NASA запускає космічний корабель, щоб відвідати Психею, невидимий металевий світ

Підпишіться на наукову розсилку Wonder Theory від CNN. Досліджуйте всесвіт із новинами про захоплюючі відкриття, наукові досягнення тощо.

CNN
—

NASA розпочало свою першу місію до таємничого світу, зробленого переважно з металу, щоб з’ясувати, чи є астероїд відкритим ядром раннього планетарного будівельного блоку з початку Сонячної системи.

Місія Psyche стартувала в п’ятницю о 10:19 ранку за східним часом на борту важкої ракети SpaceX Falcon Heavy з Космічного центру Кеннеді у Флориді NASA. Психея стане першою з багатьох майбутніх наукових місій НАСА, які планується запустити на борту ракети Falcon Heavy.

Місія, ім Буде спостерігатися 16 Психічний астероїдВін пройде близько 2,2 мільярда миль (3,6 мільярда кілометрів) протягом наступних шести років, щоб досягти космічної скелі, розташованої у зовнішній частині головного поясу астероїдів між орбітами Марса та Юпітера, сказав Девід О, головний інженер з експлуатації Psyche. У Лабораторії реактивного руху НАСА в Пасадені, Каліфорнія.

«Ми запускаємо місію до об’єкта, який людство ніколи раніше не вивчало зблизька», — сказала Лінді Елкінс-Тентон, головний дослідник Psyche, професор-основатель та професор Школи дослідження Землі та космосу Університету штату Арізона. “Це буде перший раз, коли ми відвідаємо світ із металевою поверхнею. У нашій Сонячній системі не так багато повністю недосліджених типів світів, які ми можемо побачити, і це так захоплююче в цьому”.

Вчені вважають, що великий астероїд M-типу, або металевий, може бути оголеним ядром раннього планетного будівельного блоку та може нагадувати ядра скелястих планет нашої Сонячної системи, таких як Земля, Марс, Венера та Меркурій. Ядро могло бути оголене внаслідок сильних зіткнень з іншими скелястими тілами на початку формування Сонячної системи.

Наземні та космічні телескопи спостерігали за Психеєю в минулому, перш за все виявляючи радіацію, що відбивається від світловідбиваючого металу на поверхні астероїда. Разом ці спостереження допомогли вченим розробити модель форми астероїда, розміром якого приблизно з Массачусетс без Кейп-Коду., Площа поверхні еквівалентна розміру Каліфорнії, сказав Елкінс-Тантон.

Але навіть за допомогою космічного телескопа Хаббла Психея виглядає лише як кілька пікселів.

«Ми не знаємо, як виглядає Психея», — сказав Елкінс-Тантон. «Я завжди жартую, що він у формі картоплі, тому що картопля буває різних форм, тож я не помиляюся. Але ми дізнаємось, коли дійдемо туди».

Місія «Психея», запуск якої було заплановано на жовтень 2022 року, зіткнулася з часткою затримок.

Минулого року не вистачило часу, щоб повністю перевірити програмне забезпечення польоту космічного корабля, щоб переконатися, що воно готове до кінцевого терміну. 11-тижневе вікно запуску закрито. Цьогорічне вікно запуску було перенесено з 5 жовтня на 12 жовтня, щоб дати інженерам достатньо часу для регулювання температурних обмежень холодного азоту. Двигуни на космічному корабліЯкий буде використовуватися для орієнтування його в просторі.

«Можлив існувати потенційний ризик перегріву двигунів, тож це була серйозна проблема, з якою нам довелося мати справу», — сказав Генрі Стоун, керівник проекту Psyche у Лабораторії реактивного руху NASA. «І ми, ймовірно, дізналися б одразу, якби не дізналися та не провели належної обачності».

Важка ракета Falcon Heavy була двигуном для початку довгої космічної подорожі космічного корабля до того, як він відокремився. Бічні прискорювачі Falcon Heavy приземлилися назад на станцію космічних сил на мисі Канаверал у Флориді, викликавши звуковий гуркіт, який можуть почути місцеві жителі та використовуватимуть у майбутніх місіях.

Опинившись у космосі, команда витратить три-чотири місяці на проведення первинних перевірок космічного корабля та його приладів.

Для виконання решти місії малий космічний корабель буде використовувати нову сонячну електричну рухову систему, яка живиться від сонячної енергії. Драйвери ефекту ХоллаО, сказав він. Поштовхи використовуватимуть великі сонячні батареї космічного корабля та «використовуватимуть електрику для іонізації газу ксенону та прискорення цих заряджених іонів через електричне поле до дуже, дуже високих швидкостей», — сказав О.

Результат: швидкість у п’ять разів більша за швидкість палива, що запускається у звичайній хімічній ракеті.

Космічний корабель «Психея» прибуде на Марс у травні 2026 року і використовуватиме гравітацію планети, щоб ефективно направити свій шлях до Психеї. Місія прибуде до астероїда наприкінці липня 2029 року і проведе 26 місяців на орбіті астероїда, щоб скласти карту його поверхні, зробити зображення та визначити, чи справді Психея є металевим ядром. Космічний корабель використовуватиме різні орбіти навколо астероїда, починаючи від 440 миль (708 кілометрів) до лише 40 миль (64 кілометрів) над поверхнею.

Тепловізори місії Psyche почнуть надсилати дані на Землю, щойно космічний корабель виявить астероїд.

Також разом для їзди є Демонстрація технології оптичного зв’язку в далекому космосіODSOC. Цей експеримент, який проходитиме протягом перших двох років польоту до Психеї, стане найвіддаленішим експериментом NASA із широкосмуговим лазерним зв’язком, який перевірить передачу та прийом даних на Землю та з Землі за допомогою невидимого лазера ближнього інфрачервоного діапазону.

Лазер може передавати в 10-100 разів більше даних, ніж традиційні радіохвильові системи, які використовуються НАСА в інших місіях. Якщо демонстрація технології буде успішною, DSOC одного разу можна буде використовувати для спілкування з людьми, які досліджують Марс.

Прилади космічного корабля допоможуть вченим визначити хімічний і мінералогічний склад астероїда, рельєф, масу, поле тяжіння та обертання. Магнітометр місії спробує виявити ознаки магнітного поля навколо Психеї, що може вказувати на те, що космічний камінь спочатку сформувався як планетарне ядро.

Психея, яка є щільною, в основному складається із заліза та нікелю, а також чогось іншого, що може бути каменем, сіркою або вуглецем, сказав Елкінс-Тантон.

Якщо Психея не є ядром, вона може бути рідкісним об’єктом, що залишився після формування Сонячної системи, який ніколи не спостерігався.

«Інша ідея полягає в тому, що Психея — це свого роду примітивний нерозплавлений об’єкт, який утворився з перших матеріалів у Сонячній системі, які об’єдналися під дією гравітації, і з тих пір зберігся в цьому примітивному стані», — сказав Бен Вайс, заступник головного дослідника та магнітометр в Psyche. Водіння. Вайс є професором планетарології в MIT.

Психіка, ймовірно, сформувалася біля Сонця, а потім з часом стала металевою, коли атоми кисню були відірвані від атомів заліза — гіпотеза про таке тіло не була знайдена.

Наукова група з нетерпінням чекає, щоб побачити особливості поверхні астероїда. Радар вказує на наявність двох великих кратерів на поверхні. Але як виглядає мінеральна яма? Психея може містити невеликі металеві шипи, шпилі та навіть невеликі шматочки, які нагадують тип мінерального піску всередині кратера, сказав Елкінс-Тантон. Також можливо, що Психея пережила виверження вулканів, утворивши величезні скелі та зеленувато-жовті потоки лави через вміст сірки.

«Це наша науково мотивована ідея, і вона майже напевно абсолютно неправильна», — сказав Елкінс-Тантон. “Це здивує нас, коли ми туди дійдемо. Я думаю, є дуже хороші шанси, що це буде за межі нашої найсміливішої уяви, і це моя найбільша надія”.