Ars realiza un recorrido por la sala limpia de la nave espacial Psyche del JPL que orbita asteroides

Acercarse / Ilustración artística de la nave espacial Psyche de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para agosto de 2022. La misión Psyche explorará un asteroide rico en metales del mismo nombre que se encuentra en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter.

NASA/JPL-Caltech/ASU

Ars Technica tuvo la oportunidad de visitar el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California esta semana, preparándose para una asomarse a la sala limpia en la nave espacial Psyche ahora a punto de completarse. Esta ambiciosa misión, que lleva el nombre del asteroide del mismo nombre que explorará, será lanzada en agosto en un cohete Falcon Heavy. Los científicos esperan que aprender más sobre este asteroide inusual avance en nuestra comprensión de la formación de planetas y los primeros días de nuestro sistema solar.

Descubierto en marzo de 1852 por el astrónomo italiano Aníbal de Gasparis16 Psique es un asteroide tipo M (lo que significa que tiene un alto contenido metálico) que orbita alrededor del Sol en el cinturón principal de asteroides, con una forma inusual de patata. La hipótesis preferida desde hace mucho tiempo es que Psyche es el núcleo metálico expuesto de un protoplaneta (planetesimal) de los primeros días de nuestro sistema solar, con su corteza y manto arrancados por la colisión (o múltiples colisiones) con otros objetos. En los últimos años, los científicos han llegado a la conclusión de que las estimaciones de masa y densidad son inconsistentes con un núcleo residual totalmente metálico. Más bien, es más probable una mezcla compleja de metales y silicatos.

Alternativamente, el asteroide pudo haber sido alguna vez el cuerpo progenitor de una clase particular de meteoritos pétreos de hierro, que se descompusieron y volvieron a crecer en una mezcla de metal y silicato. O tal vez es un objeto similar 1 cerezaun planeta enano en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter excepto 16 Psyche pudo haber experimentado un período de vulcanismo de hierro durante el enfriamiento, dejando metales altamente enriquecidos en esos centros volcánicos.

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Múltiples vistas de 16 Psyche tomadas por el Very Large Telescope.
Acercarse / Múltiples vistas de 16 Psyche tomadas por el Very Large Telescope.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los núcleos de metal acechan en las profundidades de los planetas terrestres como la Tierra. Pero esos núcleos están demasiado enterrados bajo mantos rocosos y costras para que los investigadores los averigüen. Como el único cuerpo de metal similar a un núcleo descubierto, Psyche ofrece la oportunidad perfecta para arrojar luz sobre cómo podrían haberse formado los planetas rocosos de nuestro sistema solar (la Tierra, Mercurio, Venus y Marte). Aprobado por la NASA la mision psique en 2017, con la intención de enviar una nave espacial en órbita alrededor del asteroide y recopilar datos cruciales sobre sus características.

«Nuestra comprensión de lo que podría ser Psyche no ha cambiado mucho en los últimos años», dijo a Ars Linda Elkins-Tanton, de la Universidad Estatal de Arizona, investigadora principal de la misión Psyche. «Debe tener un gran contenido de metal, pero nunca supimos realmente cuánto. Podría ser parte de un núcleo de metal de un planeta diminuto desde el comienzo del sistema solar, o podría ser algo que nunca se derritió y formó un núcleo». pero tiene metal mezclado, como guijarros con roca. Realmente no lo sabremos hasta que lleguemos allí «.

Varios instrumentos estarán a bordo de la nave espacial Psyche para recopilar esos valiosos datos científicos. Hay un generador de imágenes multiespectrales capaz de producir imágenes de alta resolución lo suficientemente altas como para que los científicos distingan entre los constituyentes metálicos y de silicato (mineral) del asteroide. La tarea de mapear la composición del asteroide e identificar todos los elementos recae en un espectrómetro de rayos gamma y neutrones. También hay un magnetómetro que medirá y mapeará todos los restos de un campo magnético. Finalmente, un sistema de telecomunicaciones por radio de microondas también podrá medir el campo gravitatorio del asteroide, recopilando pistas sobre su estructura interna.

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Un modelo en miniatura de la nave espacial Psyche.
Acercarse / Un modelo en miniatura de la nave espacial Psyche.

Jennifer Ouellette

El chasis, construido por una empresa de satélites llamada Maxar Technologies, se entregó el pasado mes de abril. Tiene aproximadamente el tamaño de una camioneta de pasajeros y fue construido en gran parte con tecnología comercial lista para usar. «Una vez en el espacio, la nave espacial utilizará un medio innovador de propulsión, conocido como propulsores Hall, para alcanzar el asteroide», dijo el editor espacial sénior de Ars. escribió Eric Berger el año pasado. «Esta será la primera vez que una nave espacial se aventura en el espacio profundo utilizando propulsores Hall y, en ausencia de esta tecnología, la misión Psyche probablemente no se habría llevado a cabo, ciertamente no a su costo de poco menos de mil millones de dólares». Aquí estás un poco más de Berger en este enfoque innovador:

Los motores impulsados ​​por propulsión química son excelentes para sacar cohetes de la superficie de la Tierra cuando se necesita una poderosa explosión de energía para salir del pozo de gravedad del planeta. Pero los motores de cohetes químicos no son las máquinas más eficientes en combustible del mundo, ya que engullen propulsor. Y una vez que una nave espacial está en el espacio, existen medios más eficientes en combustible para moverse. La NASA ha experimentado [solar electric propulsion] tecnología por un tiempo. La agencia espacial probó por primera vez la tecnología de propulsión eléctrica en su misión Deep Space 1, lanzada en 1998, y luego en la misión Dawn en 2007, que visitó Vesta y Ceres en el cinturón de asteroides.

Estas naves espaciales usaban propulsores de iones. Los propulsores Hall, por otro lado, utilizan un diseño más simple, con un campo magnético para limitar el flujo de propulsor. Estos propulsores fueron inventados en la Unión Soviética y luego adaptados con fines comerciales por Maxar y otras empresas. Muchos de los satélites de comunicaciones más grandes en órbita geoestacionaria en la actualidad, como los que suministran a DirecTV, utilizan propulsores Hall para mantener la estación.

El uso de tecnología basada en propulsores Hall permitió a los científicos e ingenieros de la misión diseñar una nave espacial más pequeña y rentable. Cada uno de los propulsores Hall de Psyche generará tres veces más empuje que los propulsores de iones de la nave espacial Dawn y puede procesar el doble de potencia. Esto permitirá que la nave espacial alcance el asteroide Psyche, ubicado en el cinturón principal, en enero de 2026, luego de un viaje de 3,5 años.

equipo de psique probó los paneles solares gemelos en marzo, adjuntando los conjuntos al cuerpo de la nave espacial y desplegándolos longitudinalmente, antes de almacenar los paneles hasta el lanzamiento de agosto. Los paneles solares en forma de cruz de cinco paneles son los más grandes instalados en el JPL y miden 800 pies cuadrados (75 metros cuadrados). Están especialmente diseñados para trabajar en condiciones de poca luz, lejos del sol.

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