החללית OSIRIS-APEX של נאס"א השלימה בהצלחה את מעבר השמש הקרוב ביותר שלה, מוגנת על ידי פתרונות הנדסיים חדשניים ומציגה שיפורים במכשירים המשולבים. קרדיט: מרכז טיסות החלל גודארד/מעבדת CI של נאס"א
OSIRIS-APEX, א נאס"א חללית, ניווטה בהצלחה את גישתה הקרובה ביותר לשמש, עלתה על ציפיות התכנון והדגימה הנדסה חזקה על ידי הגנה על רכיביה הרגישים. טכניקות חדשניות כמו מיקום מחדש של מערכי שמש להגנה אפשרו לו לצאת ללא פגע, כאשר בדיקות עוקבות חשפו שיפורים בלתי צפויים במכשירים המשולבים כמו מצלמות וספקטרומטרים. עם זאת, המהנדסים נשארים זהירים מכיוון שהחללית חייבת להשלים פריהלונים מאתגרים נוספים כדי להגיע ליעד שלה, האסטרואיד אפופיס.
מהנדסי המשימה היו בטוחים שחללית OSIRIS-APEX (מקורות, פירוש ספקטרלי, זיהוי משאבים – אפופיס אקספלורר) של נאס"א תוכל לעבור את המעבר הקרוב ביותר אי פעם של השמש ב-2 בינואר 2024. הדגמים שלהם חזו שלמרות שנסעו 25 מיליון מייל קרוב יותר ל-2 בינואר 2024. חום השמש ממה שהוא תוכנן לו במקור, OSIRIS-APEX ומרכיביו יישארו בטוחים.
צוות המשימה אישר כי החללית אכן יצאה מהחוויה ללא פגע לאחר הורדת נתוני טלמטריה מאוחסנים באמצע מרץ. הצוות גם בדק את המכשירים של OSIRIS-APEX בתחילת אפריל, לאחר שהחללית הייתה רחוקה מספיק מהשמש כדי לחזור לפעולה רגילה. בין דצמבר 2023 למרץ, OSIRIS-APEX לא היה פעיל, עם נתוני טלמטריה מוגבלים בלבד זמינים לצוות על פני כדור הארץ.
פתרונות הנדסיים חדשניים
חשבון הבריאות הנקי של החללית נבעה מהנדסה יצירתית. מהנדסים הציבו את OSIRIS-APEX בכיוון קבוע ביחס לשמש והציבו מחדש את אחד משני מערכי השמש שלה כדי להצל על הרכיבים הרגישים ביותר של החללית במהלך המעבר.
החללית נמצאת במסלול אליפטי סביב השמש שמביא אותה לנקודה הקרובה ביותר לשמש, הנקראת פריהליון, בערך כל תשעה חודשים. כדי לעלות על נתיב שיאפשר לה להיפגש עם היעד החדש שלה אפופיס ב-2029, מסלול החללית כולל כמה פריהליונים שקרובים יותר לשמש ממה שרכיבי החללית תוכננו לעמוד במקור.
שתי התמונות הללו ממצלמה בשם StowCam על גבי OSIRIS-APEX מציגות את אותה תצוגה שצולמה בהפרש של שישה חודשים, לפני (משמאל) ואחרי (מימין) הפריהליון של 2 בינואר 2024. יש לציין כי אין הבדל ניכר על משטחי החללית, אינדיקציה טובה לכך שהטמפרטורות הגבוהות יותר שהתמודדו במהלך הפריהליון לא שינו את החללית. תובנה נוספת שנלקה מהתצוגה הזהה בשתי התמונות היא שגם ביצועי המצלמה לא הושפעו מהפריהליון. StowCam, מצלמת תמונה צבעונית, היא אחת משלוש מצלמות המורכבות מ-TAGCAMS (מערכת המצלמות Touch-and-Go), שהיא חלק ממערכת ההדרכה, הניווט והבקרה של OSIRIS-APEX. TAGCAMS תוכנן, נבנה ונבדק על ידי Malin Space Science Systems; לוקהיד מרטין שילבה את TAGCAMS בחללית OSIRIS-APEX ומפעילה את TAGCAMS. קרדיט: נאס"א/אוניברסיטת אריזונה/לוקהיד מרטין
"זה פנומנלי עד כמה תצורת החללית שלנו הגנה על OSIRIS-APEX, אז אני ממש מעודד ממעבר פריהליון קרוב זה", אמר רון מינק, מהנדס מערכות משימה של OSIRIS-APEX, המבוסס במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד .
יתרונות בלתי צפויים ואתגרים מתמשכים
מלבד אישור שהפריהליון של ינואר עבד על פי התחזיות, מהנדסים מצאו הפתעות בעת בדיקת רכיבי חללית. כמה מכשירים יצאו טוב מהצפוי לאחר חשיפה לטמפרטורות גבוהות יותר.
מצלמה שעזרה למפות את האסטרואיד Bennu ותעשה את אותו הדבר באפופיס, ראתה הפחתה של 70% ב"פיקסלים חמים" מאז 13 באפריל 2023, הפעם האחרונה שהיא נבדקה. פיקסלים חמים, הנפוצים במצלמות בשימוש טוב בחלל, מופיעים ככתמים לבנים בתמונות כאשר גלאים צוברים חשיפה לקרינה עתירת אנרגיה, בעיקר מהשמש שלנו.
"אנחנו חושבים שהחום מהשמש איפס את הפיקסלים באמצעות חישול", אמרה איימי סיימון, מדענית פרויקט OSIRIS-APEX, מבוססת נאס"א גודארד. חישול הוא תהליך חום שיכול לשחזר את תפקודם של מכשירים ולעיתים קרובות נעשה בכוונה באמצעות מחממים מובנים בחללית כלשהי.
נלכד ב-20 באוקטובר 2020, כמו של נאס"א OSIRIS-REx חללית אספה דגימה מפני השטח של האסטרואיד בנו, סדרה זו של 82 תמונות מציגה את שדה הראייה של מצלמת ה-SamCam כאשר החללית התקרבה ונגעה בפני השטח של בנו. ראש הדגימה של OSIRIS-REx נגע במשטח של בנו במשך כ-6 שניות, ולאחר מכן החללית ביצעה כוויה לאחור. קרדיט: נאס"א/גודארד/אוניברסיטת אריזונה
הפתעה מבורכת נוספת, אמר סיימון, הגיעה מהספקטרומטר הגלוי והקרוב לאינפרא אדום של החללית. לפני הפריהליון, נראה היה שהספקטרומטר, שמיפה את הרכב פני השטח של בנו, ויעשה את אותו הדבר באפופיס, סלע מבנו תקוע בתוך יציאת הכיול שלו. מדענים חשדו שחלק מאור השמש נחסם מלהסתנן דרך המכשיר לאחר שהחללית, שנקראה אז OSIRIS-REx, תפסה דגימה מהאסטרואיד בנו ב-20 באוקטובר 2020. על ידי איסוף הדגימה ולאחר מכן הפעלת המנועים שלה כדי לאחור מבנו, החללית עוררה אבק וחלוקי נחל שדבקו בה.
"אבל, עם מספיק תמרוני חלליות וצריבות מנוע לאחר איסוף דגימות," אמר סיימון, נראה שהסלע בנמל הכיול נעקר ממקומו. מדענים יבדקו שוב את הספקטרומטר כאשר OSIRIS-APEX יתנדנד ליד כדור הארץ ב-25 בספטמבר 2025, לצורך חיזוק כבידה.
OSIRIS-APEX פועלת כעת כרגיל כשהיא ממשיכה במסעה לעבר האסטרואיד אפופיס למפגש 2029. הביצועים הטובים מהצפוי במהלך הפריהליון הקרוב הראשון הם חדשות מבורכות. אבל מהנדסים מזהירים שזה לא אומר שהגיע הזמן להירגע. OSIRIS-APEX צריכה לבצע עוד חמישה מעברים קרובים במיוחד של השמש – יחד עם שלושה אסיסטים של כוח הכבידה של כדור הארץ – כדי להגיע ליעדה. לא ברור כיצד ההשפעה המצטברת של שישה פריהלונים במרחק קרוב יותר מהמתוכנן תשפיע על החללית ומרכיביה.
הפריהליון השני של OSIRIS-APEX מתוכנן ל-1 בספטמבר 2024. החללית תהיה במרחק של 46.5 מיליון מייל מהשמש, שזה בערך חצי מהמרחק בין כדור הארץ לשמש, והרבה בתוך מסלול וֵנוּס.
