NASA își accelerează spre centura de asteroizi: nava Psyche a pornit propulsoarele pentru aproape întreaga croazieră
După ce a folosit cu succes gravitația planetei Marte pentru o asistență gravitațională, nava spațială Psyche a NASA și-a pornit propulsoarele și accelerează spre asteroidul bogat în metale care îi poartă numele. În prima etapă a misiunii, după lansarea din octombrie 2023, nava a utilizat sistemul de propulsie electrică în mod intermitent pentru a se poziționa corect și a profita de gravitația marțiană, obținând astfel o creștere de viteză fără consum suplimentar de combustibil și o ușoară modificare a traiectoriei.
Pe 28 septembrie, nava a început să folosească sistemul de propulsie aproape continuu, cu o singură pauză săptămânală pentru verificări cu controlorii misiunii de la sol. Astfel, misiunea rămâne pe drumul stabilit pentru întâlnirea cu asteroidul Psyche din centura principală de asteroizi, în vara anului 2029.
„Acum este «pedală la metal» spre asteroidul Psyche”, a declarat Don Han, responsabilul de navigație al misiunii Psyche la Laboratorul de Propulsie cu Jet al NASA din California de Sud. „Vom rula sistemul de propulsie la fiecare ocazie disponibilă, oprindu-ne doar pentru activități tehnice necesare. Propulsoarele vor funcționa aproape 90% din timp de acum până la atingerea asteroidului.”
Sistemul de propulsie solar-electric al navei Psyche folosește câmpuri electromagnetice pentru a genera o forță constantă de până la 250 de milinewtoni, comparabilă cu greutatea unei baterii AA ținute în mână. Mecanismul se bazează pe efectul Hall, prin care ionii de xenon, un gaz inert, sunt accelerați și expulzați pentru a crea împingere, însoțită de o lumină albastră intensă. Cele patru propulsoare funcționează pe rând, iar deși forța este mică, efectul se acumulează pe durata călătoriei, permițând navei să atingă viteze de peste 160.900 km/h față de un observator de pe Pământ.
Energia necesară provine din cele două panouri solare în formă de cruce, cu cinci secțiuni fiecare și o suprafață de colectare de 75 de metri pătrați. Nava a plecat cu aproape 1.090 de kilograme de xenon în șapte rezervoare, iar în cei trei ani de la lansare a consumat aproximativ o treime din rezervă, suficient pentru a ajunge la destinație și pentru a susține operarea pe orbita asteroidului timp de doi ani.
„Există aspecte unice pe care designerii misiunii trebuie să le ia în considerare atunci când sistemul de propulsie este alimentat de Soare”, a explicat Steve Snyder, inginerul principal pentru operațiunile de propulsie ale misiunii Psyche. „În următoarele trei luni vom împinge la putere maximă, apoi vom reduce treptat la aproximativ jumătate de putere, pe măsură ce nava se îndepărtează și panourile solare primesc mai puțină lumină.”
Un alt aspect de gestionat este așa-numitul cuplu de rotație generat de propulsie. Pe măsură ce propulsoarele expulzează ionii de xenon, câmpul magnetic produs îi face să se rotească, creând o forță de răsucire care, dacă ar fi lăsată necontrolată, ar afecta orientarea navei. Pentru a compensa, Psyche folosește roți de reacție care își modifică viteza de rotație. După câteva ore, inginerii comandă oprirea propulsorului, rotirea navei și pornirea unui alt propulsor la putere mică, în altă direcție, pentru a elimina momentul acumulat.
„Pentru un inginer de propulsie, este ceva fascinant faptul că acest cuplu poate fi măsurat doar în spațiu, nu pe Pământ, pentru că este atât de mic”, a spus Snyder. „De fapt, este prima dată când cineva a putut măsura acest efect la un propulsor Hall în funcție de nivelul de putere și de durata de funcționare, și asta pe o perioadă atât de lungă în spațiu. Nava Psyche este un laborator excelent pentru acest test.”
La sosirea din 2029, nava se va plasa pe orbita asteroidului Psyche, despre care se crede că ar fi parțial miezul unui planetesimal, un element constitutiv al unei planete timpurii. Nava va cartografia asteroidul și va colecta date științifice în cadrul unei serii de orbite, coborând și apoi urcând în altitudine în jurul corpului ceresc, care măsoară aproximativ 280 de kilometri în lățime la punctul maxim. Dacă asteroidul se dovedește a fi miezul metalic al unui planetesimal străvechi, ar putea oferi o fereastră unică spre interiorul planetelor stâncoase precum Pământul.
„Soborârea pe lângă Marte a fost o oportunitate incredibilă pentru echipă de a calibra instrumentele și de a exersa procedurile pentru o întâlnire planetară înainte de a ajunge la asteroidul Psyche”, a declarat Lindy Elkins-Tanton, cercetător principal al misiunii la Universitatea din California, Berkeley. „Acum croazierăm cu încredere tot mai adânc în sistemul solar, alimentați de lumina Soarelui, gata să explorăm o lume nouă și misterioasă din centura de asteroizi.”
