Rumfartøj NASA Psyche vil opsendes i august 2022 og forventes at ankomme i asteroidebæltet i 2026 og kredse om en verden, vi knap kan se fra Jorden, og som vi aldrig har besøgt.
Målet for NASAs Psyche-mission er en metalrig asteroide, også kaldet Psyche, i hovedbæltet mellem Mars og Jupiter. I jord- og rumbaserede teleskoper ligner asteroiden et sløret sted. Fra radardata ved forskerne, at den er formet som en kartoffel og roterer på siden.
Ved at analysere lyset, der reflekteres fra asteroiden, antyder videnskabsmænd, at Psyche er ekstremt rig på metaller. En mulig forklaring er, at den blev dannet i de tidlige stadier af vores solsystems eksistens eller som en kerneplanetesimal - et stykke af planeten, eller som et urmateriale, der aldrig smeltede. Formålet med denne mission er at finde ud af det, og i processen håber forskerne at kunne hjælpe med at besvare grundlæggende spørgsmål om dannelsen af vores solsystem.
En kæmpe udfordring, sagde forskerne, var at vælge de videnskabelige instrumenter til missionen: Hvordan sikrer du dig, at du får de data, du har brug for, hvis du ikke er sikker på præcis, hvad du vil måle? For at bestemme præcist, hvad en asteroide er lavet af, og om den er en del af en planets kerne, har forskerne brug for instrumenter, der kan redegøre for en række muligheder: nikkel, jern, forskellige typer sten eller sten og metaller blandet sammen.
De valgte et sæt nyttelaster, der inkluderer et magnetometer til at måle ethvert magnetfelt, instrumenter til at fotografere og kortlægge overfladen, samt spektrometre til at bestemme overfladens sammensætning ved at måle gammastråler og neutroner. Men før forskerne kan sætte disse instrumenter i gang, bliver de nødt til at nå asteroiden og gå i kredsløb. Efter opsendelse fra Kennedy Space Center i august 2022 vil Psyche flyve forbi Mars om ni måneder ved at bruge planetens tyngdekraft til at lede mod asteroiden. Den samlede rute bliver omkring 2,4 milliarder km.
Også interessant:
- NASAs James Webb-rumteleskop: et kæmpe spring til "andre Jorder"
- NASAs Perseverance-rover har opdaget organiske kemikalier på Mars
Rumfartøjet vil begynde sin endelige tilgang til asteroiden i slutningen af 2025. Når sonden nærmer sig sit mål, vil missionsholdet tænde sine kameraer, og billedet af asteroiden Psyche vil forvandle sig fra den slørede klat, vi kender nu, til et high-definition billede, der vil afsløre overfladeegenskaberne i denne mærkelige verden for første gang . Billederne vil også hjælpe ingeniører med at orientere sig i terrænet, mens de forbereder sig på at starte i kredsløb i januar 2026. Rumfartøjets indledende kredsløb er designet til en højere, sikker højde - 700 km over asteroidens overflade.
Under denne første bane vil Psyches missionsdesignteam og navigatører fokusere på at måle asteroidens gravitationsfelt, den kraft, der vil holde rumfartøjet i kredsløb. Ved at forstå gravitationsfeltet vil holdet sikkert kunne styre rumfartøjet tættere og tættere på overfladen, efterhånden som videnskabsmissionen afsluttes på knap to år.
Psyche virker ujævn, bredere i diameter (ca. 280 km på det bredeste sted) end top til bund, med ujævn massefordeling. Nogle dele kan være mindre tætte, som en svamp, og nogle kan være tættere og mere omfangsrige. Dele af Psyche med mere masse vil have mere tyngdekraft og udøve et stærkt træk på rumfartøjet. For at løse mysteriet om gravitationsfeltet vil missionsholdet bruge rumfartøjets telekommunikationssystem. Ved at måle de mest subtile ændringer i X-bånds radiobølger reflekteret fra rumfartøjet og Deep Space Networks store antenner rundt om Jorden, vil ingeniører være i stand til nøjagtigt at bestemme asteroidens masse, dens tyngdefelt, rotation, orientering og svingninger.
Holdet brainstormede scenarier og udviklede tusindvis af mulige scenarier, der simulerede ændringer i tætheden og massen af asteroiden, såvel som orienteringen af dens spinakse, for at lægge grundlaget for orbitalplanen. De kan teste deres modeller i computersimuleringer, men der er sandsynligvis ingen måde at vide det, før rumfartøjet er på plads.
I løbet af de næste 20 måneder vil rumfartøjet bruge sit elektriske fremdriftssystem til at gå ned i lavere og lavere baner. Målinger af gravitationsfeltet vil blive mere nøjagtige, når rumfartøjet nærmer sig, og billeder af overfladen vil have højere opløsning. Til sidst vil rumfartøjet etablere en endelig bane i en højde af omkring 85 km over overfladen.
Alt dette er gjort for at løse mysterierne bag denne unikke asteroide: hvor kom Psyche fra, hvad består den af, og hvad kan den fortælle os om dannelsen af vores solsystem?
Læs også: