Ars visite la salle blanche du vaisseau spatial Psyche en orbite autour d’un astéroïde au JPL

Zoom / Illustration d’artiste du vaisseau spatial Psyche de la NASA, dont le lancement est prévu en août 2022. La mission Psyche explorera un astéroïde riche en minéraux du même nom situé dans la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter.

NASA/JPL-Caltech/Université d’État de l’Arizona

Ars Technica a eu l’occasion de visiter cette semaine le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie, où il convenait de Coup d’oeil salle blanche Le vaisseau spatial Psyché est maintenant presque terminé. Cette mission ambitieuse, nommée d’après un astéroïde éponyme que vous explorerez, devrait être lancée en août sur une fusée Falcon Heavy. Les scientifiques espèrent qu’en apprendre davantage sur cet astéroïde inhabituel fera progresser notre compréhension de la formation des planètes et des débuts de notre système solaire.

Il a été découvert par un astronome italien en mars 1852 Anibal de Gasparis16 psychique Astéroïde de type M. (ce qui signifie qu’il a une teneur élevée en métal) orbite autour du soleil dans la ceinture principale d’astéroïdes, ressemblant inhabituellement à une pomme de terre. L’hypothèse longtemps privilégiée est que Psyché est le noyau minéral exposé d’une protoplanète (une planète mineure) des premiers jours de notre système solaire, avec sa croûte et son manteau dépouillés par des collisions (ou de multiples collisions) avec d’autres objets. Ces dernières années, les scientifiques ont conclu que les estimations de masse et de densité ne correspondent pas à Résidus entièrement métalliques. Au lieu de cela, il s’agit probablement d’un mélange complexe de minéraux et de silicates.

Alternativement, l’astéroïde peut avoir été autrefois le corps d’origine d’une certaine classe de météorites pierreuses et ferreuses, celles qui se sont brisées et remodelées pour former un mélange de métal et de silicates. ou peut-être quelque chose comme 1 sérieune planète naine dans la ceinture d’astéroïdes entre les orbites de Mars et de Jupiter – à l’exception de 16 Psyché peut avoir connu une période de volcans de fer pendant le refroidissement, laissant des minéraux hautement enrichis dans ces centres volcaniques.

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Multiples vues de 16 Psychés photographiées par le Very Large Telescope.
Zoom / Multiples vues de 16 Psychés photographiées par le Very Large Telescope.

Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que les noyaux métalliques se trouvent aussi profondément que des planètes telluriques comme la Terre. Mais ces noyaux sont enfouis trop loin sous le manteau et les croûtes de roche pour que les chercheurs puissent les détecter. En tant que seul objet minéral jamais découvert, Psyché offre une occasion idéale de faire la lumière sur la formation des planètes rocheuses de notre système solaire (Terre, Mercure, Vénus et Mars). La NASA a accepté mission personnelle En 2017, dans le but d’envoyer un vaisseau spatial en orbite autour de l’astéroïde et de collecter des données importantes sur ses propriétés.

« Notre compréhension de ce que pourrait être Psyché n’a pas beaucoup changé au cours des dernières années », a déclaré à Ars Linda Elkins Tanton de l’Arizona State University, chercheuse principale pour la tâche Psyché. « Il devrait avoir une teneur importante en métal, mais nous n’avons jamais su combien. Cela pourrait faire partie d’un noyau minéral d’une petite planète du début du système solaire, ou cela pourrait être quelque chose qui n’a jamais fondu et formé un noyau mais avait des minéraux mélangés. avec ça, comme des cailloux avec un rocher. » Nous ne le saurons pas vraiment tant que nous n’y serons pas. »

Plusieurs instruments seront à bord du vaisseau spatial Psyché pour collecter ces précieuses données scientifiques. Il existe un imageur multispectral capable de produire suffisamment d’images à haute résolution pour que les scientifiques puissent faire la différence entre les composants métalliques et silicates (minéraux) d’un astéroïde. La tâche de cartographier la composition de l’astéroïde et d’identifier tous les éléments incombe au spectromètre à rayons gamma et à neutrons. Il y a aussi un magnétomètre qui mesure et trace tout résidu d’un champ magnétique. Enfin, le système de radiocommunication micro-ondes pourra également mesurer le champ gravitationnel de l’astéroïde et recueillir des indices sur sa structure interne.

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Une maquette du vaisseau spatial Psyché.
Zoom / Une maquette du vaisseau spatial Psyché.

Jennifer Hibou

La structure, construite par une société satellite appelée Maxar Technologies, a été livrée en avril dernier. Il a à peu près la taille d’un camion de tourisme et a été en grande partie construit à l’aide d’une technologie commerciale standard. « Une fois dans l’espace, le vaisseau spatial utilisera un moyen de propulsion innovant, connu sous le nom de propulseurs Hall, pour atteindre l’astéroïde », a déclaré le rédacteur en chef de l’espace à l’Ars. Les livres d’Eric Berger L’année dernière. « Ce sera la première fois qu’un vaisseau spatial s’aventurera dans l’espace lointain à l’aide de propulseurs Hall, et en l’absence de cette technologie, la mission Psyche n’aura probablement pas lieu – certainement pas au prix d’un milliard de dollars. » ici Un peu plus qu’un Berger À propos de cette approche innovante :

Les moteurs à propulsion chimique sont parfaits pour faire décoller des missiles de la surface de la Terre lorsque vous avez besoin d’une puissante explosion d’énergie pour sortir du puits gravitationnel de la planète. Mais les moteurs de fusée chimiques ne sont pas les machines les plus économes en carburant au monde, car ils tournent à plein régime. Une fois que le vaisseau spatial est dans l’espace, il existe des moyens de navigation plus économes en carburant. La NASA essayait [solar electric propulsion] technologie pendant un certain temps. L’agence spatiale a d’abord testé la technologie de propulsion électrique lors de la mission Deep Space 1, lancée en 1998, puis lors de la mission Dawn en 2007 qui a visité Vesta et Ceres dans la ceinture d’astéroïdes.

Ces engins spatiaux utilisaient des propulseurs ioniques. Les propulseurs Hall, en revanche, utilisent une conception plus simple, avec un champ magnétique pour limiter le débit de carburant. Ces propulseurs ont été inventés en Union soviétique et plus tard adaptés à des fins commerciales par Maxar et d’autres sociétés. Bon nombre des plus grands satellites de communication en orbite géostationnaire aujourd’hui, tels que ceux qui transmettent DirecTV, utilisent des propulseurs Hall pour maintenir la station.

L’utilisation de la technologie basée sur la poussée de Hall a permis aux scientifiques et ingénieurs de la mission de concevoir un vaisseau spatial plus petit et plus abordable. Chacun des propulseurs Hall de Psyché générera trois fois plus de poussée que les propulseurs ioniques du vaisseau spatial Dawn et pourra gérer deux fois plus d’énergie. Cela permettra au vaisseau spatial d’atteindre l’astéroïde Psyché, situé dans la ceinture principale, en janvier 2026, après un voyage de 3,5 ans.

L’équipe Psyché. Deux panneaux solaires testés En mars, il a attaché les panneaux à la coque du vaisseau spatial et les a ouverts dans le sens de la longueur, avant de stocker les panneaux jusqu’au lancement en août. Les cinq panneaux solaires à panneaux croisés sont les plus grands jamais installés au JPL, mesurant 800 pieds carrés (75 mètres carrés). Ils sont spécialement conçus pour fonctionner dans des conditions de faible luminosité à l’abri du soleil.

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