NASA psihiskais kosmosa kuģis, lai izpētītu unikālu asteroīdu, lai pierādītu agrīno Saules sistēmu

NASA Psihes misija uz tālu metāla asteroīdu nesīs revolucionāru Deep Space Communications (DSOC) paketi. Attēlu kredīts: NASA / JPL-Caltech / ASU

Plānots to sākt nākamgad, NASAAģentūras Psihes misija ir pirmā reize, kad aģentūra ir nolēmusi izpētīt asteroīdu, kas ir minerālvielām bagātāks nekā klints vai ledus.

Ir pagājuši vairāk nekā 150 gadi, kopš rakstnieks Žils Verns uzrakstīja ceļojumu uz Zemes centru, taču realitātei vēl nav jāpanāk šis zinātniskās fantastikas piedzīvojums. Lai gan cilvēki nevar iziet ceļu uz mūsu planētas metāla kodolu, NASA mērķis ir apmeklēt milzu asteroīdu, kas varētu būt aizsalušas pasaules izkusušā kodola paliekas.

Šis asteroīds, saukts par Psihi, riņķo ap sauli galvenajā asteroīdu joslā starp tām Marss Un Jupiters. Izmantojot datus, kas savākti no zemes radariem un optiskajiem teleskopiem, zinātnieki uzskata, ka Psihe lielākoties ir izgatavota no metāla. Daļa vai viss ar dzelzi bagātais interjers varēja būt agrīns planētu celtniecības bloks, kuram tika atņemta ārējā litosfēra, jo Saules sistēmas agrīnās veidošanās laikā tā bieži sadūrās ar citiem lieliem ķermeņiem.

Asteroīds, kura platums ir aptuveni 173 jūdzes (280 kilometrus), varētu būt kas cits. Tas varētu būt pilnīgi cita veida dzelzs bagāta ķermeņa pārpalikums, kas izveidojies no minerāliem bagātas vielas kaut kur Saules sistēmā.

Ar minerāliem bagāta pasaule

Šī mākslinieka ideja attēlo asteroīdu Psyche, NASA Psihes misijas mērķi. Attēlu kredīts: NASA / JPL-Caltech / ASU

NASA Psihes misija cer to noskaidrot. Plānots palaist 2022. gada augustā, pēc tam kosmosa kuģis riņķos ap asteroīdu, uzņemot attēlus, kartējot virsmu un divus gadus meklējot pierādījumus par senu magnētisko lauku. Saiki pētīs arī neitronus un gamma starus no asteroīda virsmas, lai palīdzētu noteikt tā elementāro sastāvu.

READ  Agora grupas organizētā 6. globālā blokķēdes konference 9. februārī Dubaijā

Pirmā misija, lai izpētītu asteroīdu ar virsmu, kurā ir liels daudzums metāla, nevis klints vai ledus, Psihe cenšas labāk izprast dzelzs serdeņus – neizpētītu planētas veidošanās elementu. Ir arī iespējams, ka misija sniegs pirmo iespēju tieši izpētīt akmeņainas planētas interjeru, apskatot iepriekš slāņveida planētas ķermeņa iekšpusi, kas nekad nebija redzama. Tas, ko mācās zinātnieki, varētu vairāk izgaismot Zemes un citu akmeņainu planētu veidošanos.

Darbos psihes neitronu spektrometrs un gamma stari

NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā inženieri aģentūras kosmosa kuģī ir integrējuši gamma staru un neitronu spektrometru. Šis rīks palīdzēs noteikt elementus, kas veido tā mērķi – asteroīdu, ko sauc arī par psihi. Kredīts: NASA/JPL-Caltech

“Ir daudz neatbildētu jautājumu par psihi,” sacīja misijas galvenā pētniece Lindija Elkinsa Tantone no Arizonas štata universitātes. “Un, pievienojot visu informāciju no datiem, kurus mēs varam savākt no zemes, ticama stāsta veidošana kļūst grūtāka. Mēs patiešām nezinām, ko mēs redzēsim, līdz apmeklēsim, un mēs būtu pārsteigti. ”

Piemēram, iepriekšējie novērojumi uz zemes lika zinātniekiem uzskatīt, ka asteroīds ir 90% metāla. Jaunākie pētījumi Elkinsa Tantona vadībā viņš izmantoja atjauninātus blīvuma mērījumus, lai novērtētu, ka asteroīda varbūtība būt no 30% līdz 60% ir metāls.

Gamma stari un neitronu spektrometri no Psihes

NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā inženieris pārbauda gamma starus un neitronu spektrometru, kad tas saplūst ar aģentūras Psyche kosmosa kuģi. Šis rīks palīdzēs noteikt elementus, kas veido tā mērķi. Kredīts: NASA/JPL-Caltech

Un zinātnieki ir neizpratnē, kāpēc šķiet, ka Psihē ir maz dzelzs oksīdu, kas ir no dzelzs un skābekļa izgatavoti ķīmiskie savienojumi. Marss, Merkurs, VeneraUn visa zeme ir tur. “Tātad, ja mums ir taisnība, ka Psihe ir metāla un iežu maisījums un ka klintī ir ļoti maz dzelzs oksīda, tad noteikti ir bijis dīvains stāsts par to, kā tas tika radīts – jo tas neatbilst standarta stāstiem. no Elkinsa Tantona, “sacīja Elkins Tantons.

READ  Brīfinga instruktāža par Džeimsa Veba kosmosa teleskopu

Dvēseles noslēpums

Zinātnieki arī nezina, kur atrodas Psihe. Tas, iespējams, radies galvenajā asteroīdu joslā, bet ir arī iespējams, ka tas ir dzimis tajā pašā reģionā, kurā atrodas iekšējās planētas, kā Zeme, vai arī ārējā Saules sistēmā, kur tagad atrodas tādas milzu planētas kā Jupiters. Neviens no maniem izcelsmes stāstiem neiet vienkāršu ceļu uz vietu, kur tagad dzīvo Psihe, 280 miljonu jūdžu (450 miljonu km) attālumā no Saules.

Asteroīdi kopumā var sniegt ieskatu planētu veidošanā un kā agrīnā Saules sistēma darbojās pirms 4,6 miljardiem gadu. Bet Psihe zinātniekiem ir īpaši interesanta, jo tai ir neparasts, metālisks saturs, augsts blīvums un zema dzelzs oksīdu koncentrācija.

“Fakts, ka tas ir tik neparasti, stāsta mums jaunu stāstu, ko mēs vēl neesam redzējuši par to, kā attīstās asteroīdi,” sacīja Bils Botke, psihisko misiju zinātnieks Dienvidrietumu pētniecības institūtā Boulderā, Kolorādo. “Tā ir daļa no stāsta, kura mums šobrīd nav. Apvienojot šo gabalu ar visiem citiem mūsu rīcībā esošajiem gabaliem, mēs turpinām uzlabot savu stāstu par to, kā veidojās un attīstījās agrīnā Saules sistēma.”

Tirdzniecības rīki

Lai palīdzētu noskaidrot asteroīda izcelsmi, misija zinātniskā izmeklēšana Tā pamatā būs magnetometrs, gamma staru un neitronu spektrometrs, kā arī multispektrāls attēlveidotājs. Zinātnieki zina, ka asteroīds nerada magnētisko lauku kā Zeme, bet, ja Psihei agrāk bija magnētiskais lauks, to joprojām var ierakstīt asteroīdu materiālā. Izmantojot sensorus, kas uzstādīti uz 6 pēdu (2 metru) rokas, magnetometrs var noteikt, vai Seichi joprojām ir magnetizēts. Ja tā, tas apstiprinātu, ka asteroīds ir daļa no agrīnas mazas planētas, kas ir agrīnas planētas celtniecības elements.

Magnetometra integrācija Psihē

Inženieri NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā Dienvidkalifornijā 2021. gada 28. jūnijā integrēja magnetometra instrumentu aģentūras kosmosa kuģī Psyche. Šis instruments palīdzēs noteikt, vai asteroīds Psihe ir planētas sastāvdaļa. Kredīts: NASA/JPL-Caltech

Orbītas neitronu spektrometrs un gamma staru spektrometrs palīdzēs zinātniekiem noteikt asteroīda ķīmiskos elementus. Tā kā kosmiskie stari un augstas enerģijas daļiņas ietekmē Psihes virsmu, elementi, kas veido virsmas materiālu, absorbē enerģiju. Neitronus un gamma starus, kas izstaro, var noteikt ar spektrometru, ļaujot zinātniekiem saskaņot savas īpašības ar zināmajiem elementiem, lai noteiktu, no kā sastāv Psihe.

READ  Šie NASA Marsa helikoptera selfiji ar noturīgo braucēju ir absolūti satriecoši

Tikmēr krāsu kameru pāris veido multispektrālās attēlveidošanas ierīci. Fotogrāfs ir jutīgs pret gaismu, ko cilvēki neredz, izmantojot ultravioleto un infrasarkano viļņu garuma filtrus. Šajos filtros atstarotā gaisma var palīdzēt identificēt jebkura iežu materiāla minerālus, kas var būt uz Psihes virsmas.

Notiek psihes attēlveidošana

Šajā attēlā redzams Psyche multispektrālais fotogrāfs montāžas un testēšanas procesā 2021. gada 13. septembrī Malin Space Science Systems San Diego, Kalifornijā. Kredīts: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Kosmosa kuģa sakaru sistēma palīdzēs arī zinātnei. X joslas radio sistēma galvenokārt tiek izmantota, lai nosūtītu komandas kosmosa kuģim un saņemtu no tā inženiertehniskos un zinātniskos datus. Bet zinātnieki var arī analizēt smalkas izmaiņas šajos radioviļņos, lai izmērītu objekta rotāciju, svārstības, masu un gravitācijas lauku, sniedzot papildu norādes par Psihes interjera veidošanos un struktūru.

acis uz sevi

Bet pirms šīs zinātniskās analīzes sākuma būs attēli. Līdz 2025. gada beigām, trīs gadus pēc palaišanas, Psihe atradīsies asteroīda redzeslokā, un attēlveidošanas komanda būs paaugstinātas trauksmes stāvoklī.

“Pat pirms došanās orbītā mēs sāksim iegūt daudz labākus attēlus, nekā mēs varam no teleskopiem uz Zemes. Mēs sāksim risināt funkcijas, redzēsim lielus krāterus, krāteru baseinus – varbūt kalnu grēdas. Kas zina, ko mēs redzēsim? “sacīja Džims Bels no Valsts universitātes. Arizona, galvenā pētnieka vietnieks psiholoģijā un attēlveidošanas komandas vadītājs. “Mēs zinām tikai to, ka dvēseles patiesība būs svešāka un skaistāka, nekā mēs spējam iedomāties.”

NASA psiholoģisko kosmosa kuģu ilustrācija

Šajā ilustrācijā attēlots NASA kosmosa kuģis Psyche, kuru paredzēts palaist 2022. gada augustā. Attēlu kredīts: NASA / JPL-Caltech / ASU

Vairāk par misiju

Arizonas štata universitāte vada Psihes misiju. NASA reaktīvo dzinēju laboratorija Kalifornijas dienvidos ir atbildīga par vispārējo misijas pārvaldību, sistēmu projektēšanu, integrāciju un testēšanu, kā arī misijas operācijām. Pašlaik notiek misijas posms, kas pazīstams kā montāža, testēšana un palaišana Reaktīvo dzinēju laboratorija. Līdz nākamajam pavasarim Psihe būs pilnībā salikta un gatava nosūtīšanai uz NASA Kenedija kosmosa centru.

JPL nodrošina arī tehnoloģiju demonstrācijas instrumentu ar nosaukumu Deep Space Optical Communications, kas lidos arī uz Psyche un pārbaudīs augsta datu pārraides ātruma lāzera sakarus, kurus varētu izmantot turpmākajās NASA misijās.

Angelica Johnson

"Tīmekļa praktizētājs. Sašutinoši pazemīgs ēdiena entuziasts. Lepns twitter advokāts. Pētnieks."

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti kā *

Back to top