דחפי המדע הבדיוני של נאס"א: המסע הכחול החשמלי של פסיכה אל חגורת האסטרואידים

נאס"אהחללית Psyche נמצאת במסלול לחקור אסטרואיד עד שנת 2029, תוך שימוש בדחפים חשמליים חדשניים המונעים על ידי שמש למסע בחלל עמוק. זה כבר מעבר למרחק של מַאְדִים והוא משתמש בהנעת יונים כדי להאיץ לעבר אסטרואיד עשיר במתכות, שם הוא יקיף ויאסוף נתונים מדעיים.

החללית Psyche של נאס"א עברה את הבדיקה בת שישה חודשים עם חשבון בריאות נקי, ואין לעצור כעת. הניווטים יורים את הדחפים החשמליים בעלי המראה העתידני, אשר פולטים זוהר כחול, כמעט ללא הפסקה כאשר המסלול מתרחק אל החלל העמוק.

החללית שוגרה ממרכז החלל קנדי ​​של נאס"א בפלורידה על גבי SpaceX Falcon Heavy ב-13 באוקטובר 2023. לאחר שעזבה את האטמוספירה שלנו, פסיכה ניצלה את המקסימום מהחיזוק הרקטי שלה וחפה אל מעבר למסלול של מאדים.

מצב "שיוט מלא" הופעל

במהלך השנה הבאה, החללית תהיה במה שמתכנני המשימה מכנים מצב "שיוט מלא", כאשר הדחפים החשמליים שלה ישתלטו ויניעו את המסלול לעבר חגורת האסטרואידים. הדחפים פועלים על ידי הוצאת אטומים טעונים, או יונים, של קסנון, ופולטים זוהר כחול מבריק שנמשך מאחורי החללית.

הם חלק ממערכת ההנעה החשמלית הסולארית היעילה להפליא של Psyche, המופעלת על ידי אור השמש. הדחף שנוצר על ידי הקסנון המיונן הוא עדין, אבל הוא עושה את העבודה. אפילו במצב שיוט מלא, הלחץ שמפעילים הדחפים הוא בערך מה שהיית מרגיש כשמחזיקים שלושת רבעי ביד.

מהירויות ויעד מרשימות

המסלול נמצא כעת במרחק של יותר מ-190 מיליון מיילים (300 מיליון ק"מ) ונע במהירות של 23 מייל לשנייה (37 ק"מ לשנייה), ביחס לכדור הארץ. זה בערך 84,000 קמ"ש (135,000 קמ"ש). עם הזמן, ללא גרירה אטמוספרית להאטה, Psyche תאיץ למהירויות של עד 124,000 קמ"ש (200,000 קמ"ש).

החללית תגיע לאסטרואיד Psyche העשיר במתכות ב-2029 ותבצע תצפיות ממסלול במשך כשנתיים. הנתונים שהוא אוסף יסייעו למדענים להבין טוב יותר את היווצרותם של כוכבי לכת סלעיים עם ליבות מתכתיות, כולל כדור הארץ. למדענים יש ראיות לכך שהאסטרואיד, שרוחבו כ-173 מיילים (280 ק"מ) בנקודה הרחבה ביותר שלו, עשוי להיות הליבה החלקית של פלנטסימל, אבן הבניין של כוכב לכת מוקדם.

בדיקת מערכות ומכשור מדעי

צוות הטיסה השתמש ב-100 הימים הראשונים של פסיכה בחלל כדי לבצע בדיקה מלאה של כל מערכות החללית. כל המערכות ההנדסיות פועלות בדיוק כמצופה, ושלושת המכשירים המדעיים פעלו ללא תקלות. המגנומטר עובד כל כך טוב שהוא הצליח לזהות התפרצות של חלקיקים טעונים מהשמש, וכך גם ספקטרומטר קרני הגמא והנייטרונים. ובדצמבר האחרון, המצלמות התאומות במכשיר ההדמיה צילמו את התמונות הראשונות שלהן.

"עד לנקודה זו, הפעלנו ובדקנו את רכיבי הציוד השונים הדרושים להשלמת המשימה, ואנחנו יכולים לדווח שהם עובדים יפה", אמר הנרי סטון, מנהל פרויקט פסיכה במעבדת ההנעה הסילון של נאס"א בדרום קליפורניה. שמנהל את המשימה. "עכשיו אנחנו בדרכנו ומצפים לטיסה קרובה של מאדים".

מפגשים עתידיים מרגשים

הסיבה לכך היא שמסלול החללית יחזיר אותה לכיוון כוכב הלכת האדום באביב 2026. החללית תנמיך את הדחפים כשהיא חופה לכיוון מאדים, תוך שימוש בכוח הכבידה של כוכב הלכת כדי לגלגל את עצמו החוצה. משם, הדחפים חוזרים למצב שיוט מלא. התחנה הבאה: האסטרואיד Psyche.

בינתיים, הדגמת טכנולוגיית תקשורת אופטית בחלל עמוק על סיפון החללית תמשיך לבחון את יכולתה. הניסוי כבר עלה על הציפיות כאשר, באפריל, הוא שידר נתוני בדיקה ממרחק של יותר מ-140 מיליון מיילים (226 מיליון קילומטרים) בקצב של 267 מגה-ביט לשנייה לתחנת downlink על פני כדור הארץ – קצב סיביות השווה למהירויות הורדה של אינטרנט בפס רחב.

ניהול משימה ותרומות

את משימת הפסיכה מובילה אוניברסיטת אריזונה סטייט. JPL, חטיבה של Caltech בפסדינה, אחראית על הניהול הכולל של המשימה, הנדסת המערכת, האינטגרציה והבדיקה ותפעול המשימה. Maxar Technologies בפאלו אלטו, קליפורניה, סיפקה את שלדת חללית ההנעה החשמלית הסולארית בעלת הספק גבוה.

JPL מנהלת את DSOC עבור תוכנית משימות הדגמה טכנולוגיות בתוך מנהלת משימת טכנולוגיית החלל של נאס"א ותוכנית התקשורת והניווט בחלל בתוך מנהלת משימת מבצעי החלל.

Psyche היא המשימה ה-14 שנבחרה כחלק מתוכנית הגילוי של נאס"א, המנוהלת על ידי מרכז טיסות החלל מרשל של הסוכנות בהאנטסוויל, אלבמה. תוכנית שירותי השיגור של נאס"א, שבסיסה בקנדי, ניהלה את שירות השיגור.