ناسا تطلق مركبة فضائية لزيارة Psyche، وهو عالم معدني غير مرئي

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير.

سي إن إن
—

أطلقت وكالة ناسا أول مهمة لها إلى عالم غامض مصنوع إلى حد كبير من المعدن، بهدف اكتشاف ما إذا كان الكويكب هو النواة المكشوفة لواحدة من أقدم اللبنات الأساسية للكوكب منذ بداية النظام الشمسي.

انطلقت مهمة Psyche يوم الجمعة الساعة 10:19 صباحًا بالتوقيت الشرقي على متن صاروخ SpaceX Falcon Heavy من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا. ستكون Psyche هي الأولى من بين العديد من المهام العلمية القادمة لناسا والمتوقع إطلاقها على متن صاروخ Falcon Heavy.

المهمة، التي سميت باسم 16 نفسية الكويكب الذي سيراقبهوقال ديفيد أوه، كبير مهندسي العمليات في Psyche، إن المركبة ستسافر حوالي 2.2 مليار ميل (3.6 مليار كيلومتر) على مدى السنوات الست المقبلة للوصول إلى الصخرة الفضائية، الواقعة في الجزء الخارجي من حزام الكويكبات الرئيسي بين مداري المريخ والمشتري. في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا.

وقالت ليندي إلكينز تانتون، الباحثة الرئيسية في Psyche and Foundation وأستاذة Regents في كلية استكشاف الأرض والفضاء في جامعة ولاية أريزونا: “إننا نطلق مهمة إلى جسم لم تدرسه البشرية عن كثب من قبل”. “ستكون هذه هي المرة الأولى التي نزور فيها عالمًا ذو سطح معدني. لا توجد أنواع كثيرة من العوالم غير المستكشفة تمامًا في نظامنا الشمسي والتي يمكننا زيارتها، لذلك هذا هو الأمر المثير للغاية بشأنها.

ويعتقد العلماء أن الكويكب الكبير من النوع M، أو المعدني، يمكن أن يكون النواة المكشوفة لبنة بناء كوكبية مبكرة ويمكن أن يشبه نوى الكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي، مثل الأرض والمريخ والزهرة وعطارد. ربما تم الكشف عن النواة بسبب الاصطدامات العنيفة مع الأجسام الصخرية الأخرى في وقت مبكر من تكوين النظام الشمسي.

وقد رصدت التلسكوبات الموجودة على الأرض وفي الفضاء سايكي في الماضي، واكتشفت في المقام الأول الإشعاع المرتد عن المعدن العاكس على سطح الكويكب. ساعدت هذه الملاحظات معًا العلماء على تطوير نموذج لشكل الكويكب، الذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم ولاية ماساتشوستس بدون كيب كود., وقال إلكينز تانتون إن المنطقة تعادل ولاية كاليفورنيا.

ولكن حتى باستخدام تلسكوب هابل الفضائي، فإن Psyche يظهر فقط على شكل عدد قليل من البكسلات.

قال إلكينز تانتون: “لا نعرف كيف تبدو Psyche”. “أنا أمزح دائمًا قائلًا إنها على شكل البطاطس، لأن البطاطس تأتي في أشكال عديدة، لذا فأنا لست مخطئًا. لكننا سنعرف بمجرد وصولنا إلى هناك.

وقد شهدت مهمة Psyche، التي كان من المقرر إجراؤها في أكتوبر 2022، نصيبها من التأخير.

في العام الماضي، لم يكن لدينا ما يكفي من الوقت لإجراء فحص كامل لبرنامج طيران المركبة الفضائية للتأكد من أنها جاهزة قبل الإطلاق. تم إغلاق نافذة الإطلاق لمدة 11 أسبوعًا. وتم تأجيل موعد الإطلاق هذا العام من 5 إلى 12 أكتوبر لمنح المهندسين الوقت الكافي لضبط حدود درجة حرارة غاز النيتروجين البارد. الدافعات على سفينة الفضاءوالتي سيتم استخدامها لتوجيهه في الفضاء.

وقال هنري ستون، مدير مشروع Psyche في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا: “كان من الممكن أن يكون هناك خطر محتمل من ارتفاع درجة حرارة أجهزة الدفع، وبالتالي كانت هذه مشكلة خطيرة كان علينا التعامل معها”. “وربما كنا سنكتشف ذلك على الفور إذا لم نكتشف ذلك ونبذل العناية الواجبة.”

كان صاروخ فالكون هيفي بمثابة الدفع لبدء الرحلة الكونية الطويلة للمركبة الفضائية قبل أن ينفصل. هبطت الدفعات الجانبية لمركبة فالكون هيفي في محطة كيب كانافيرال الفضائية في فلوريدا، محدثة دويًا صوتيًا يمكن أن يسمعه السكان المحليون وسيتم استخدامه في المهام المستقبلية.

وبمجرد وصولهم إلى الفضاء، سيقضي الفريق من ثلاثة إلى أربعة أشهر في إجراء الفحوصات الأولية للمركبة الفضائية وأدواتها.

ولإنجاز بقية المهمة، ستعتمد المركبة الفضائية ذات الحجم الصغير على نظام الدفع الكهربائي الشمسي الجديد، الذي يعمل بالطاقة الشمسية. دافعات تأثير هول، قال أوه. وقال أوه إن أجهزة الدفع ستستخدم الألواح الشمسية الكبيرة للمركبة الفضائية و”تستخدم الكهرباء لتأيين غاز الزينون وتسريع تلك الأيونات المشحونة من خلال مجال كهربائي إلى سرعات عالية جدًا”.

والنتيجة: سرعة أسرع بخمس مرات من سرعة الوقود المنطلق في صاروخ كيميائي عادي.

ستصل المركبة الفضائية Psyche إلى المريخ في مايو 2026 وستستخدم جاذبية الكوكب لإطلاق مسارها نحو Psyche بشكل فعال. ستصل المهمة إلى الكويكب في أواخر يوليو 2029 وستقضي 26 شهرًا في الدوران حول الكويكب لرسم خريطة لسطحه والتقاط الصور وتحديد ما إذا كان Psyche هو في الواقع نواة معدنية. ستستخدم المركبة الفضائية مدارات مختلفة حول الكويكب، تتراوح من 440 ميلاً (708 كيلومترات) إلى 40 ميلاً (64 كيلومترًا) فقط فوق السطح.

ستبدأ أجهزة التصوير الخاصة بمهمة Psyche في إرسال البيانات إلى الأرض بمجرد اكتشاف المركبة الفضائية للكويكب.

ويرافق الرحلة أيضا مظاهرة تكنولوجيا الاتصالات البصرية في الفضاء السحيقأو دي إس أو سي. ستكون هذه التجربة، التي ستجرى خلال العامين الأولين من الرحلة إلى Psyche، هي تجربة اتصالات الليزر ذات النطاق الترددي العالي الأبعد التابعة لناسا، حيث سيتم اختبار إرسال واستقبال البيانات من وإلى الأرض باستخدام ليزر غير مرئي قريب من الأشعة تحت الحمراء.

يستطيع الليزر إرسال بيانات أكبر بـ 10 إلى 100 مرة من أنظمة الموجات الراديوية التقليدية التي تستخدمها وكالة ناسا في مهام أخرى. إذا نجح العرض التكنولوجي، فيمكن استخدام DSOC يومًا ما للتواصل مع البشر الذين يستكشفون المريخ.

ستساعد أدوات المركبة الفضائية العلماء على تحديد التركيب الكيميائي والمعدني للكويكب، وتضاريسه، وكتلته، ومجال الجاذبية والدوران. سيحاول مقياس المغناطيسية الخاص بالبعثة اكتشاف دليل على وجود مجال مغناطيسي حول Psyche، مما قد يشير إلى أن الصخرة الفضائية تشكلت في البداية كنواة كوكبية.

وقال إلكينز تانتون إن مادة Psyche، ذات الكثافة العالية، تتكون إلى حد كبير من الحديد والنيكل، بالإضافة إلى شيء آخر يمكن أن يكون صخورًا أو كبريتًا أو كربونًا.

إذا لم تكن Psyche نواة، فمن الممكن أن تكون جسمًا نادرًا، نشأ من تكوين النظام الشمسي ولم يتم ملاحظته مطلقًا.

وقال بن فايس، نائب الباحث الرئيسي في Psyche: “الفكرة الأخرى هي أن Psyche هو نوع من الجسم البدائي غير المنصهر الذي تشكل أساسًا من أقدم المواد في النظام الشمسي التي تجمعت معًا تحت الجاذبية وتم الحفاظ عليها في تلك الحالة البدائية منذ ذلك الحين”. ومقياس المغناطيسية. يقود. فايس هو أستاذ علوم الكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

ربما تكونت النفس بالقرب من الشمس، ثم تحولت إلى معدن بمرور الوقت، حيث تمت إزالة ذرات الأكسجين من ذرات الحديد – وهو جسم افتراضي ولكن لم يتم العثور عليه مطلقًا.

ويتطلع الفريق العلمي إلى رؤية ملامح سطح الكويكب. ويشير الرادار إلى وجود حفرتين كبيرتين على السطح. لكن كيف تبدو الحفرة المعدنية؟ وقال إلكينز تانتون إن Psyche قد تحتوي على مسامير معدنية صغيرة وسهام وحتى قطع صغيرة تبدو وكأنها نوع من الرمال المعدنية في الحفرة. ومن الممكن أيضًا أن تكون Psyche قد شهدت ثورانات بركانية، مما أدى إلى خلق منحدرات ضخمة وتدفقات من الحمم البركانية ذات اللون الأصفر المخضر بسبب محتواها من الكبريت.

وقال إلكينز تانتون: “هذه فكرتنا ذات الدوافع العلمية، ومن شبه المؤكد أنها خاطئة تمامًا”. “سوف يفاجئنا عندما نصل إلى هناك.” أعتقد أن هناك فرصة جيدة جدًا أن يكون الأمر أبعد من خيالنا، وهذا هو أملي الأكبر.