Die NASA startet eine Raumsonde, um Psyche zu besuchen, eine unsichtbare metallische Welt

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Die NASA hat ihre erste Mission zu einer mysteriösen Welt gestartet, die größtenteils aus Metall besteht. Ziel ist es herauszufinden, ob ein Asteroid der freigelegte Kern eines frühen Planetenbausteins vom Anfang des Sonnensystems ist.

Die Psyche-Mission startete am Freitag um 10:19 Uhr ET an Bord einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete vom Kennedy Space Center der NASA in Florida. Psyche wird die erste von vielen kommenden NASA-Wissenschaftsmissionen sein, die an Bord einer Falcon Heavy-Rakete starten sollen.

Die Mission, benannt nach 16 psychischer Asteroid wird beobachtetEs werde in den nächsten sechs Jahren etwa 2,2 Milliarden Meilen (3,6 Milliarden Kilometer) zurücklegen, um den Weltraumfelsen zu erreichen, der sich im äußeren Teil des Hauptasteroidengürtels zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter befindet, sagte David Oh, Chefbetriebsingenieur von Psyche. Im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.

„Wir starten eine Mission zu einem Objekt, das die Menschheit noch nie zuvor aus der Nähe untersucht hat“, sagte Lindy Elkins-Tanton, Psyches Hauptforscherin, Stiftungsprofessorin und Professorin an der School of Earth and Space Exploration der Arizona State University. „Dies wird das erste Mal sein, dass wir eine Welt mit einer metallischen Oberfläche besuchen. Es gibt nicht viele völlig unerforschte Arten von Welten in unserem Sonnensystem, die wir sehen können, und das ist das Spannende daran.“

Wissenschaftler glauben, dass der große Asteroid vom Typ M oder Metall der freigelegte Kern eines frühen Planetenbausteins sein könnte und den Kernen von Gesteinsplaneten in unserem Sonnensystem wie Erde, Mars, Venus und Merkur ähneln könnte. Der Kern könnte durch heftige Kollisionen mit anderen Gesteinskörpern zu Beginn der Entstehung des Sonnensystems freigelegt worden sein.

Bodengestützte Teleskope und Weltraumteleskope haben Psyche in der Vergangenheit beobachtet und dabei vor allem Strahlung entdeckt, die von reflektierendem Metall auf der Oberfläche des Asteroiden reflektiert wird. Zusammengenommen halfen diese Beobachtungen den Wissenschaftlern, ein Modell der Form des Asteroiden zu entwickeln, der ungefähr die Größe von Massachusetts ohne Cape Cod hat., Die Fläche entspreche der Größe Kaliforniens, sagte Elkins-Tanton.

Aber selbst mit dem Hubble-Weltraumteleskop erscheint Psyche nur als wenige Pixel.

„Wir wissen nicht, wie Psyche aussieht“, sagte Elkins-Tanton. „Ich scherze immer darüber, dass es eine Kartoffelform hat, denn Kartoffeln gibt es in vielen Formen, also irre ich mich nicht. Aber wir werden es herausfinden, wenn wir dort ankommen.“

Bei der Psyche-Mission, deren Start für Oktober 2022 geplant war, kam es zu einigen Verzögerungen.

Letztes Jahr fehlte die Zeit, die Flugsoftware des Raumfahrzeugs vollständig zu untersuchen, um sicherzustellen, dass sie vor Ablauf der Frist fertig war. Das 11-wöchige Startfenster ist geschlossen. Das diesjährige Startfenster wurde vom 5. Oktober auf den 12. Oktober verschoben, um den Ingenieuren genügend Zeit zu geben, die Temperaturgrenzen des kalten Stickstoffgases anzupassen. Die Triebwerke des RaumschiffsWelches wird verwendet, um es im Weltraum zu führen.

„Es hätte ein potenzielles Risiko einer Überhitzung der Triebwerke bestehen können, daher war es ein ernstes Problem, mit dem wir uns befassen mussten“, sagte Henry Stone, Psyche-Projektmanager am Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Und wir hätten es wahrscheinlich sofort herausgefunden, wenn wir es nicht herausgefunden und unsere Due-Diligence-Prüfung durchgeführt hätten.“

Die Falcon Heavy-Rakete war der Motor für den Start der langen kosmischen Reise des Raumschiffs, bevor es sich trennte. Die Seitenbooster des Falcon Heavy landeten wieder auf der Cape Canaveral Space Force Station in Florida und verursachten einen Überschallknall, der von den Einheimischen gehört werden kann und bei zukünftigen Missionen zum Einsatz kommen wird.

Sobald das Team im Weltraum ist, wird es drei bis vier Monate damit verbringen, erste Überprüfungen des Raumfahrzeugs und seiner Instrumente durchzuführen.

Um den Rest der Mission zu erfüllen, wird das kleine Raumschiff auf ein neues solarelektrisches Antriebssystem angewiesen sein, das mit Solarenergie betrieben wird. Hall-Effekt-TreiberOh, sagte er. Die Triebwerke werden die großen Solaranlagen des Raumfahrzeugs nutzen und „Elektrizität nutzen, um Xenongas zu ionisieren und diese geladenen Ionen durch ein elektrisches Feld auf sehr, sehr hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen“, sagte Oh.

Das Ergebnis: eine Geschwindigkeit, die fünfmal höher ist als die Geschwindigkeit des Treibstoffs, der in einer normalen Chemierakete abgefeuert wird.

Die Raumsonde Psyche wird im Mai 2026 auf dem Mars eintreffen und die Schwerkraft des Planeten nutzen, um ihren Weg zu Psyche effektiv zu lenken. Die Mission wird den Asteroiden Ende Juli 2029 erreichen und ihn 26 Monate lang umkreisen, um seine Oberfläche zu kartieren, Bilder aufzunehmen und festzustellen, ob Psyche wirklich ein metallischer Kern ist. Die Raumsonde wird den Asteroiden auf unterschiedlichen Umlaufbahnen umkreisen, die von 708 Kilometern Entfernung bis zu 64 Kilometern über der Oberfläche reichen.

Die Bildgeber der Psyche-Mission werden mit dem Senden von Daten zur Erde beginnen, sobald die Raumsonde den Asteroiden entdeckt.

Mit dabei ist auch die Fahrt Demonstration der optischen Kommunikationstechnologie im WeltraumODSOC. Dieses Experiment, das in den ersten beiden Jahren des Fluges nach Psyche stattfinden wird, wird das am weitesten entfernte Laserkommunikationsexperiment der NASA mit hoher Bandbreite sein und die Übertragung und den Empfang von Daten zur und von der Erde mithilfe eines unsichtbaren Nahinfrarotlasers testen.

Der Laser kann 10 bis 100 Mal mehr Daten übertragen als herkömmliche Radiowellensysteme, die die NASA bei anderen Missionen verwendet. Wenn die Technologiedemonstration erfolgreich ist, könnte DSOC eines Tages zur Kommunikation mit Menschen genutzt werden, die den Mars erkunden.

Die Instrumente der Raumsonde werden Wissenschaftlern dabei helfen, die chemische und mineralogische Zusammensetzung, Topographie, Masse, das Gravitationsfeld und die Rotation des Asteroiden zu bestimmen. Das Magnetometer der Mission wird versuchen, Hinweise auf ein Magnetfeld um Psyche zu entdecken, was darauf hindeuten könnte, dass sich das Weltraumgestein ursprünglich als Planetenkern gebildet hat.

Psyche, das dicht ist, besteht größtenteils aus Eisen und Nickel sowie etwas anderem, das Gestein, Schwefel oder Kohlenstoff sein kann, sagte Elkins-Tanton.

Wenn Psyche kein Kern ist, könnte es sich um ein seltenes Objekt handeln, das bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben ist und noch nie beobachtet wurde.

„Die andere Idee ist, dass Psyche eine Art primitives, nicht geschmolzenes Objekt ist, das im Wesentlichen aus den ersten Materialien im Sonnensystem entstand, die unter der Schwerkraft zusammenkamen, und seitdem in diesem primitiven Zustand erhalten bleibt“, sagte Ben Weiss. stellvertretender Hauptforscher und Magnetometer bei Psyche. . Fahren. Weiss ist Professor für Planetenwissenschaften am MIT.

Die Psyche bildete sich wahrscheinlich in der Nähe der Sonne und verwandelte sich dann im Laufe der Zeit in Metall, als Sauerstoffatome von Eisenatomen abgetrennt wurden – ein Körper, der zwar vermutet, aber nie gefunden wurde.

Das Wissenschaftsteam freut sich darauf, die Oberflächenmerkmale des Asteroiden zu sehen. Radar weist auf das Vorhandensein zweier großer Krater auf der Oberfläche hin. Aber wie sieht eine Mineraliengrube aus? Psyche könnte kleine Metallspitzen, Spitzen und sogar kleine Stücke enthalten, die einer Art Mineralsand im Inneren des Kraters ähneln, sagte Elkins-Tanton. Es ist auch möglich, dass Psyche Vulkanausbrüche erlebt hat, die aufgrund seines Schwefelgehalts riesige Klippen und grünlich-gelbe Lavaströme erzeugt haben.

„Das ist unsere wissenschaftlich motivierte Idee, und sie ist mit ziemlicher Sicherheit völlig falsch“, sagte Elkins-Tanton. „Es wird uns überraschen, wenn wir dort ankommen. Ich denke, es besteht eine sehr gute Chance, dass es unsere wildesten Vorstellungen übersteigt, und das ist meine größte Hoffnung.“