Op weg naar een asteroïde vuurde de Psyche-sonde zijn ionenstuwraketten af

Op meer dan 300 miljoen kilometer van de aarde heeft de Psyche-sonde zojuist zijn ionenvoortstuwingssysteem ingeschakeld om de diepe ruimte in te gaan om de mysterieuze metalen asteroïde Psyche te ontmoeten.

De missie werd op 13 oktober gelanceerd aan boord van een SpaceX Falcon Heavy-raket. De eerste 100 dagen werden besteed aan het testen van de wetenschappelijke systemen en instrumenten van het schip. Zes maanden na de reis activeerde Psyche zijn vier Hall-effect-stuwraketten die elektriciteit gebruikten die door de zonnepanelen van het schip werd geproduceerd om xenongas te ioniseren. Deze geladen ionen worden versneld door een elektrisch veld en bereiken een stuwkracht van 15 km per seconde bij de uitgang van de waaier.

Een zwakke maar constante druk

Deze stuwraketten hebben een zeer laag stuwkrachtniveau. Eén enkele motor genereert een stuwkracht van 240 mN, wat ongeveer gelijk is aan de kracht die een AA-batterij op de palm van uw hand uitoefent. Maar ze kunnen maandenlang opereren en de kracht opbouwen die nodig is om te accelereren tot de snelheid die nodig is om zo ver te zeilen. Volgens gegevens van NASA beweegt Psyche zich momenteel met een snelheid van 135 duizend kilometer per uur. Na verloop van tijd zal de sonde versnellen tot 200.000 kilometer per uur.

Bron afbeelding: © NASA/JPL-Caltech

Deze afbeelding toont een werkende ionenmotor, vergelijkbaar met die van NASA’s Psyche-ruimtevaartuig. De blauwe gloed komt van geladen xenonatomen of ionen. © NASA/JPL-Caltech

Asteroïde Psyche bevindt zich in de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Het is een van de negen metalen asteroïden die in ons zonnestelsel zijn ontdekt. De sonde zou zijn bestemming in 2029 moeten bereiken. Daarvoor, in mei 2026, zal Psyche terugkeren naar Mars en gebruik maken van zijn zwaartekrachtveld. Om dit te doen, zal het zijn ionenstuwraketten afsnijden om zichzelf in de zwaartekracht van Mars te laten vallen en zo een zogenaamde zwaartekrachtkatapult te bewerkstelligen om zijn koers te veranderen en zijn snelheid terug te winnen.

Bij aankomst op zijn bestemming begint Psyche aan een missie van 26 maanden, afgewisseld met vier observatiebanen die steeds dichter bij de asteroïde komen. Zodra deze stap is voltooid, worden de voortstuwingsinrichtingen opnieuw gestart totdat het schip zijn bestemming bereikt. Daarna begint het aan een missie van 26 maanden, afgewisseld met vier observatiebanen die steeds dichter bij de asteroïde komen.

Naast het innovatieve zonne-energiesysteem test Psyché een nieuwe hogesnelheidslasercommunicatietechnologie genaamd Deep Space Optical Communications (DSOC), waaraan we een gedetailleerd artikel hebben gewijd.

Wetenschappelijke doelstellingen van de psychologische missie

Om zijn wetenschappelijk onderzoek uit te voeren, heeft de sonde drie instrumenten aan boord: een magnetometer om sporen van een oud magnetisch veld op de asteroïde te detecteren; Gammastraling en neutronenspectroscopie om de chemische samenstelling ervan te bepalen; Multispectrale beeldvorming om de minerale samenstelling en topografie bij Psyche te bestuderen.

Asteroïde Psyche blijft grotendeels een mysterie voor wetenschappers die hem alleen met behulp van radar en telescopen hebben kunnen waarnemen. Onderzoekers geloven dat Psyche een mengsel is van gesteenten en mineralen, waarbij de laatste 30 tot 60 procent van het volume uitmaken. Er zijn momenteel twee hypothesen die de oorsprong ervan verklaren. De eerste gelooft dat deze asteroïde de overblijfselen zijn van de gesmolten metalen kern van een embryonale rotsachtige planeet zoals degene die het leven schonk aan Mercurius, Venus, Mars en de Aarde.

De tweede hypothese maakt van Psyche een primordiaal, niet-gesmolten lichaam dat is samengesteld uit de eerste materialen van het zonnestelsel die onder invloed van de zwaartekracht zijn samengeklonterd. Maar het missieteam erkent dat deze theorieën gedeeltelijk of zelfs helemaal verkeerd kunnen blijken te zijn. Psychische verkenning kan belangrijke informatie onthullen over de oorsprong van veel planeten in het zonnestelsel, te beginnen met de aarde.