Rymdskepp NASA Psyche kommer att lanseras i augusti 2022 och förväntas anlända i asteroidbältet 2026 och kretsa runt en värld som vi knappt kan urskilja från jorden och som vi aldrig har besökt.
Målet för NASA:s Psyche-uppdrag är en metallrik asteroid, även kallad Psyche, i huvudbältet mellan Mars och Jupiter. I mark- och rymdbaserade teleskop ser asteroiden ut som en suddig fläck. Från radardata vet forskarna att den är formad som en potatis och roterar på sidan.
Genom att analysera ljuset som reflekteras från asteroiden föreslår forskare att Psyche är extremt rikt på metaller. En möjlig förklaring är att det bildades under de tidiga stadierna av vårt solsystems existens, eller som en kärnaplanetesimal - en bit av planeten, eller som ett urmaterial som aldrig smälte. Syftet med detta uppdrag är att ta reda på, och i processen hoppas forskare kunna hjälpa till att svara på grundläggande frågor om bildandet av vårt solsystem.
En stor utmaning, sa forskarna, var att välja de vetenskapliga instrumenten för uppdraget: Hur ser du till att du får den data du behöver om du inte är säker på exakt vad du ska mäta? Till exempel, för att avgöra exakt vad en asteroid är gjord av och om den är en del av en planets kärna, behöver forskare instrument som kan redogöra för en rad möjligheter: nickel, järn, olika typer av sten eller stenar och metaller blandade tillsammans.
De valde en uppsättning nyttolaster som inkluderar en magnetometer för att mäta alla magnetfält, instrument för att fotografera och kartlägga ytan, samt spektrometrar för att bestämma ytans sammansättning genom att mäta gammastrålar och neutroner. Men innan forskare kan sätta dessa instrument i arbete måste de nå asteroiden och gå in i omloppsbana. Efter uppskjutning från Kennedy Space Center i augusti 2022 kommer Psyche att flyga förbi Mars om nio månader, med hjälp av planetens gravitationskraft för att bege sig mot asteroiden. Den totala sträckan blir cirka 2,4 miljarder km.
Också intressant:
- NASA:s James Webb rymdteleskop: ett gigantiskt språng till "andra jordar"
- NASA:s Perseverance-rover har upptäckt organiska kemikalier på Mars
Rymdfarkosten kommer att påbörja sin sista inflygning till asteroiden i slutet av 2025. När sonden närmar sig sitt mål kommer uppdragsteamet att slå på sina kameror och bilden av asteroiden Psyche kommer att förvandlas från den suddiga klumpen vi känner nu till en högupplöst bild som kommer att avslöja ytegenskaperna i denna konstiga värld för första gången . Bilderna kommer också att hjälpa ingenjörer att orientera sig i terrängen när de förbereder sig för att starta i omloppsbana i januari 2026. Rymdfarkostens initiala bana är designad för en högre, säker höjd - 700 km över asteroidens yta.
Under denna första omloppsbana kommer Psyches uppdragsdesignteam och navigatörer att fokusera på att mäta asteroidens gravitationsfält, kraften som kommer att hålla rymdfarkosten i omloppsbana. Genom att förstå gravitationsfältet kommer teamet att säkert kunna styra rymdfarkosten närmare och närmare ytan när vetenskapsuppdraget slutförs på knappt två år.
Psyche verkar ojämn, bredare i diameter (cirka 280 km på dess bredaste punkt) än topp till botten, med ojämn massfördelning. Vissa delar kan vara mindre täta, som en svamp, och vissa kan vara mer tätt packade och skrymmande. Delar av Psyche med mer massa kommer att ha mer gravitation och utöva en stark dragning på rymdfarkosten. För att lösa mysteriet med gravitationsfältet kommer uppdragsteamet att använda rymdfarkostens telekommunikationssystem. Genom att mäta de subtilaste förändringarna i X-bands radiovågor som reflekteras från rymdfarkosten och Deep Space Networks stora antenner runt jorden, kommer ingenjörer att noggrant kunna bestämma asteroidens massa, dess gravitationsfält, rotation, orientering och svängningar.
Teamet brainstormade scenarier och utvecklade tusentals möjliga scenarier som simulerade förändringar i asteroidens densitet och massa, såväl som orienteringen av dess spinnaxel, för att lägga grunden för omloppsplanen. De kan testa sina modeller i datorsimuleringar, men det finns förmodligen inget sätt att veta förrän rymdfarkosten är på plats.
Under de kommande 20 månaderna kommer rymdfarkosten att använda sitt elektriska framdrivningssystem för att sjunka ner i lägre och lägre banor. Mätningar av gravitationsfältet kommer att bli mer exakta när rymdfarkosten närmar sig, och bilder av ytan kommer att ha högre upplösning. Så småningom kommer rymdfarkosten att etablera en sista omloppsbana på en höjd av cirka 85 km över ytan.
Allt detta görs för att lösa mysterierna med denna unika asteroid: var kom Psyche ifrån, vad består den av och vad kan den berätta om bildandet av vårt solsystem?
Läs också: