Ars обикаля чистата стая на орбиталния космически кораб Psyche в JPL

Ars Technica имаше възможността да обиколи Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Калифорния тази седмица, където беше подходящо Погледнете чиста стая Космическият кораб Psyche вече е почти готов. Тази амбициозна мисия, кръстена на едноименния астероид, който ще изследвате, е планирано да стартира през август с ракета Falcon Heavy. Учените се надяват, че научаването на повече за този необичаен астероид ще подобри нашето разбиране за формирането на планетите и първите дни на нашата слънчева система.

Открит е от италиански астроном през март 1852 г Анибал де Гаспарис16 екстрасенс М-тип астероид. (което означава, че има високо съдържание на метал) обикаля около слънцето в главния астероиден пояс, необичайно наподобявайки картоф. Дълго предпочитаната хипотеза е, че Психеята е откритото минерално ядро ​​на протопланета (малка планета) от ранните дни на нашата слънчева система, с нейната кора и мантия, отрязани от сблъсъци (или множество сблъсъци) с други обекти. През последните години учените стигнаха до извода, че оценките за маса и плътност не отговарят на Изцяло метални остатъци. Вместо това вероятно е сложна смес от минерали и силикати.

Като алтернатива, астероидът може някога да е бил първоначалното тяло на определен клас каменни и железни метеорити, тези, които са се разбили и преоформили, за да образуват смес от метал и силикати. или може би нещо подобно 1 серияпланета джудже в астероидния пояс между орбитите на Марс и Юпитер – с изключение на 16 Психея може да е преживяла период на железни вулкани по време на охлаждане, оставяйки силно обогатени минерали в тези вулканични центрове.

Учените отдавна подозират, че металните ядра лежат толкова дълбоко, колкото земни планети като Земята. Но тези ядра са заровени твърде далеч под мантията и скалните кори, за да могат изследователите да открият. Като единствен минерален обект, открит някога, Психея предоставя идеална възможност да хвърли светлина върху това как са се образували скалистите планети в нашата Слънчева система (Земя, Меркурий, Венера и Марс). НАСА се съгласи самостоятелно мисия През 2017 г. с цел изпращане на космически кораб в орбита на астероида и събиране на важни данни за неговите свойства.

„Нашето разбиране за това какво може да бъде Психея не се е променило много през последните няколко години“, каза Линда Елкинс Тантън от Държавния университет в Аризона, главен изследовател на задачата Психея, пред Ars. „Трябва да има значително съдържание на метал, но никога не сме знаели колко. Може да е част от минерално ядро ​​на малка планета от началото на Слънчевата система, или може да е нещо, което никога не се е стопило и е образувало ядро, но е имало смесени минерали вътре с него, като камъчета с камък.“ Всъщност няма да разберем, докато не стигнем там.

Няколко инструмента ще бъдат на борда на космическия кораб Psyche, за да събират тези ценни научни данни. Има мултиспектрален имиджър, способен да произвежда изображения с висока разделителна способност, достатъчно, за да могат учените да направят разликата между минералните и силикатните (минерални) компоненти на астероида. Задачата за картографиране на състава на астероида и идентифициране на всички елементи се пада на гама лъчите и неутронния спектрометър. Има и магнитометър, който измерва и начертава всякакви остатъци от магнитно поле. И накрая, микровълновата радиокомуникационна система също ще може да измерва гравитационното поле на астероида и да събира улики за вътрешната му структура.

Конструкцията, построена от сателитна компания, наречена Maxar Technologies, беше доставена миналия април. Той е приблизително с размерите на пътнически камион и е построен до голяма степен с помощта на стандартна търговска технология. „След като космическият кораб достигне космоса, той ще използва иновативно средство за задвижване, известно като тласкащи устройства на Хол, за да достигне до астероида“, старши космически редактор в Ars Книги на Ерик Бергер миналата година. „Това ще бъде първият път, когато космически кораб се впуска в дълбокия космос, използвайки тласкачи на Хол и при липсата на тази технология мисията Psyche вероятно няма да се случи – със сигурност не с цената на това под милиард долара.“ тук Малко повече от Бергер Относно този иновативен подход:

Химическите задвижващи двигатели са страхотни за изваждане на ракети от земната повърхност, когато имате нужда от мощен взрив на енергия, за да излезете от гравитационния кладенец на планетата. Но ракетните двигатели с химически химикали не са най-икономичните машини в света, защото се движат по луди. След като космическият кораб е в космоса, има по-икономични средства за навигация. НАСА се опитваше [solar electric propulsion] технология за известно време. Космическата агенция първо тества технологията за електрическо задвижване в мисията Deep Space 1, която стартира през 1998 г., и по-късно в мисията Dawn през 2007 г., която посети Веста и Церера в астероидния пояс.

Тези космически кораби използваха йонни тласкащи устройства. За разлика от тях, тласкачите на Хол използват по-опростен дизайн с магнитно поле за ограничаване на потока на гориво. Тези двигатели са изобретени в Съветския съюз и по-късно адаптирани за търговски цели от Maxar и други компании. Много от най-големите комуникационни спътници в геостационарна орбита днес, като тези, които предават DirecTV, използват тласкащи устройства на Хол, за да задържат станцията.

Използването на технологията на Хол, базирана на тяга, позволи на учените и инженерите от мисията да проектират по-малък, по-достъпен космически кораб. Всеки от двигателите на Хол на Психея ще генерира три пъти по-голяма тяга от йонните тласкачи на космическия кораб Dawn и може да поеме два пъти повече енергия. Това ще позволи на космическия кораб да достигне до астероида Психея, разположен в главния пояс, през януари 2026 г., след 3,5-годишно пътуване.

Психея . екип Тествани са двойни слънчеви решетки През март той прикрепи масивите към корпуса на космическия кораб и ги отвори по дължина, преди да съхранява панелите до изстрелването през август. Петте кръстосани слънчеви масива са най-големите, инсталирани някога в JPL, с размери 800 квадратни фута (75 квадратни метра). Те са специално проектирани да работят при условия на слаба осветеност, далеч от слънцето.