A Ars Technica teve a oportunidade esta semana de visitar o Jet Propulsion Laboratory da NASA na Califórnia e contratar um Visualização da sala limpa quase concluída na espaçonave Psyche. Esta ambiciosa missão, batizada com o nome do asteroide homônimo que irá explorar, está programada para ser lançada em agosto em um foguete Falcon Heavy. Os cientistas esperam que aprender mais sobre esse asteroide incomum melhore nossa compreensão da formação do planeta e dos primórdios do nosso sistema solar.

Descoberto em março de 1852 por astrônomos italianos Aníbal de Gasparis16 psique é um asteróide do tipo M (o que significa que tem alto teor de metal) orbitando o Sol no cinturão principal de asteróides, com uma forma incomum de batata. A hipótese há muito favorecida é que Psyche é o núcleo metálico exposto de um protoplaneta (planetesimal) desde os primeiros dias do nosso sistema solar, cuja crosta e manto foram erodidos por uma colisão (ou múltiplas colisões) com outros objetos. Nos últimos anos, os cientistas chegaram à conclusão de que as estimativas de massa e densidade não concordam com uma núcleo residual totalmente metálico. Em vez disso, é mais uma mistura complexa de metais e silicatos.

Alternativamente, o asteróide pode ter sido um corpo pai para uma classe particular de meteoritos de ferro pedregoso que se desintegrou e reagregou em uma mistura de metal e silicato. Ou talvez seja um objeto como 1 Ceresum planeta anão no cinturão de asteróides entre as órbitas de Marte e Júpiter – exceto que 16 Psyche pode ter experimentado um período de vulcanismo de ferro durante o resfriamento, deixando metais altamente enriquecidos nesses centros vulcânicos.

Os cientistas há muito suspeitam que núcleos de metal espreitam nas profundezas de planetas terrestres como a Terra. Mas esses núcleos estão enterrados muito profundamente sob mantos rochosos e crosta para os pesquisadores descobrirem. Como o único corpo semelhante a um núcleo metálico descoberto, Psyche oferece a oportunidade perfeita para esclarecer como os planetas rochosos em nosso sistema solar (Terra, Mercúrio, Vênus e Marte) podem ter se formado. Aprovado pela NASA a missão da psique em 2017, com a intenção de enviar uma espaçonave à órbita do asteroide e coletar dados importantes sobre suas propriedades.

“Nossa compreensão do que Psyche pode ser não mudou muito nos últimos anos”, disse Linda Elkins-Tanton, investigadora principal da missão Psyche, da Arizona State University, mas nunca soubemos o quanto. Pode ser parte de um núcleo de metal de um pequeno planeta dos primeiros dias do sistema solar, ou pode ser algo que nunca foi derretido e formou um núcleo, mas com metal misturado, como seixos na rocha. Nós realmente não saberemos até chegarmos lá.”

Vários instrumentos estarão a bordo da espaçonave Psyche para coletar esses valiosos dados científicos. Existe um imageador multiespectral capaz de produzir imagens de alta resolução o suficiente para que os cientistas possam dizer a diferença entre os componentes metálicos e siliciosos (minerais) do asteroide. A tarefa de mapear a composição do asteroide e identificar todos os seus elementos cabe a um espectrômetro de raios gama e nêutrons. Há também um magnetômetro que mede e mapeia quaisquer resquícios de um campo magnético. Eventualmente, um sistema de rádio-telecomunicações de microondas também será capaz de medir o campo gravitacional do asteroide e fornecer pistas sobre sua estrutura interna.

O chassi, projetado por uma empresa de satélites chamada Maxar Technologies, foi entregue em abril passado. Sobre o tamanho de um carro de passeio, foi construído em grande parte usando tecnologia de prateleira. “Uma vez no espaço, a espaçonave usará um meio inovador de propulsão conhecido como propulsores Hall para alcançar o asteroide”, disse Ars Senior Space Editor. Eric Berger escreveu ano passado. “Esta será a primeira vez que uma espaçonave movida a Hall se aventura no espaço e, sem essa tecnologia, a missão Psyche provavelmente não aconteceria – certamente não por seu custo inferior a US $ 1 bilhão”. um pouco mais de Berger sobre esta abordagem inovadora:

Motores movidos a propulsão química são ótimos para lançar foguetes da superfície da Terra quando você precisa de uma poderosa explosão de energia para sair da gravidade do planeta. Mas os motores de foguetes químicos não são as máquinas mais eficientes em termos de combustível do mundo, pois consomem combustível. E uma vez que uma nave espacial está no espaço, existem modos de transporte mais eficientes em termos de combustível. A NASA experimentou isso [solar electric propulsion] técnica por um tempo. A agência espacial testou pela primeira vez a tecnologia de propulsão elétrica em sua missão Deep Space 1, lançada em 1998, e mais tarde na missão Dawn em 2007, que visitou Vesta e Ceres no cinturão de asteroides.

Essas espaçonaves usavam motores de íons. Em contraste, os propulsores Hall usam um design mais simples com um campo magnético para restringir o fluxo do propelente. Esses motores foram inventados na União Soviética e posteriormente adaptados para uso comercial pela Maxar e outras empresas. Muitos dos maiores satélites de comunicação em órbita geoestacionária hoje, como B. aqueles que entregam DirecTV usam propulsores Hall para manutenção de estações.

O uso da tecnologia baseada em propulsores Hall permitiu que os cientistas e engenheiros da missão projetassem uma espaçonave menor e mais acessível. Cada um dos motores Hall em Psyche produzirá três vezes o impulso dos motores de íons na nave estelar Dawn e pode lidar com o dobro de energia. Isso permitirá que a espaçonave alcance o asteroide Psyche no cinturão principal em janeiro de 2026, após uma jornada de 3,5 anos.

A Equipe Psique testou os painéis solares gêmeos Em março, as matrizes serão anexadas ao corpo da espaçonave e implantadas longitudinalmente antes que os painéis sejam armazenados até o lançamento em agosto. Os painéis solares cruciformes de cinco seções são os maiores instalados no JPL, medindo 800 pés quadrados (75 metros quadrados). Eles são especialmente projetados para trabalhar longe do sol em condições de pouca luz.