide le procedure di missione . E il più semplice possibile, secondo gli esperti della spedizione.

“Anche prima di iniziare a costruire il veicolo spaziale, quando sono state allestite le camere bianche, abbiamo documentato ogni ambiente visto da questa capsula, anche nello spazio”, afferma.

Presunti foglietti di testimoni all’interno della capsula registrano l’esposizione a gas o particelle esalate da parti in movimento, come i motori, e documentano l’intera storia della capsula.

“In questo modo, se trovi qualcosa che sembra davvero intrinseco all’origine della vita, non hai dubbi e dovresti essere in grado di escluderlo dai contaminanti a causa di quella storia documentata”, dice Loretta.

Poiché la capsula raggiungerà la pressione atmosferica mentre scende dallo spazio, è dotata di diversi strati di filtri per rimuovere determinate particelle e gas, impedendo loro di entrare in contatto con il campione. Una delle prime azioni che il team di recupero intraprenderà è collegare un tubo che inonda il campione con una fornitura continua di azoto gassoso ultra puro, afferma Richard Witherspoon, che guida le operazioni di recupero a terra presso Lockheed Martin.

“Abbiamo molto tempo per fare i recuperi, quindi non c’è bisogno di affrettarsi”, afferma Witherspoon. “Abbiamo riservato circa due ore per il recupero, il che ci dà un buon equilibrio tra tempo sufficiente sul campo per valutare, prelevare campioni di suolo e aria e recuperare la capsula senza mettere fretta alla squadra. Nell’improbabile eventualità che nulla succede, esattamente come previsto, la squadra è pronta a muoversi più velocemente.” Quindi “.

Una volta fissata, due persone sollevano la replica della capsula, che pesa circa 100 libbre, in una scatola di metallo e la avvolgono in più fogli di teflon e un telo. Quindi, attaccano una cinghia alla scatola in modo che possa essere attaccata a un cavo collegato a un elicottero. Qui finisce l’esercizio.

Il prossimo round di esercizi di recupero dei campioni si svolgerà nello Utah, dove le attività diventeranno più realistiche – o “simile al volo”, come dice Loretta – coinvolgendo elicotteri e addestramento sul luogo di atterraggio effettivo. Durante l’evento di restituzione vero e proprio, dopo che la capsula è stata recuperata e preparata per il trasporto, la capsula verrà spostata in una camera bianca allestita nell’hangar, dove l’equipaggio la aprirà ed estrarrà il contenitore del campione. Il giorno successivo, sarà trasportato al Johnson Space Center della NASA a Houston, in Texas, per lo smontaggio e l’estrazione del campione per l’analisi immediata e la conservazione futura.

Le prove di giugno sono solo una “debole ombra” di ciò che si aspetta che il giorno dell’atterraggio passi, dice Loretta.

“Come oggi, lavorerò accanto alla capsula”, dice, “ma per la realtà, saprò che c’è un campione di asteroide all’interno”. “So che dovrei scavare il terreno e raccogliere campioni d’acqua, ma tutto quello che voglio veramente fare è aprire questa cosa e vedere cosa c’è dentro.”