Misión cumplida. Después de siete años, de viaje, la cápsula de la sonda OSIRIS-REx con rocas y polvo del asteroide Bennu ha regresado a la Tierra. La NASA ya tiene en su poder su primer conjunto de muestras de un asteroide, el tercero de la historia de la Humanidad tras los entregados por las sondas japonesas Hayabusa y Hayabusa 2 en 2010 y 2020, respectivamente. Aunque la cantidad precisa no se conocerá hasta que se analice el interior de la cápsula, la NASA cree que ya hay cerca de 250 gramos de Bennu con nosotros en la Tierra. La cápsula SRC (Sample Return Capsule) de OSIRIS-REx aterrizó en las instalaciones del UTTR (Utah Testing and Training Range) del Departamento de Defensa situadas junto al Gran Lago Salado (Utah, EE.UU., coordenadas 40,4º norte, 113,4º oeste) a las 14:52 UTC de hoy día 24 de septiembre de 2023, unos tres minutos antes de lo previsto. La cápsula se había separado previamente de la sonda a las 10:42 UTC a 102 000 kilómetros de distancia y comenzó un vuelo independiente de casi cuatro horas en las que estuvo estabilizada mediante giro. A las 11:02 UTC la sonda OSIRIS-REx, a partir de ahora conocida como OSIRIS-APEX, realizó una maniobra de evasión con los motores ACS para cambiar su trayectoria y no chocar contra la Tierra. La cápsula, de unos 45 kg y 81 x 50 centímetros, entró en la atmósfera a las 14:08 UTC a 44 500 km/h (12,4 km/s) y a 130 kilómetros de altitud. El escudo de ablación de material PICA soportó las altas temperaturas de la reentrada, permitiendo que las muestras no superasen los 75 ºC. Eso sí, la aceleración máxima llegó a 32 g.

Posteriormente, a unos 34 kilómetros de altitud y mientras viajaba a Mach 1,4, la cápsula se supone que desplegó el paracaídas piloto para estabilizarla —aunque por el momento no hay prueba de que se haya desplegado— y a las 14:47 UTC, antes de lo previsto, desplegó el paracaídas principal, de 7,3 metros de diámetro, a 6 kilómetros de altitud, frenando rápidamente el vehículo hasta velocidades subsónicas. Unos siete minutos antes de la entrada atmosférica, cuatro helicópteros con cámaras infrarrojas y de espectro visible se movilizaron en el UTTR con el objetivo de detectar la pequeña cápsula —prácticamente invisible a simple vista— y seguirla hasta el punto de aterrizaje dentro de la elipse de aterrizaje prevista, ayudados por un avión WB-57 de la NASA. Aunque el equipo había planeado una búsqueda de hasta 40 horas por si perdían el rastro en infrarrojo y radar de la cápsula, los radares pudieron determinar sin problemas la trayectoria y zona de aterrizaje. Los helicópteros de la NASA puedieron ver el despliegue del paracaídas principal y el descenso final. La cápsula tocó el suelo a unos 18 km/h, después de que el paracaídas principal se separase (para evitar que pudiera arrastrar la cápsula en caso de mucho viento). El helicóptero de la NASA encontró la cápsula en la superficie a las 15:07 UTC. Después de descender cerca, los primeros humanos  en volver a inspeccionar la cápsula tras siete años de viaje por el espacio interplanetario fueron Stu Wylie y Vicky Thiem. Wylie, un militar de la USAF experto en explosivos, se aseguró de que la zona desde el helicóptero hasta la cápsula estuviese libre de explosivos de ejercicios militares anteriores —UTTR es un polígono militar—, recogió el paracaídas principal y procedió a marcar con banderitas un camino seguro para el resto del equipo y algunas zonas de interés del suelo para recoger muestras.

Vicky Thiem, una ingeniero de Lockheed Martin, el contratista principal de la misión, verificó que la nave estuviese intacta y de que no se hubiesen liberado gases tóxicos de las baterías del interior (a base de disulfuro de litio). Tras comprobar que la temperatura no fuese excesiva, cubrió el contenedor vacío de los paracaídas con teflón y colocó cubiertas para tapar las válvulas de entrada de aire a la cápsula. Estas válvulas, dotadas de filtros de partículas, permiten igualar la presión interna de la cápsula con el exterior para facilitar la apertura de la cápsula. A continuación, el equipo —que incluía al Investigador Principal de la misión, Dante Lauretta— recogió muestras de la zona para verificar que no hay ninguna sustancia contaminante que pueda afectar al análisis del regolito de Bennu, colocó la nave sobre un soporte metálico y la recubrió con varias capas de material aislante (teflón) y una lona antes de ponerle un arnés unido a un cable de 30 metros que se usaría para llevar la nave colgada de un helicóptero hasta un hangar en el Dugway Proving Ground junto a las las instalaciones del UTTR, al que llegó a las 16:37 UTC. En este hangar se ha dispuesto una habitación limpia temporal para analizar y desmontar la cápsula. Más adelante, los elementos de la cápsula con las muestras serán trasladadas en un avión C-17 hasta el centro Johnson de la NASA en Houston (Texas). Allí, las muestras se almacenarán en un laboratorio específico (el 75% de las mismas se guardará para un análisis posterior dentro de años o décadas cuando haya mejores técnicas). Mientras, el contenedor dentro de la cápsula recibirá un flujo constante de nitrógeno para evitar que las muestras puedan ser modificadas por el oxígeno atmosférico u otros gases o partículas contaminantes. Toda la maniobra de rescate duró unos 70 minutos.

En preparación para el aterrizaje de la cápsula, el 10 de septiembre la sonda realizó una corrección de maniobra que modificó su velocidad en apenas 1 km/h. El 17 de septiembre la sonda había efectuado su última corrección de trayectoria para situarla en la trayectoria óptima para soltar la cápsula, un breve encendido de los motores de maniobra ACS que cambió la velocidad de la nave en tan solo 3 milímetros por segundo cuando el vehículo estaba a 2,8 millones de kilómetros de distancia. De esta manera, el equipo de OSIRIS-REx se aseguró que el momento de entrada de la cápsula en la atmósfera era exactamente el previsto. La precisión en la trayectoria ha permitido reducir el tamaño de la elipse de aterrizaje desde los 80 x 20 kilómetros iniciales hasta 58 x 14 kilómetros y, finalmente, 30 x 12 kilómetros (la cápsula aterrizó a unos 8 kilómetros al este del centro de la elipse). El 21 de septiembre a las 22:00 UTC OSIRIS-REx entró en la esfera de influencia gravitatoria de la Tierra.

Dentro de la cápsula se halla el santo grial de la misión: el dispositivo TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism), que contiene el regolito procedente de un asteroide cercano. Este mecanismo recogió trocitos de Bennu al entrar en contacto con la superficie del asteroide el 20 de octubre de 2020 a las 21:50 UTC. La breve operación de recogida apenas duró unos cinco segundos y durante la misma la sonda tocó la zona de la superficie denominada Nightingale con el TAGSAM en el extremo de un brazo de 3,35 metros mientras iba a una velocidad de unos 10 cm/s. Justo ese momento se disparó una botella de nitrógeno para forzar al regolito del asteroide a meterse en el TAGSAM y, luego, la sonda usó sus propulsores para alejarse de la superficie de Bennu. El breve ‘acoplamiento’ dejó un cráter más grande del esperado, prueba de que las partículas de Bennu están unidas muy débilmente entre sí, como un fluido, tanto que OSIRIS-REx se habría hundido en el regolito del asteroide como un niño en una piscina de bolas si no hubiera encendido sus propulsores justo después del contacto con la superficie. La poca adherencia de las partículas provocó que, aunque la sonda recogiese más material del previsto, gran parte, si no la mayoría, se escapase antes de sellar la cápsula.

¡Ya tenemos aquí las muestras!

MISSION #OSIRIS-REx
Target Object: #BENNU
Phase: Sample Collection
OSIRIS-REx Navigation Camera #TAGCAMS

NASA/Goddard/UoA/j.Roger pic.twitter.com/uzh3ahN8Zq

— landru79 (@landru79) September 24, 2023

La cantidad de muestras se desconoce, pero será inferior a los 2 kg y, con toda seguridad, superior a los 60 gramos, que se considera el mínimo para que la misión sea un éxito científico. Aunque en las simulaciones previas a la misión la cantidad media rondaba los 600 gramos, la NASA estima que la cápsula contendrá unos 250 gramos de muestras de Bennu, principalmente debido a la menor cantidad de polvo que tenía Bennu con respecto a lo previsto. En definitiva, una cantidad muy superior a los 5,4 gramos del asteroide Ryugu que trajo Hayabusa 2 (Hayabusa 1 apenas retornó a la Tierra unos pocos granitos —que no gramitos— del asteroide Itokawa). La cápsula de OSIRIS-REx es similar a las empleadas en las misiones Genesis y Stardust. La cápsula de la sonda Genesis con muestras del viento solar se estrelló en Utah en 2004, pero la cápsula de Stardust aterrizó en la misma zona correctamente en 2006 (aunque con menos muestras de las esperadas).

OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) despegó el 8 de septiembre de 2016 a las 23:05 UTC desde la rampa SLC-41 de la base aérea de Cabo Cañaveral mediante un cohete Atlas V 411. La sonda tenía una masa de 2110 kg cargada de combustible (880 kg en seco) y con unas dimensiones de 2,43 x 3,15 metros, con una envergadura de 6,2 metros una vez desplegados los paneles solares (con 8,5 metros cuadrados de superficie, generan entre 1226 y 3000 vatios de potencia eléctrica). El 3 de diciembre de 2018 la sonda llegó a las cercanías de Bennu y comenzó a explorarlo. El 31 de ese mismo mes la nave se colocó oficialmente en órbita del asteroide. Bennu resultó ser un asteroide de tipo ‘pila de escombros’ como Ryugu, con poco polvo en la superficie y, por tanto, plagado de rocas y con escasas zonas planas y arenosas que fuesen seguras para recoger el regolito. En agosto de 2019, después de una dura búsqueda de un lugar de ‘aterrizaje’ adecuado para recoger las muestras, el equipo de la misión seleccionó cuatro zonas candidatas. Finalmente, el 20 de octubre de 2020 la nave recogió muestras de la zona de Nightingale. El 10 de mayo de 2021 OSIRIS-REx abandonó el asteroide para dirigirse a la Tierra, un viaje de dos años. El 21 de septiembre de 2022 la sonda maniobró para ajustar su trayectoria de regreso.

La NASA ya tiene las primeras muestras alienígenas que la agencia ha logrado recuperar de la superficie de un cuerpo celeste desde 1972, cuando la misión Apolo 17 trajo la última tanda de rocas lunares. En este siglo, solo Japón y China habían logrado traer muestras de la superficie de otros cuerpos del Sistema Solar. Aunque su misión principal ya ha finalizado, OSIRIS-REx continuará con sus aventuras. Ahora bautizada como OSIRIS-APEX (OSIRIS-APophis EXplorer) se dirigirá haca otro asteroide cercano a la Tierra, Apofis. Si todo sale bien, OSIRIS-APEX orbitará Apofis en 2029, poco después de que este haya pasado cerca de nuestro planeta. Para entonces, las muestras de Bennu seguro que nos habrán dado muchas sorpresas sobre el origen del Sistema Solar.