Maio 26, 2022

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Ars percorre a sala limpa da espaçonave Psyche em órbita de asteroides no JPL

Ars percorre a sala limpa da espaçonave Psyche em órbita de asteroides no JPL
Ampliação / Ilustração artística da espaçonave Psyche da NASA, com lançamento previsto para agosto de 2022. A missão Psyche explorará um asteroide rico em minerais com o mesmo nome localizado no cinturão de asteroides principal entre Marte e Júpiter.

NASA/JPL-Caltech/Universidade Estadual do Arizona

A Ars Technica teve a oportunidade de visitar o Jet Propulsion Laboratory da NASA na Califórnia esta semana, onde foi apropriado Espiar sala limpa A espaçonave Psyche está quase terminada. Esta missão ambiciosa, batizada com o nome de um asteroide homônimo que você explorará, está programada para ser lançada em agosto em um foguete Falcon Heavy. Os cientistas esperam que aprender mais sobre esse asteroide incomum avance nossa compreensão da formação dos planetas e dos primeiros dias do nosso sistema solar.

Foi descoberto por um astrônomo italiano em março de 1852 Aníbal de Gasparis16 psíquicos Asteroide tipo M. (o que significa que tem um alto teor de metal) orbita o sol no cinturão principal de asteróides, parecendo-se incomumente com uma batata. A hipótese há muito favorecida é que Psique é o núcleo mineral exposto de um protoplaneta (um planeta menor) desde os primeiros dias do nosso sistema solar, com sua crosta e manto despojados por colisões (ou múltiplas colisões) com outros objetos. Nos últimos anos, os cientistas concluíram que as estimativas de massa e densidade não correspondem a Resíduo de metal. Em vez disso, é provável que seja uma mistura complexa de minerais e silicatos.

Alternativamente, o asteróide pode ter sido o corpo original de uma certa classe de meteoritos pedregosos e de ferro, aqueles que se despedaçaram e se remodelaram para formar uma mistura de metal e silicatos. ou talvez algo como 1 sérieum planeta anão no cinturão de asteróides entre as órbitas de Marte e Júpiter – com exceção de 16 Psyche pode ter experimentado um período de vulcões de ferro durante o resfriamento, deixando minerais altamente enriquecidos nesses centros vulcânicos.

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Múltiplas vistas de 16 Psyches fotografadas pelo Very Large Telescope.
Ampliação / Múltiplas vistas de 16 Psyches fotografadas pelo Very Large Telescope.

Os cientistas há muito suspeitam que os núcleos de metal são tão profundos quanto planetas terrestres como a Terra. Mas esses núcleos estão enterrados muito longe sob o manto e crostas de rocha para os pesquisadores detectarem. Como o único objeto mineral já descoberto, Psyche oferece uma oportunidade ideal para esclarecer como os planetas rochosos em nosso Sistema Solar (Terra, Mercúrio, Vênus e Marte) se formaram. NASA concordou auto missão Em 2017, com o objetivo de enviar uma espaçonave para orbitar o asteroide e coletar dados importantes sobre suas propriedades.

“Nossa compreensão do que pode ser Psyche não mudou muito nos últimos anos”, disse Linda Elkins Tanton, da Arizona State University, investigadora principal da tarefa Psyche, ao Ars. “Deve ter um conteúdo significativo de metal, mas nunca soubemos quanto. Pode ser parte de um núcleo mineral de um pequeno planeta do início do sistema solar, ou pode ser algo que nunca derreteu e formou um núcleo, mas teve minerais misturados. com ele, como seixos com uma pedra. “Nós realmente não saberemos até chegarmos lá.”

Vários instrumentos estarão a bordo da espaçonave Psyche para coletar esses preciosos dados científicos. Existe um imageador multiespectral capaz de produzir imagens de alta resolução suficientes para os cientistas dizerem a diferença entre os componentes metálicos e de silicato (mineral) de um asteroide. A tarefa de mapear a composição do asteroide e identificar todos os elementos cabe ao espectrômetro de raios gama e nêutrons. Há também um magnetômetro que mede e plota quaisquer resquícios de um campo magnético. Por fim, o sistema de radiocomunicação por micro-ondas também será capaz de medir o campo gravitacional do asteroide e obter pistas sobre sua estrutura interna.

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Um modelo em escala da espaçonave Psyche.
Ampliação / Um modelo em escala da espaçonave Psyche.

Jennifer Owlette

A estrutura, construída por uma empresa de satélites chamada Maxar Technologies, foi entregue em abril passado. É aproximadamente do tamanho de um caminhão de passageiros e foi construído em grande parte usando tecnologia comercial pronta para uso. “Uma vez no espaço, a espaçonave usará um meio inovador de propulsão, conhecido como propulsores Hall, para alcançar o asteroide”, disse o editor espacial sênior da Ars. Livros de Eric Berger ano passado. “Esta será a primeira vez que uma espaçonave se aventurou no espaço profundo usando propulsores Hall e, na ausência dessa tecnologia, a missão Psyche provavelmente não acontecerá – certamente não ao custo de menos de um bilhão de dólares”. aqui Um pouco mais que um Berger Sobre esta abordagem inovadora:

Os motores de propulsão química são ótimos para tirar mísseis da superfície da Terra quando você precisa de uma poderosa explosão de energia para sair do poço gravitacional do planeta. Mas os motores de foguetes químicos não são as máquinas mais eficientes em termos de combustível do mundo, porque funcionam descontroladamente. Uma vez que a espaçonave está no espaço, há meios de navegação mais eficientes em termos de combustível. A NASA estava tentando [solar electric propulsion] tecnologia por um tempo. A agência espacial testou pela primeira vez a tecnologia de propulsão elétrica na 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 propulsores de íons. Os propulsores Hall, por outro lado, usam um design mais simples, com um campo magnético para restringir o fluxo de combustível. Esses propulsores foram inventados na União Soviética e posteriormente adaptados para fins comerciais pela Maxar e outras empresas. Muitos dos maiores satélites de comunicação em órbita geoestacionária hoje, como os que transmitem a DirecTV, usam propulsores Hall para manter a estação.

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

Equipe Psique Painéis solares duplos testados Em março, ele prendeu as matrizes ao casco da espaçonave e as abriu longitudinalmente, antes de guardar os painéis até o lançamento em agosto. Os cinco painéis solares de painel cruzado são os maiores já instalados no JPL, medindo 75 metros quadrados (800 pés quadrados). Eles são projetados especificamente para operar em condições de pouca luz fora do sol.

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