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Psyche (nave espacial)

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Plantilla:Ficha de satélite artificial

Psique (Psyche en inglés)[1]​ es una misión orbital que explorará el origen de los núcleos planetarios mediante el estudio del asteroide metálico 16 Psique.[2]​ Este asteroide puede ser el núcleo de hierro expuesto de un protoplaneta, probablemente el remanente de una colisión violenta con otro objeto que se quitó la corteza exterior. Lindy Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe, Arizona es la Investigadora Principal, quien propuso esta misión al Programa de Descubrimiento de la NASA. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) administrará el proyecto.

16 Psique es el asteroide más pesado conocido del tipo M, y se piensa que es el núcleo de hierro expuesto de un protoplaneta.[3]​ Las observaciones radar del asteroide desde la Tierra indican una composición hierro-níquel.[4]​ El 4 de enero de 2017, la misión de Psique fue elegida junto con la misión de Lucy como la próxima misión de la clase Discovery de la NASA.[5]​

La misión planea ser lanzada en julio de 2022, a bordo de un cohete Falcon Heavy.[6]​

Historia

Psique fue presentado como parte de una convocatoria de propuestas para el Programa Discovery de la NASA que se cerró en febrero de 2015. Fue preseleccionado el 30 de septiembre de 2015 como uno de los cinco finalistas y recibió USD $3 millones para un mayor desarrollo conceptual.[7]​[8]​ Un aspecto de la selección fue soportar la "visita al sitio" en la que unos 30 miembros del personal de la NASA vienen a entrevistar, inspeccionar y cuestionar a los proponentes y su plan.[9]​

El 4 de enero de 2017, Lucy y Psique fueron seleccionadas para las misiones de Discovery 13 y 14, respectivamente, con el lanzamiento de Psique programado para 2023.[10]​ En mayo de 2017, la fecha de lanzamiento se movió para apuntar a una trayectoria más eficiente, el lanzamiento en julio de 2022 y llegando el 31 de enero de 2026 con una asistencia de gravedad de Marte el 23 de mayo de 2023.

Objetivos

Un modelo 3D de (16) Psique basado en datos de curva de luz
El patrón de Widmanstätten que se puede encontrar dentro de los meteoritos de hierro-níquel. Algunos meteoritos de hierro-níquel encontrados en la Tierra pueden haber venido de Psique.

La diferenciación fue un proceso fundamental en la formación de muchos asteroides y de todos los planetas terrestres, y la exploración directa de un núcleo podría mejorar enormemente la comprensión de este proceso. La misión Psique caracterizará la geología, forma, composición elemental, campo magnético y distribución de masas de Psique. Se espera que esta misión aumente la comprensión de la formación planetaria y de los interiores.

Específicamente, las metas científicas para la misión son:

  • Comprender un elemento básico de la formación del planeta que no se había explorado anteriormente: los núcleos de hierro.
  • Mira dentro de los planetas terrestres, incluyendo la Tierra, examinando directamente el interior de un cuerpo diferenciado, que de otra manera no podría ser visto.
  • Explora un nuevo tipo de mundo, hecho de metal.

Los objetivos científicos son:

  • Determinar si 16 Psique es un núcleo, o si es material no fundido.
  • Determinar las edades relativas de las regiones de la superficie de Psique.
  • Determinar si los cuerpos metálicos pequeños incorporan los mismos elementos de luz que se esperan en el núcleo de alta presión de la Tierra.
  • Determinar si 16 Psique se formó bajo condiciones más oxidantes o más reductoras que el núcleo de la Tierra.
  • Caracterizar la topografía de Psique 16.

Las preguntas científicas que esta misión abordará son:[11]​

  • ¿Es Psique 16 el núcleo despojado de un planetesimal diferenciado, o se formó como un cuerpo rico en hierro? ¿Cuáles eran los bloques de construcción de los planetas? ¿Los planetesimales que se formaron cerca del Sol tenían composiciones a granel muy diferentes?
  • Si Psique fue despojado de su manto, ¿cuándo y cómo ocurrió eso?
  • Si Psique 16 fue una vez fundido, ¿se solidificó de adentro hacia afuera, o de afuera hacia adentro?
  • ¿Psique produjo un dínamo magnético mientras se enfriaba?
  • ¿Cuáles son los principales elementos de aleación que coexisten en el metal de hierro del núcleo?
  • ¿Cuáles son las características clave de la superficie geológica y la topografía global? 16 Psique ¿se ve radicalmente diferente de los cuerpos pétreos y helados conocidos?
  • ¿En qué se diferencian los cráteres de un cuerpo metálico de los de la roca o el hielo?

Diseño y construcción

Carga científica

Psique volará una carga útil de 30 kg (66 lb), consistente en cuatro instrumentos científicos:.

  • El captador de imágenes multiespectrales proporcionará imágenes de alta resolución utilizando filtros para discriminar entre los componentes metálicos y de silicato.
  • El espectrómetro de rayos gamma y neutrones analizará y mapeará la composición elemental del asteroide.
  • El magnetómetro medirá y mapeará el campo magnético remanente del asteroide.
  • La Investigación de la Ciencia de la Gravedad en la Banda X usará el sistema de radio telecomunicaciones en la banda X (microondas) para medir el campo gravitatorio del asteroide y deducir su estructura interior.

Se espera que el dispositivo sea capaz de aumentar el rendimiento y la eficiencia de las comunicaciones de las naves espaciales de 10 a 100 veces más que los medios convencionales. Los rayos láser de la nave espacial serán recibidos por un telescopio terrestre en el Observatorio Palomar de California.

Lanzamiento

El lanzamiento está previsto para julio de 2022 en un vehículo Falcon Heavy. El costo del lanzamiento, incluidas las cargas secundarias, es de USD $117 millones.[6]​ Psique se lanzará en una trayectoria para un sobrevuelo de Marte el 23 de mayo de 2023, para realizar una maniobra de asistencia por gravedad hacia el cinturón de asteroides e interceptar el asteroide Psique.

Órbita

Psique se encontrará con el asteroide 16 Psique y entrará en órbita el 31 de enero de 2026. La nave espacial orbitaría a altitudes o regímenes decrecientes.[12]​ Su primer régimen, Órbita A, verá a la nave espacial entrar en una órbita de 700 km (430 mi) para la caracterización del campo magnético y el mapeo preliminar por una duración de 56 días. Luego descenderá a la Órbita B, establecida a 290 km (180 millas) de altitud durante 76 días, para la topografía y la caracterización del campo magnético. Luego descenderá a la Órbita C, a 170 km (110 millas) de altitud durante 100 días para realizar investigaciones de gravedad y continuar las observaciones del campo magnético. Finalmente, el orbitador entrará en la Órbita D, establecido en 85 km (53 millas) para determinar la composición química de la superficie utilizando sus espectrómetros de rayos gamma y neutrones. También adquirirá imágenes continuas, gravedad y mapeo de campos magnéticos. La misión está planificada para orbitar el asteroide durante al menos 21 meses.[12]​

Véase también

Referencias

  1. ↑ «Psyche». www.jpl.nasa.gov. Consultado el 29 de febrero de 2020. 
  2. ↑ Chang, Kenneth (6 de enero de 2017). «A Metal Ball the Size of Massachusetts That NASA Wants to Explore». The New York Times. Consultado el 7 de enero de 2017. 
  3. ↑ Elkins-Tanton, L. T. et al. (March 2014). «Journey to a Metal World: Concept for a Discovery Mission to Psyche». LPI Contribution No. 1777. 45th Lunar and Planetary Science Conference. p. 1253. Bibcode:2014LPI....45.1253E. Consultado el 11 de noviembre de 2016. 
  4. ↑ 33th Largest Asteroid, 16 Psyche
  5. ↑ http://www.theverge.com/2017/1/4/14168394/nasa-lucy-psyche-missions-asteroid-study-discovery-program
  6. ↑ a b «Falcon Heavy to launch NASA Psyche asteroid mission». SpaceNews.com (en inglés estadounidense). 28 de febrero de 2020. Consultado el 29 de febrero de 2020. 
  7. ↑ Chang, Kenneth (6 de enero de 2017). «A Metal Ball the Size of Massachusetts That NASA Wants to Explore». The New York Times (en inglés estadounidense). ISSN 0362-4331. Consultado el 29 de febrero de 2020. 
  8. ↑ Northon, Karen (30 de septiembre de 2015). «NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission». NASA. Consultado el 29 de febrero de 2020. 
  9. ↑ «Journey to a metal world». ASU Now: Access, Excellence, Impact (en inglés). 20 de diciembre de 2016. Consultado el 29 de febrero de 2020. 
  10. ↑ Northon, Karen (4 de enero de 2017). «NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System». NASA. Consultado el 29 de febrero de 2020. 
  11. ↑ Elkins-Tanton, L. T. et al. (2014). Journey to a Metal World: Concept for a Discovery Mission to Psyche. 45th Lunar and Planetary Science Conference. March 17–21, 2014. The Woodlands, Texas. 1253. Bibcode:2014LPI....45.1253E. LPI Contribution No. 1777. 
  12. ↑ a b «Development of the Psyche Mission for NASA’s Discovery Program». Octubre 8-12, 2017. Archivado desde el original el 24 de junio de 2018. 

Enlaces externos

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