Avaruusalus NASA Psyche laukaisee elokuussa 2022, ja sen odotetaan saapuvan asteroidivyöhykkeelle vuonna 2026 ja kiertävän maailmaa, jota tuskin pystymme erottamaan Maasta ja jossa emme ole koskaan käyneet.
NASAn Psyche-tehtävän kohteena on metallirikas asteroidi, joka on myös nimeltään Psyche, Marsin ja Jupiterin välisellä päävyöhykkeellä. Maassa ja avaruudessa sijaitsevissa teleskoopeissa asteroidi näyttää epäselvältä pisteeltä. Tutkatietojen perusteella tiedemiehet tietävät, että se on perunan muotoinen ja pyörii kyljellään.
Analysoimalla asteroidista heijastuvaa valoa tutkijat ehdottavat, että Psyche on erittäin runsaasti metalleja. Yksi mahdollinen selitys on, että se muodostui aurinkokuntamme olemassaolon alkuvaiheessa tai ytimenäplanetesimaalinen - pala planeettaa tai alkumateriaalina, joka ei koskaan sulanut. Tämän tehtävän tarkoituksena on selvittää, ja tässä prosessissa tutkijat toivovat auttavan vastaamaan peruskysymyksiin aurinkokuntamme muodostumisesta.
Valtava haaste tutkijoiden mukaan oli tieteellisten instrumenttien valitseminen tehtävää varten: Kuinka varmistat, että saat tarvitsemasi tiedot, jos et ole varma, mitä aiot mitata? Esimerkiksi selvittääkseen tarkalleen, mistä asteroidi on tehty ja onko se osa planeetan ydintä, tiedemiehet tarvitsevat instrumentteja, jotka voivat ottaa huomioon useita mahdollisuuksia: nikkeliä, rautaa, erityyppisiä kiviä tai kiveä ja metalleja sekoitettuna keskenään.
He valitsivat joukon hyötykuormia, jotka sisältävät magnetometrin minkä tahansa magneettikentän mittaamiseen, laitteet pinnan valokuvaamiseen ja kartoittamiseen sekä spektrometrit pinnan koostumuksen määrittämiseen gammasäteitä ja neutroneja mittaamalla. Mutta ennen kuin tiedemiehet voivat ottaa nämä instrumentit käyttöön, heidän on saavutettava asteroidi ja asetettava kiertoradalle. Kennedyn avaruuskeskuksesta elokuussa 2022 laukaisun jälkeen Psyche lentää Marsin ohi yhdeksässä kuukaudessa käyttämällä planeetan vetovoimaa suunnatakseen asteroidille. Reitin kokonaispituus on noin 2,4 miljardia kilometriä.
Mielenkiintoista myös:
- NASAn James Webb -avaruusteleskooppi: jättimäinen harppaus "muille maapalloille"
- NASAn Perseverance-mönkijä on löytänyt orgaanisia kemikaaleja Marsista
Avaruusalus aloittaa viimeisen lähestymisensä asteroidiin vuoden 2025 lopulla. Kun luotain lähestyy kohdetta, tehtäväryhmä käynnistää kameransa ja asteroidi Psychen kuva muuttuu nyt tuntemastamme epäselvästä läiskästä teräväpiirtokuvaksi, joka paljastaa ensimmäistä kertaa tämän oudon maailman pinnan piirteet. . Kuvat auttavat myös insinöörejä orientoitumaan maastoon valmistautuessaan kiertoradalle tammikuussa 2026. Avaruusaluksen alkuperäinen kiertorata on suunniteltu korkeammalle, turvalliselle korkeudelle - 700 km asteroidin pinnan yläpuolelle.
Tällä ensimmäisellä kiertoradalla Psychen tehtävän suunnittelutiimi ja navigaattorit keskittyvät mittaamaan asteroidin painovoimakenttää, voimaa, joka pitää avaruusaluksen kiertoradalla. Ymmärtämällä painovoimakentän tiimi pystyy ohjaamaan avaruusaluksen turvallisesti lähemmäs pintaa, kun tiedetehtävä valmistuu vajaassa kahdessa vuodessa.
Psyyke näyttää kuoppaiselta, halkaisijaltaan leveämmältä (noin 280 km leveimmästä kohdastaan) kuin ylhäältä alas, ja massan jakautuminen on epätasaista. Jotkut osat voivat olla vähemmän tiiviitä, kuten sieni, ja jotkut voivat olla tiheämmin pakattuja ja kookkaampia. Psyyken osilla, joilla on enemmän massaa, on enemmän painovoimaa, mikä kohdistaa voimakkaan vetovoiman avaruusalukseen. Painovoimakentän mysteerin ratkaisemiseksi tehtäväryhmä käyttää avaruusaluksen tietoliikennejärjestelmää. Mittaamalla avaruusaluksesta ja Deep Space Networkin suurista Maan ympärillä olevista antenneista heijastuneiden X-kaistan radioaaltojen hienovaraisimmat muutokset insinöörit pystyvät määrittämään tarkasti asteroidin massan, sen gravitaatiokentän, pyörimisen, suunnan ja värähtelyt.
Ryhmä aivoriihi skenaarioita ja kehitti tuhansia mahdollisia skenaarioita, jotka simuloivat muutoksia asteroidin tiheydessä ja massassa sekä sen pyörimisakselin suunnassa luodakseen perustan kiertoratasuunnitelmalle. He voivat testata mallejaan tietokonesimulaatioissa, mutta luultavasti ei voi tietää, ennen kuin avaruusalus on paikallaan.
Seuraavien 20 kuukauden aikana avaruusalus käyttää sähköistä propulsiojärjestelmäänsä laskeutuakseen alemmille kiertoradoille. Gravitaatiokentän mittaukset tarkentuvat avaruusaluksen lähestyessä ja pinnan kuvien resoluutio on korkeampi. Lopulta avaruusalus muodostaa lopullisen kiertoradan noin 85 kilometrin korkeuteen pinnan yläpuolella.
Kaikki tämä tehdään tämän ainutlaatuisen asteroidin mysteerien ratkaisemiseksi: mistä Psyche tuli, mistä se koostuu ja mitä se voi kertoa meille aurinkokuntamme muodostumisesta?
Lue myös: