ruimtevaartuig NASA Psyche zal in augustus 2022 worden gelanceerd en zal naar verwachting in 2026 in de asteroïdengordel aankomen en in een baan rond een wereld draaien die we vanaf de aarde nauwelijks kunnen onderscheiden en die we nog nooit hebben bezocht.
Het doelwit van NASA's Psyche-missie is een metaalrijke asteroïde, ook wel Psyche genoemd, in de hoofdgordel tussen Mars en Jupiter. In telescopen op de grond en in de ruimte ziet de asteroïde eruit als een wazige plek. Uit radargegevens weten wetenschappers dat het de vorm van een aardappel heeft en op zijn kant draait.
Door het licht te analyseren dat door de asteroïde wordt weerkaatst, suggereren wetenschappers dat Psyche extreem rijk is aan metalen. Een mogelijke verklaring is dat het gevormd is tijdens de vroege stadia van het bestaan van ons zonnestelsel, of als een kernplanetesimaal - een stuk van de planeet, of als een oermateriaal dat nooit smolt. Het doel van deze missie is om erachter te komen, en in het proces hopen wetenschappers te helpen bij het beantwoorden van fundamentele vragen over de vorming van ons zonnestelsel.
Een enorme uitdaging, zeiden de wetenschappers, was het kiezen van de wetenschappelijke instrumenten voor de missie: hoe zorg je ervoor dat je de gegevens krijgt die je nodig hebt als je niet precies weet wat je gaat meten? Om bijvoorbeeld precies te bepalen waaruit een asteroïde is gemaakt en of deze deel uitmaakt van de kern van een planeet, hebben wetenschappers instrumenten nodig die een scala aan mogelijkheden kunnen verklaren: nikkel, ijzer, verschillende soorten gesteente, of gesteente en metalen door elkaar.
Ze kozen een set nuttige ladingen met een magnetometer om elk magnetisch veld te meten, instrumenten om het oppervlak te fotograferen en in kaart te brengen, evenals spectrometers om de samenstelling van het oppervlak te bepalen door gammastralen en neutronen te meten. Maar voordat wetenschappers deze instrumenten aan het werk kunnen zetten, moeten ze de asteroïde bereiken en in een baan om de aarde gaan. Na zijn lancering vanaf het Kennedy Space Center in augustus 2022, zal Psyche in negen maanden langs Mars vliegen, gebruikmakend van de zwaartekracht van de planeet om naar de asteroïde te gaan. De totale route zal ongeveer 2,4 miljard km zijn.
Ook interessant:
- NASA's James Webb Space Telescope: een gigantische sprong naar "andere aardes"
- NASA's Perseverance-rover heeft organische chemicaliën op Mars ontdekt
Het ruimtevaartuig zal eind 2025 zijn laatste nadering van de asteroïde beginnen. Terwijl de sonde zijn doel nadert, zal het missieteam zijn camera's inschakelen en het beeld van asteroïde Psyche zal transformeren van de wazige klodder die we nu kennen naar een high-definition beeld dat voor het eerst de oppervlaktekenmerken van deze vreemde wereld zal onthullen . De afbeeldingen zullen ingenieurs ook helpen zich op het terrein te oriënteren terwijl ze zich voorbereiden op de lancering in een baan om de aarde in januari 2026. De oorspronkelijke baan van het ruimtevaartuig is ontworpen voor een hogere, veilige hoogte - 700 km boven het oppervlak van de asteroïde.
Tijdens deze eerste baan zullen het missieontwerpteam en de navigators van Psyche zich concentreren op het meten van het zwaartekrachtveld van de asteroïde, de kracht die het ruimtevaartuig in een baan om de aarde zal houden. Door het zwaartekrachtveld te begrijpen, kan het team het ruimtevaartuig veilig dichter en dichter bij het oppervlak sturen, aangezien de wetenschappelijke missie in iets minder dan twee jaar wordt voltooid.
Psyche lijkt hobbelig, heeft een grotere diameter (ongeveer 280 km op het breedste punt) dan van boven naar beneden, met een ongelijke massaverdeling. Sommige delen kunnen minder dicht zijn, zoals een spons, en sommige kunnen dichter opeengepakt en omvangrijker zijn. Delen van Psyche met meer massa zullen meer zwaartekracht hebben en een sterke aantrekkingskracht uitoefenen op het ruimtevaartuig. Om het mysterie van het zwaartekrachtveld op te lossen, zal het missieteam het telecommunicatiesysteem van het ruimtevaartuig gebruiken. Door de subtielste veranderingen te meten in X-band radiogolven die worden weerkaatst door het ruimtevaartuig en de grote antennes van het Deep Space Network rond de aarde, zullen ingenieurs in staat zijn om de massa, het zwaartekrachtveld, de rotatie, oriëntatie en oscillaties van de asteroïde nauwkeurig te bepalen.
Het team brainstormde over scenario's en ontwikkelde duizenden mogelijke scenario's die veranderingen in de dichtheid en massa van de asteroïde simuleren, evenals de oriëntatie van zijn spin-as, om de basis te leggen voor het baanplan. Ze kunnen hun modellen testen in computersimulaties, maar dat weten ze waarschijnlijk pas als het ruimtevaartuig op zijn plaats is.
In de komende 20 maanden zal het ruimtevaartuig zijn elektrische voortstuwingssysteem gebruiken om in lagere en lagere banen af te dalen. Metingen van het zwaartekrachtveld zullen nauwkeuriger worden naarmate het ruimtevaartuig nadert, en afbeeldingen van het oppervlak zullen een hogere resolutie hebben. Uiteindelijk zal het ruimtevaartuig een laatste baan maken op een hoogte van ongeveer 85 km boven het oppervlak.
Dit alles wordt gedaan om de mysteries van deze unieke asteroïde op te lossen: waar komt Psyche vandaan, waaruit bestaat het en wat kan het ons vertellen over de vorming van ons zonnestelsel?
Lees ook: