Ars fa un tour della camera bianca della navicella spaziale Psyche in orbita attorno all’asteroide al JPL

Ingrandisci / Illustrazione artistica della navicella spaziale Psyche della NASA, il cui lancio è previsto nell’agosto 2022. La missione Psyche esplorerà un asteroide ricco di minerali con lo stesso nome situato nella cintura principale di asteroidi tra Marte e Giove.

NASA/JPL-Caltech/Arizona State University

Ars Technica ha avuto l’opportunità di visitare il Jet Propulsion Laboratory della NASA in California questa settimana, dove era opportuno Sbircia la stanza pulita La navicella spaziale Psyche è quasi finita. Questa ambiziosa missione, che prende il nome dall’omonimo asteroide che esplorerai, dovrebbe essere lanciata ad agosto su un razzo Falcon Heavy. Gli scienziati sperano che saperne di più su questo insolito asteroide farà avanzare la nostra comprensione della formazione dei pianeti e dei primi giorni del nostro sistema solare.

Fu scoperto da un astronomo italiano nel marzo 1852 Annibale di Gasparis16 sensitivo Asteroide di tipo M. (il che significa che ha un alto contenuto di metallo) orbita attorno al sole nella cintura principale degli asteroidi, insolitamente simile a una patata. L’ipotesi a lungo favorita è che Psiche sia il nucleo minerale esposto di un protopianeta (un pianeta minore) dai primi giorni del nostro sistema solare, con la sua crosta e mantello spogliati da collisioni (o collisioni multiple) con altri oggetti. Negli ultimi anni, gli scienziati hanno concluso che le stime di massa e densità non corrispondono Residuo interamente metallico. Invece, è probabile che sia una miscela complessa di minerali e silicati.

In alternativa, l’asteroide potrebbe essere stato un tempo il corpo originale di una certa classe di meteoriti pietrosi e ferrosi, quelli che si sono frantumati e rimodellati per formare una miscela di metallo e silicati. o forse qualcosa del genere 1 serieun pianeta nano nella cintura di asteroidi tra le orbite di Marte e Giove, con l’eccezione di 16 Psiche potrebbe aver vissuto un periodo di vulcani di ferro durante il raffreddamento, lasciando minerali altamente arricchiti in quei centri vulcanici.

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Viste multiple di 16 Psiche fotografate dal Very Large Telescope.
Ingrandisci / Viste multiple di 16 Psiche fotografate dal Very Large Telescope.

Gli scienziati sospettano da tempo che i nuclei di metallo siano profondi quanto i pianeti terrestri come la Terra. Ma questi nuclei sono sepolti troppo in profondità sotto il mantello e le croste di roccia perché i ricercatori possano rilevarli. Essendo l’unico oggetto minerale mai scoperto, Psiche offre un’opportunità ideale per far luce su come si sono formati i pianeti rocciosi nel nostro Sistema Solare (Terra, Mercurio, Venere e Marte). La NASA ha accettato missione personale Nel 2017, con l’obiettivo di inviare un veicolo spaziale in orbita attorno all’asteroide e raccogliere dati importanti sulle sue proprietà.

“La nostra comprensione di cosa potrebbe essere Psiche non è cambiata molto negli ultimi anni”, ha detto ad Ars Linda Elkins Tanton dell’Arizona State University, ricercatrice principale per il compito Psyche. “Dovrebbe avere un contenuto di metallo significativo, ma non abbiamo mai saputo quanto. Potrebbe essere parte di un nucleo minerale di un piccolo pianeta dall’inizio del sistema solare, oppure potrebbe essere qualcosa che non si è mai sciolto e ha formato un nucleo ma aveva minerali mescolati dentro con esso, come sassi con una roccia. “Non lo sapremo davvero finché non ci arriveremo.”

Diversi strumenti saranno a bordo della navicella spaziale Psyche per raccogliere quei preziosi dati scientifici. Esiste un imager multispettrale in grado di produrre immagini ad alta risoluzione sufficienti per consentire agli scienziati di distinguere tra i componenti metallici e silicati (minerali) di un asteroide. Il compito di mappare la composizione dell’asteroide e di identificare tutti gli elementi spetta allo spettrometro di raggi gamma e neutroni. C’è anche un magnetometro che misura e traccia eventuali resti di un campo magnetico. Infine, il sistema di radiocomunicazione a microonde sarà anche in grado di misurare il campo gravitazionale dell’asteroide e raccogliere indizi sulla sua struttura interna.

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Un modello in scala della navicella spaziale Psyche.
Ingrandisci / Un modello in scala della navicella spaziale Psyche.

Jennifer Gufetta

La struttura, realizzata da una società satellite chiamata Maxar Technologies, è stata consegnata lo scorso aprile. Ha all’incirca le dimensioni di un autocarro passeggeri ed è stato in gran parte costruito utilizzando la tecnologia commerciale standard. “Una volta nello spazio, il veicolo spaziale utilizzerà un mezzo di propulsione innovativo, noto come propulsori di Hall, per raggiungere l’asteroide”, ha affermato il redattore spaziale senior di Ars Libri di Eric Berger l’anno scorso. “Questa sarà la prima volta che una navicella spaziale si avventura nello spazio profondo usando i propulsori Hall e, in assenza di questa tecnologia, la missione Psyche probabilmente non avverrà, certamente non a costo di meno di un miliardo di dollari”. qui Un po’ più di un Berger A proposito di questo approccio innovativo:

I motori a propulsione chimica sono ottimi per allontanare i missili dalla superficie terrestre quando è necessaria una potente esplosione di energia per uscire dal pozzo gravitazionale del pianeta. Ma i motori a razzo chimici non sono le macchine più efficienti in termini di consumo di carburante al mondo, perché si scatenano. Una volta che il veicolo spaziale è nello spazio, ci sono mezzi di navigazione più efficienti in termini di consumo di carburante. La NASA ci stava provando [solar electric propulsion] tecnologia per un po’. L’agenzia spaziale ha prima testato la tecnologia di propulsione elettrica nella missione Deep Space 1, lanciata nel 1998, e successivamente nella missione Dawn nel 2007 che ha visitato Vesta e Ceres nella fascia degli asteroidi.

Questi veicoli spaziali utilizzavano propulsori ionici. I propulsori Hall, al contrario, utilizzano un design più semplice, con un campo magnetico per limitare il flusso di carburante. Questi propulsori furono inventati in Unione Sovietica e successivamente adattati per scopi commerciali da Maxar e altre società. Molti dei più grandi satelliti per comunicazioni oggi in orbita geostazionaria, come quelli che trasmettono DirecTV, utilizzano i propulsori Hall per mantenere la stazione.

L’uso della tecnologia basata sulla spinta di Hall ha consentito agli scienziati e agli ingegneri della missione di progettare un veicolo spaziale più piccolo e più conveniente. Ciascuno dei propulsori Hall su Psyche genererà una spinta tre volte superiore a quella dei propulsori ionici della navicella Dawn e può gestire il doppio dell’energia. Ciò consentirà alla navicella spaziale di raggiungere l’asteroide Psyche, situato nella cintura principale, nel gennaio 2026, dopo un viaggio di 3,5 anni.

Psiche squadra Testati doppi pannelli solari A marzo, ha attaccato gli array allo scafo del veicolo spaziale e li ha aperti nel senso della lunghezza, prima di riporre i pannelli fino al lancio di agosto. I cinque pannelli solari a pannelli incrociati sono i più grandi mai installati presso JPL, e misurano 75 metri quadrati. Sono progettati specificamente per funzionare in condizioni di scarsa illuminazione al riparo dal sole.

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