mayo 17, 2022

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Ars realiza un recorrido por la sala limpia de la nave espacial Psyche de JPL que orbita asteroides

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Extender / Ilustración artística de la nave espacial Psyche de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para agosto de 2022. La misión Psyche explorará un asteroide rico en metales del mismo nombre que se encuentra en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter.

NASA/JPL-Caltech/ASU

Ars Technica tuvo la oportunidad de visitar el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California esta semana, preparándose para una vista de la sala limpia en la nave espacial Psyche ahora a punto de completarse. Esta ambiciosa misión, que lleva el nombre del asteroide homónimo que explorará, se lanzará en agosto en un cohete Falcon Heavy. Los científicos tienen la esperanza de que aprender más sobre este asteroide inusual mejorará nuestra comprensión de la formación de planetas y los primeros días de nuestro sistema solar.

Descubierto en marzo de 1852 por un astrónomo italiano Aníbal de Gasparis16 Psique es un asteroide tipo M (lo que significa que tiene un alto contenido metálico) orbitando el Sol en el cinturón principal de asteroides, con una forma de patata inusual. La hipótesis preferida desde hace mucho tiempo es que Psyche es el núcleo metálico expuesto de un protoplaneta (planetesimal) de los primeros días de nuestro sistema solar, con la corteza y el manto arrancados por una colisión (o múltiples colisiones) con otros objetos. En años recientes, los científicos han concluido que las estimaciones de masa y densidad no son consistentes con un núcleo remanente totalmente metálico. Más bien, es más probable que sea una mezcla compleja de metales y silicatos.

Alternativamente, el asteroide puede haber sido el cuerpo principal de una clase particular de meteoritos pétreos de hierro, uno que se rompió y se volvió a ensamblar en una mezcla de metal y silicato. O tal vez es un objeto como 1 cerezaun planeta enano en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, excepto que 16 Psyche pudo haber experimentado un período de vulcanismo de hierro a medida que se enfriaba, dejando metales altamente enriquecidos en estos centros volcánicos.

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Múltiples vistas de 16 Psyche captadas por el Very Large Telescope.
Extender / Múltiples vistas de 16 Psyche captadas por el Very Large Telescope.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los núcleos metálicos se esconden en las profundidades de los planetas terrestres como la Tierra. Pero estos núcleos están enterrados muy por debajo de los mantos rocosos y las cortezas para que los investigadores los descubran. Como el único cuerpo similar a un núcleo metálico descubierto, Psyche ofrece la oportunidad perfecta para arrojar luz sobre cómo podrían haberse formado los planetas rocosos de nuestro sistema solar (la Tierra, Mercurio, Venus y Marte). Aprobado por la NASA la misión de la psique en 2017, con la intención de enviar una nave espacial para orbitar el asteroide y recopilar datos cruciales sobre sus características.

«Nuestra comprensión de lo que podría ser Psyche no ha cambiado mucho en los últimos años», dijo a Ars Linda Elkins-Tanton, de la Universidad Estatal de Arizona, investigadora principal de la misión Psyche. «Tiene que tener un gran contenido de metal, pero nunca supimos cuánto. Podría ser parte de un núcleo de metal de un pequeño planeta del sistema solar primitivo, o podría ser algo que nunca se derritió y formó un núcleo, pero tiene metal mezclado, como guijarros con roca. Realmente no lo sabremos hasta que lleguemos allí».

Varios instrumentos estarán a bordo de la nave espacial Psyche para recopilar estos valiosos datos científicos. Hay un generador de imágenes multiespectrales capaz de producir imágenes de resolución lo suficientemente alta como para que los científicos distingan entre los constituyentes metálicos y de silicato (mineral) del asteroide. El trabajo de mapear la composición del asteroide e identificar todos los elementos recae en un espectrómetro de rayos gamma y neutrones. También hay un magnetómetro que mide y mapea cualquier remanente de un campo magnético. Finalmente, un sistema de telecomunicaciones por radio de microondas también podrá medir el campo gravitatorio del asteroide, recopilando pistas sobre su estructura interior.

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Un modelo en miniatura de la nave espacial Psyche.
Extender / Un modelo en miniatura de la nave espacial Psyche.

Jennifer Ouellette

El chasis, construido por una empresa de satélites llamada Maxar Technologies, se entregó el pasado mes de abril. Es aproximadamente del tamaño de una furgoneta de pasajeros y se construyó en gran parte con tecnología comercial lista para usar. «Una vez en el espacio, la nave espacial utilizará un medio innovador de propulsión conocido como propulsores Hall para llegar al asteroide», dijo el editor espacial sénior de Ars. Eric Berger escribió año pasado. «Esta será la primera vez que una nave espacial se aventura en el espacio profundo utilizando propulsores Hall, y sin esta tecnología, la misión Psyche probablemente no se llevaría a cabo, ciertamente no a un costo de solo mil millones de dólares». Aquí está un poco más de Berger sobre este enfoque innovador:

Los motores de propulsión química son excelentes para sacar cohetes de la superficie de la Tierra cuando se necesita una fuerte explosión de energía para salir del pozo gravitatorio del planeta. Pero los motores de cohetes químicos no son las máquinas más eficientes en combustible del mundo, ya que consumen combustible. Y una vez que una nave espacial está en el espacio, hay formas más eficientes de moverse. La NASA ha estado experimentando [solar electric propulsion] tecnología por un tiempo. La agencia espacial probó por primera vez la tecnología de propulsión eléctrica en su misión Deep Space 1, lanzada en 1998, y luego en la misión Dawn en 2007, que visitó Vesta y Ceres en el cinturón de asteroides.

Estas naves espaciales usaban propulsores de iones. Los propulsores Hall, por otro lado, utilizan un diseño más simple, con un campo magnético para limitar el flujo de propulsor. Estos propulsores fueron inventados en la Unión Soviética y luego adaptados con fines comerciales por Maxar y otras empresas. Muchos de los satélites de comunicaciones más grandes en órbita geoestacionaria en la actualidad, como los entregados por DirecTV, utilizan propulsores Hall para el mantenimiento de la estación.

El uso de tecnología basada en propulsores Hall permitió a los científicos e ingenieros de la misión diseñar una nave espacial más pequeña y asequible. Cada uno de los propulsores Hall de Psyche generará tres veces más empuje que los propulsores de iones de la nave espacial Dawn y puede procesar el doble de energía. Esto permitirá que la nave espacial llegue al asteroide Psyche del cinturón principal en enero de 2026 después de un viaje de 3,5 años.

El equipo de Psique probó los paneles solares gemelos en marzo, adjuntando los conjuntos al cuerpo de la nave espacial y desplegándolos a lo largo, antes de guardar los paneles hasta el lanzamiento en agosto. Los paneles solares en forma de cruz de cinco paneles son los más grandes instalados en el JPL y miden 75 metros cuadrados (800 pies cuadrados). Están especialmente diseñados para trabajar en condiciones de poca luz, lejos del sol.

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