NASAのOSIRIS-RExは、グレートソルトレーク砂漠への着陸を目標に、今年9月に小惑星サンプルカプセルを放出する予定で、チームは降下と回収中の課題に対処する準備ができている。今年9月、NASAのOSIRIS-REx宇宙船は太陽系を10億マイル旅した後、驚異的な地球接近を行う予定だ。通過する際、地球と火星の軌道の間にある小惑星から収集された原始的な宇宙岩石のサンプルが入った小型冷蔵庫ほどの大きさのカプセルを放出する。
オシリス・レックスは、2020年10月に小惑星ベンヌの表面から0.5ポンドのサンプルを収集した。このミッションのサンプル帰還カプセルは、ソルトレークシティ郊外の砂漠にある国防総省のユタ試験訓練場で8月30日に行われた試験で示された訓練モデルと同様に、パラシュートの助けを借りて9月24日に着陸する予定である。画像クレジット: NASA/KeeganBarber
OSIRIS-REx - 起源、スペクトル解釈、資源識別およびセキュリティ - レゴリス エクスプローラー - は、小惑星からサンプルを収集する最初の米国のミッションです。科学者らは、同研究所が2020年に小惑星ベンヌから収集した原材料（小惑星の表面からの約0.5ポンドの破片と塵）が、45億年前の太陽と惑星の形成時期を知る手がかりとなることを期待している。
はじめに 課題と準備
それまで、サンプルの保護チャンバーは溶岩の 2 倍の温度と、地球の大気圏に突入する人工物体としては史上 2 番目に速い速度に耐えることになります。音速の約 36 倍で地球の大気圏に突入したカプセルは、地表に近づくにつれて最終的に風、雨、その他の気象条件に遭遇する可能性があります。天候がどうであれ、それは夏の暑い気温と、かさつく塩の堆積物で覆われた古代の湖底の名残である塩原で知られる乾燥地帯であるグレート・ソルトレーク砂漠に着陸するだろう。
焦点の多くは宇宙船と着陸モジュールの技術的側面に向けられるが、科学者や気象学者のチームは着陸モジュールの復旧に大きな影響を与える可能性がある天候も注意深く監視することになる。
OSIRIS-REx は、NASA の最初の小惑星サンプル帰還ミッションです。 2016年9月に打ち上げられ、ベンヌと呼ばれる地球近傍の小惑星を探査する旅に乗り出した。このミッションのエキサイティングなフィナーレは、2023 年 9 月 24 日に起こり、ベンヌのサンプルが入ったカプセルがユタ州西部の砂漠に着陸します。出典: NASA
バージニア州ハンプトンにあるNASAラングレー研究センターの突入・降下・着陸（EDL）チームの研究エンジニア、エリック・クイーン氏は、「7年前、打ち上げ前に、カプセルは9月のユタ州が予想していたあらゆる気象条件を考慮して設計する必要があった」と語った。
頑丈なカプセルは雷や氷などの物体を通さないように作られているが、「パラシュートで着陸するときは、おそらく風が最大の懸念事項だ」とコロラド州リトルトンにあるロッキード・マーティン社のEDL分析責任者マーク・ジョンソン氏は語る。風速と風向きが、ソルトレークシティーの南西にある国防総省のユタ試験訓練場にある36マイル×8.5マイル（58キロ×14キロ）の目標のどこにカプセルが着地するかに影響を与える可能性があるためだ。
砂漠の状況と回復計画
OSIRIS-RExの飛行力学責任者のケネス・ゲッツァンダナー氏は、着陸エリアは「安全な管理エリア」とみなされていると述べた。 「ここはスターダストミッションの着陸地点でもあるので、遺産があります。」
回収チームは、国防総省のユタ試験訓練場での NASAOSIRIS-REx ミッションのためのサンプル帰還カプセル回収の準備として実地演習に参加しています。サンプルは2020年10月にNASAのOSIRIS-REx宇宙船によって小惑星ベンヌから収集され、9月24日に地球に戻り、ユタ州の試験訓練場にパラシュートで着陸する予定だ。画像クレジット: NASA/KeeganBarber
OSIRIS-REx チームは、グラウンド自体の状況にも細心の注意を払いました。夏の終わりは砂漠のモンスーンの季節であるため、大雨が降ると泥だらけの地面が水浸しになる可能性があります。ヘリコプターがカプセルを見つけて輸送するのにオフロード車が必要な場合、湿ったセメントのような泥で運転が困難になります。
このミッションを支援する米陸軍気象学者エリック・ネルソン氏は、「モンスーン期の終わりまでに、降水量と塩原の状態が分かるはずだ」と語った。 「良い指標となるのは、毎年8月に開催されるレースイベントであるボンネビル・スピード・ウィークです。」すべてが順調に進んでいるから、「おそらく問題に遭遇することはないでしょう」。
OSIRIS-REx ミッションを支援するため、チームは着陸までの数日間に気象観測気球を展開します。使い捨て気球は高度約 60,000 フィート (18,288 メートル) まで到達でき、これは民間ジェット機が飛行する高度の約 2 倍です。それらは秒速 18 フィート (5.5 メートル) で上昇し、大気中に突入する前に温度、湿度、気圧、風に関するデータを送信します。ミッションはこれらの観測結果を使用して、その範囲内で着陸の可能性がある場所を推定します。
サンプルリターンカプセルの訓練モデルは、2023年8月29日火曜日、国防総省のユタ試験訓練場で、NASAのOSIRIS-RExミッションからサンプルリターンカプセルを回収する準備のライブリハーサル中に見られる。画像クレジット: NASA/KeeganBarber
配送はどのように行われますか?
カプセルの長い旅の最後の行程は、オシリス・レックス宇宙船から分離し、約4時間後に西海岸上空で地球の大気圏に突入するところから始まる。極超音速で移動する約100ポンド（45キログラム）のカプセルは、カリフォルニア州シリコンバレーにあるNASAのエイムズ研究センターで発明され、極端な温度に耐えるように設計された軽量アブレーション素材で作られた熱シールドを含む保護エントリーシステムに依存している。
レーダーと赤外線追跡システムは、降下中のカプセルを追跡します。 9月24日朝に東へ飛行する際、ヒューストンにあるNASAのジョンソン宇宙センターの高高度研究機WB-57を含む複数の航空機が、視覚および熱画像システムを使用してその航行を追跡する予定だ。
カプセルが訓練範囲内でドローグ パラシュートを展開すると、時速約 1,150 マイル (1,850 km/h) で移動します。丸いメインパラシュートは地面近くで開き、着地を和らげます。他のデザインとは異なり、丸みを帯びた形状は風に巻き込まれにくく、降下時のカプセルの抵抗と安定性を高めます。これにより、風によってコースから飛ばされる可能性が減り、地上での発見が困難になる可能性があります。
専門チームによって陸揚げされ回収されたサンプルは、ジョンソンの特別な研究室に移され、そこで保存および研究されます。歴史的な着陸についても研究され、将来の宇宙への輸送に役立つ予定です。
「通常は予測できないことを予測するつもりはありませんが、この秋は砂漠の小さな一角に多くの注目が集まるでしょう。いつもより少しストレスがかかるでしょう」とネルソン氏は述べました。