Ars відвідує чисту кімнату космічного корабля Psyche на орбіті астероїда в JPL

Ars Technica цього тижня мала можливість відвідати Лабораторію реактивного руху NASA в Каліфорнії, де це було доречно. Подивіться на чисту кімнату Космічний корабель «Психея» майже закінчений. Цю амбітну місію, названу на честь однойменного астероїда, який ви будете досліджувати, планується запустити в серпні на ракеті Falcon Heavy. Вчені сподіваються, що більше інформації про цей незвичайний астероїд покращить наше розуміння формування планет і перших днів нашої Сонячної системи.

Він був відкритий італійським астрономом у березні 1852 року Анібал де Гаспаріс16 екстрасенс Астероїд М-типу. (це означає, що він має високий вміст металу) обертається навколо Сонця в головному поясі астероїдів, незвично нагадуючи картоплю. Давно популярна гіпотеза полягає в тому, що Психея є відкритим мінеральним ядром протопланети (малої планети) з перших днів нашої Сонячної системи, з її корою та мантією, розірваними внаслідок зіткнень (або багаторазових зіткнень) з іншими об’єктами. В останні роки вчені прийшли до висновку, що оцінки маси і щільності не відповідають Суцільнометалевий залишок. Замість цього, ймовірно, це буде складна суміш мінералів і силікатів.

Крім того, астероїд міг колись бути початковим тілом певного класу кам’янистих і залізних метеоритів, які розбилися та змінили форму, утворивши суміш металу та силікатів. чи може щось подібне 1 серіякарликова планета в поясі астероїдів між орбітами Марса і Юпітера — за винятком 16 Психеї, можливо, під час охолодження пережила період залізних вулканів, залишаючи високозбагачені мінерали в цих вулканічних центрах.

Вчені давно підозрювали, що металеві ядра лежать так само глибоко, як планети земної групи, як Земля. Але ці ядра закопані надто далеко під мантією та кіркою гірських порід, щоб дослідники могли їх виявити. Будучи єдиним відкритим мінеральним об’єктом, Психея дає ідеальну можливість пролити світло на те, як утворилися кам’янисті планети нашої Сонячної системи (Земля, Меркурій, Венера і Марс). НАСА погодилося власна місія У 2017 році з метою відправки космічного корабля на орбіту астероїда і збору важливих даних про його властивості.

«Наше розуміння того, чим може бути Психея, не сильно змінилося за останні кілька років», — сказала Ars Лінда Елкінс Тантон з Університету штату Арізона, головний дослідник завдання «Психея». «В ньому має бути значний вміст металу, але ми ніколи не знали, скільки. Це може бути частиною мінерального ядра маленької планети з початку Сонячної системи, або це може бути щось, що ніколи не розплавлялося і не утворювало ядро, але змішало мінерали з ним, як камінчики з каменем.” Ми насправді не дізнаємося, поки не прийдемо туди”.

Для збору цих цінних наукових даних на борту космічного корабля Psyche буде кілька приладів. Існує мультиспектральний візуалізатор, здатний створювати зображення з високою роздільною здатністю, достатню для того, щоб вчені могли відрізнити металеві та силікатні (мінеральні) компоненти астероїда. Завдання зіставлення складу астероїда та визначення всіх елементів покладається на спектрометр гамма-променів і нейтронів. Існує також магнітометр, який вимірює і наносить на графік будь-які залишки магнітного поля. Нарешті, мікрохвильова радіокомунікаційна система також зможе вимірювати гравітаційне поле астероїда та знаходити підказки про його внутрішню структуру.

Конструкція, побудована супутниковою компанією Maxar Technologies, була доставлена ​​в квітні минулого року. Він приблизно розміром з пасажирську вантажівку і в основному був побудований з використанням стандартних комерційних технологій. «Потрапивши в космос, космічний корабель використовуватиме інноваційний засіб руху, відомий як двигуни Холла, щоб досягти астероїда», — сказав старший редактор з космічного дослідження Ars. Книги Еріка Бергера торік. «Це буде перший випадок, коли космічний корабель вирушить у глибокий космос за допомогою двигунів Холла, і за відсутності цієї технології місія «Психея», ймовірно, не відбудеться — звичайно, не вартістю менше мільярда доларів». тут Трохи більше, ніж Бергер Про цей інноваційний підхід:

Хімічні двигуни чудово підходять для зняття ракет з поверхні Землі, коли вам потрібен потужний вибух енергії, щоб вибратися з гравітаційного колодязя планети. Але хімічні ракетні двигуни не є найбільш економічними машинами у світі, тому що вони бувають дикими. Після того, як космічний корабель перебуває в космосі, з’являються більш економічні засоби навігації. NASA намагалося [solar electric propulsion] технології на деякий час. Космічне агентство вперше випробувало технологію електричного двигуна в місії Deep Space 1, яка була запущена в 1998 році, а пізніше в місії Dawn в 2007 році, яка відвідала Весту і Цереру в поясі астероїдів.

Ці космічні апарати використовували іонні двигуни. Друзі Холла, навпаки, мають просту конструкцію з магнітним полем для обмеження потоку палива. Ці двигуни були винайдені в Радянському Союзі і пізніше адаптовані для комерційних цілей Maxar та іншими компаніями. Багато з найбільших супутників зв’язку на геостаціонарній орбіті сьогодні, наприклад ті, що передають DirecTV, використовують двигуни Холла для утримання станції.

Використання технології Холла на основі тяги дозволило вченим та інженерам місії спроектувати менший, більш доступний космічний корабель. Кожне з двигунів Холла на Психеї буде генерувати втричі більшу тягу, ніж іонні двигуни на космічному кораблі Dawn, і витримає вдвічі більшу енергію. Це дозволить космічному кораблю досягти астероїда Психея, розташованого в головному поясі, у січні 2026 року після 3,5-річної подорожі.

Команда Психея Перевірено подвійні сонячні батареї У березні він прикріпив решітки до корпусу космічного корабля і відкрив їх уздовж, перш ніж зберігати панелі до серпневого запуску. П’ять крос-панельних сонячних батарей є найбільшими з коли-небудь встановлених на JPL, їх площа становить 800 квадратних футів (75 квадратних метрів). Вони спеціально розроблені для роботи в умовах низької освітленості, недоступних для сонця.