Navicella spaziale Psiche della NASA verrà lanciato nell'agosto 2022 e dovrebbe arrivare nella cintura degli asteroidi nel 2026 e orbitare attorno a un mondo che riusciamo a malapena a distinguere dalla Terra e che non abbiamo mai visitato.
L'obiettivo della missione Psyche della NASA è un asteroide ricco di metalli, chiamato anche Psyche, nella fascia principale tra Marte e Giove. Nei telescopi terrestri e spaziali, l'asteroide sembra un punto sfocato. Dai dati radar, gli scienziati sanno che ha la forma di una patata e ruota su un lato.
Analizzando la luce riflessa dall'asteroide, gli scienziati suggeriscono che Psiche sia estremamente ricca di metalli. Una possibile spiegazione è che si sia formato durante le prime fasi dell'esistenza del nostro sistema solare, o come nucleoplanetesimale - un pezzo di pianeta, o come un materiale primordiale che non si è mai sciolto. Lo scopo di questa missione è scoprire e, nel processo, gli scienziati sperano di aiutare a rispondere a domande fondamentali sulla formazione del nostro sistema solare.
Una grande sfida, hanno detto gli scienziati, è stata la scelta degli strumenti scientifici per la missione: come ci si assicura di ottenere i dati necessari se non si è esattamente sicuri di cosa si intende misurare? Ad esempio, per determinare esattamente di cosa è fatto un asteroide e se fa parte del nucleo di un pianeta, gli scienziati hanno bisogno di strumenti che possano spiegare una gamma di possibilità: nichel, ferro, diversi tipi di roccia o rocce e metalli mescolati insieme.
Hanno scelto una serie di carichi utili che includono un magnetometro per misurare qualsiasi campo magnetico, strumenti per fotografare e mappare la superficie, nonché spettrometri per determinare la composizione della superficie misurando i raggi gamma e i neutroni. Ma prima che gli scienziati possano mettere in funzione questi strumenti, dovranno raggiungere l'asteroide ed entrare in orbita. Dopo essere stato lanciato dal Kennedy Space Center nell'agosto 2022, Psyche sorvolerà Marte in nove mesi, sfruttando l'attrazione gravitazionale del pianeta per dirigersi verso l'asteroide. Il percorso totale sarà di circa 2,4 miliardi di km.
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Il veicolo spaziale inizierà il suo approccio finale all'asteroide alla fine del 2025. Quando la sonda si avvicina al suo obiettivo, il team della missione accenderà le sue telecamere e l'immagine dell'asteroide Psyche si trasformerà dalla macchia sfocata che conosciamo ora in un'immagine ad alta definizione che rivelerà per la prima volta le caratteristiche della superficie di questo strano mondo . Le immagini aiuteranno anche gli ingegneri a orientarsi sul terreno mentre si preparano a lanciarsi in orbita nel gennaio 2026. L'orbita iniziale del veicolo spaziale è progettata per un'altezza più alta e sicura - 700 km sopra la superficie dell'asteroide.
Durante questa prima orbita, il team di progettazione della missione e i navigatori di Psyche si concentreranno sulla misurazione del campo gravitazionale dell'asteroide, la forza che manterrà la navicella in orbita. Comprendendo il campo gravitazionale, il team sarà in grado di guidare in sicurezza il veicolo spaziale sempre più vicino alla superficie mentre la missione scientifica verrà completata in poco meno di due anni.
Psiche appare irregolare, di diametro più largo (circa 280 km nel punto più largo) che dall'alto verso il basso, con distribuzione di massa irregolare. Alcune parti potrebbero essere meno dense, come una spugna, e alcune potrebbero essere più dense e più voluminose. Le parti di Psiche con più massa avranno più gravità, esercitando una forte attrazione sul veicolo spaziale. Per risolvere il mistero del campo gravitazionale, il team della missione utilizzerà il sistema di telecomunicazioni del veicolo spaziale. Misurando i più sottili cambiamenti nelle onde radio in banda X riflesse dalla navicella spaziale e dalle grandi antenne della Deep Space Network intorno alla Terra, gli ingegneri saranno in grado di determinare con precisione la massa dell'asteroide, il suo campo gravitazionale, la rotazione, l'orientamento e le oscillazioni.
Il team ha analizzato scenari e sviluppato migliaia di possibili scenari simulando i cambiamenti nella densità e nella massa dell'asteroide, nonché nell'orientamento del suo asse di rotazione, per gettare le basi per il piano orbitale. Possono testare i loro modelli in simulazioni al computer, ma non c'è modo di saperlo, probabilmente, fino a quando la navicella spaziale non sarà a posto.
Nei prossimi 20 mesi, il veicolo spaziale utilizzerà il suo sistema di propulsione elettrica per scendere in orbite sempre più basse. Le misurazioni del campo gravitazionale diventeranno più accurate con l'avvicinarsi del veicolo spaziale e le immagini della superficie avranno una risoluzione maggiore. Alla fine, il veicolo spaziale stabilirà un'orbita finale a un'altitudine di circa 85 km sopra la superficie.
Tutto questo per risolvere i misteri di questo asteroide unico: da dove viene Psiche, in cosa consiste e cosa può dirci sulla formazione del nostro sistema solare?
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