Ars посещает чистую комнату космического корабля Psyche на орбите астероида в JPL.

На этой неделе у Ars Technica была возможность совершить поездку по Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии, где было уместно заглянуть в чистую комнату Космический корабль Psyche почти готов. Запуск этой амбициозной миссии, названной в честь одноименного астероида, который вы будете исследовать, запланирован на август на ракете Falcon Heavy. Ученые надеются, что изучение этого необычного астероида продвинет наше понимание формирования планет и первых дней существования нашей Солнечной системы.

Он был открыт итальянским астрономом в марте 1852 года. Анибаль де Гаспарис16 экстрасенс Астероид М-типа. (что означает высокое содержание металлов) вращается вокруг Солнца в главном поясе астероидов, необычно напоминая картофелину. Давняя популярная гипотеза состоит в том, что Психея — это обнаженное минеральное ядро ​​протопланеты (малой планеты) с первых дней существования нашей Солнечной системы, кора и мантия которого оголены в результате столкновений (или множественных столкновений) с другими объектами. В последние годы ученые пришли к выводу, что оценки массы и плотности не соответствуют Цельнометаллический остаток. Скорее всего, это сложная смесь минералов и силикатов.

С другой стороны, астероид мог когда-то быть первоначальным телом определенного класса каменных и железных метеоритов, которые раскололись и изменили форму, образовав смесь металла и силикатов. или, может быть, что-то вроде 1 сериякарликовая планета в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера — за исключением 16 Психеи, возможно, пережила период вулканов железа во время охлаждения, в результате чего в этих вулканических центрах остались высокообогащенные минералы.

Ученые давно подозревали, что металлические ядра залегают так же глубоко, как и планеты земного типа, такие как Земля. Но эти ядра погребены слишком глубоко под мантией и корками горных пород, чтобы исследователи могли их обнаружить. Будучи единственным когда-либо обнаруженным минеральным объектом, Психея дает прекрасную возможность пролить свет на то, как формировались твердые планеты в нашей Солнечной системе (Земля, Меркурий, Венера и Марс). НАСА согласилось самостоятельная миссия В 2017 году с целью отправки космического корабля на орбиту астероида и сбора важных данных о его свойствах.

«Наше понимание того, чем может быть Psyche, не сильно изменилось за последние несколько лет», — сказала Ars Линда Элкинс Тантон из Университета штата Аризона, главный исследователь задачи Psyche. «В нем должно быть значительное содержание металла, но мы никогда не знали, сколько. Это может быть часть минерального ядра маленькой планеты из ранней Солнечной системы, или это может быть что-то, что никогда не плавилось и не образовывало ядро, но имело смешанные минералы. вместе с ним, как галька со скалой». Мы не узнаем, пока не доберемся туда».

На борту космического корабля «Психея» будет несколько инструментов для сбора этих ценных научных данных. Существует мультиспектральный сканер, способный создавать изображения с высоким разрешением, достаточным для того, чтобы ученые могли определить разницу между минералами астероида и силикатными (минеральными) компонентами. Задача картирования состава астероида и идентификации всех элементов ложится на гамма-лучи и нейтронный спектрометр. Существует также магнитометр, который измеряет и отображает любые остатки магнитного поля. Наконец, система микроволновой радиосвязи также сможет измерять гравитационное поле астероида и получать сведения о его внутренней структуре.

Структура, построенная спутниковой компанией Maxar Technologies, была доставлена ​​в апреле прошлого года. Он размером примерно с легковой грузовик и в основном был построен с использованием готовых коммерческих технологий. «Как только космический корабль достигнет космоса, он будет использовать инновационные средства движения, известные как двигатели Холла, чтобы добраться до астероида», — сказал старший космический редактор Ars. Книги Эрика Бергера прошлый год. «Это будет первый раз, когда космический корабль отправится в глубокий космос с помощью двигателей Холла, и в отсутствие этой технологии миссия Psyche, вероятно, не состоится — уж точно не ценой менее миллиарда долларов». здесь Чуть больше Бергера Об этом инновационном подходе:

Химические двигательные установки отлично подходят для отрыва ракет от поверхности Земли, когда вам нужен мощный выброс энергии, чтобы выбраться из гравитационного колодца планеты. Но химические ракетные двигатели не являются самыми экономичными машинами в мире, потому что они бешено работают. Как только космический корабль окажется в космосе, появятся более экономичные средства навигации. НАСА пыталось [solar electric propulsion] технологии на некоторое время. Космическое агентство впервые испытало технологию электрического двигателя в миссии Deep Space 1, запущенной в 1998 году, а затем в миссии Dawn в 2007 году, которая посетила Весту и Цереру в поясе астероидов.

Эти космические корабли использовали ионные двигатели. Двигатели Холла, напротив, имеют более простую конструкцию с магнитным полем для ограничения потока топлива. Эти подруливающие устройства были изобретены в Советском Союзе и позже адаптированы для коммерческих целей компанией Maxar и другими компаниями. Многие из крупнейших спутников связи на геостационарной орбите сегодня, например, передающие DirecTV, используют двигатели Холла для удержания станции.

Использование технологии Холла, основанной на тяге, позволило ученым и инженерам миссии спроектировать меньший по размеру и более доступный космический корабль. Каждый из двигателей Холла на «Психеи» будет генерировать в три раза большую тягу, чем ионные двигатели на космическом корабле «Рассвет», и может обрабатывать в два раза больше энергии. Это позволит космическому аппарату достичь астероида Психея, расположенного в главном поясе, в январе 2026 года после 3,5-летнего путешествия.

Психо.команда Двойные солнечные батареи протестированы В марте он прикрепил массивы к корпусу космического корабля и открыл их по длине, прежде чем хранить панели до августовского запуска. Пять кросс-панельных солнечных батарей являются крупнейшими из когда-либо установленных в JPL, их площадь составляет 800 квадратных футов (75 квадратных метров). Они специально разработаны для работы в условиях низкой освещенности вдали от солнца.