NASA совместно с компанией SpaceX запустила в космос ракету-носитель Falcon Heavy, в качестве полезной нагрузки у которой был межпланетный зонд Psyche. Космический аппарат отправился к одноименному астероиду, расположенному между Марсом и Юпитером. Ожидается, что путь в 3.5 млрд км удастся преодолеть к 2029 году, после чего зонд начнет изучать металлический астероид, и попробует выяснить его происхождение.
Запуск ракеты Falcon Heavy состоялся с Космического центра им. Кеннеди NASA. На орбиту был выведен зонд Psyche.
Ранее старт миссии межпланетного аппарата многократно переносился. Изначально аппарат планировали запустить в октябре 2022 года, но из-за неготовности ПО дата была перенесена на на год. Затем случилось еще несколько переносов, как по техническим, так и по погодным причинам. Но в результате запуск все-таки состоялся.
Для ракеты Falcon Heavy это был первый запуск межпланетного аппарата. Не считая отправки к Марсу в 2018 автомобиля Tesla Roadster, принадлежащего владельцу компании Илону Маску, ракета до этого выводила полезную нагрузку только на околоземную орбиту.
13 октября запуск Falcon Heavy прошел строго по плану. Все 27 двигателей Merlin на центральной первой ступени и боковых ускорителях отработали штатно — состоялся взлет со стартового стола. Затем произошло отделение боковых ускорителей от основной части ракеты. Позже, как и планировалось, произошло разделение первой и второй ступени. Вторая ступень вывела зонд на расчетную орбиту, а спустя 62.5 минуты после старта сама отделилась от аппарата.
Ракета Falcon Heavy является частично многоразовой. Не считая ее второй ступени, первую ступень и боковые ускорители можно использовать повторно. Но в центре управления полетами решили сохранить только боковые ускорители, центральная же первая ступень израсходовала весь свой запас топлива и затонула в океане.
Боковые ускорители совершили мягкую вертикальную площадку спустя 8 минут после старта. Для них запуск 13 октября стал уже четвертым пуском, но после технического обслуживания их можно будет использовать вновь.
Зонд Psyche после отделения от ракеты начал разворачивать солнечные батареи площадью 75 квадратных метров. Они нужны не только для питания технической аппаратуры, но так же и для работы электродвигателей зонда. Psyche способен преобразовывать солнечную энергию в электрическую для движения в пространстве, а так же он стал первым межпланетным аппаратом, который использует двигатели с эффектом Холла.
Принцип работы данных двигателей заключается в создание тяги посредством выброса с помощью электромагнитных полей рабочего вещества (заряженных атомов — ионов, газа ксенона). Созданная такой силовой установкой тяга оказывается недостаточной для отрыва от Земли и выхода на орбиту, но в открытом космосе, где отсутствует атмосферное сопротивление, а гравитационное притяжение к различным объектам слабее — позволит развить скорость зонда в 200 000 км/ч.
После развертывания солнечных батарей и проверки работы систем спустя 100 дней аппарат начнет движение в сторону астероида (16) Psyche, который расположен в астероидном поясе между Марсом и Юпитером. Цифру «16» в своем название астероид получил по причине того, что стал шестнадцатым по счету астероидом, открытым человечеством. Открытие совершил итальянский астроном Аннибале де Гаспарис в 1852 году , который назвал свою находку в честь древнегреческой богини души.
Орбита (16) Psyche колеблется в диапазоне от 299 337 984 км до 598 675 968 км от Земли. Не смотря на то, что ученым пока не удалось визуально изучить астероид они провели ряд исследований и выяснили, что по своей форме астероид напоминает сплюснутый овал с максимальными размерами 282 км в длину и 232 км в ширину.
Из-за сложной траектории полета, которая будет включать в себя гравитационный маневр вокруг Марса (для придания большей скорости) зонд преодолеет 3.5 млрд км.
После полета длинной почти в 6 лет в июле 2029 года зонд приблизится к (16) Psyche. Примерно месяц займет калибровка систем прежде чем можно будет приступить к работе.
Ожидается, что аппарат проведет 26 месяцев, вращаясь вокруг астероида на орбитах разной высоты. Зонд проведет картографические исследования поверхности, исследования магнитного поля, а так же исследования гравитации (16) Psyche.
Аппарат должен будет при помощи магнитометра, гамма и нейтронного спектрометров, а также мультиспектрального тепловизора проанализировать состав астероида. Ожидается обнаружить высокое содержание металлических сплавов с вкраплениями никеля и других ценных материалов.
Точное соотношение веществ, из которых состоит астероид, предстоит выяснить в ходе миссии. Потенциально, суммарная стоимость всех полезных ископаемых астероида может составить от 7 до 10 квинтиллионов (1 квинтиллион – это миллиард миллиардов) долларов, что больше сумм всех экономик стран Земли примерно в 10 000 раз.
Однако на данный момент на планете нет технологий, которые бы позволили доставить астероид на Землю. А сама миссия по отправке исследовательского аппарата носит сугубо научный характер.
Ученые предполагают, что (16) Psyche может быть ядром так и не сформированной планеты. Подобные ядра находятся в центре многих планет, но они расположены на большой глубине, что делает их изучение затруднительным. В свою очередь (16) Psyche открыт для проведения различных исследований, единственным препятствием для проведения которых будет сстояние. которым будет расстояние от Земли до астероида. Но теперь с запуском исследовательской миссии расстояние отчасти перестанет быть проблемой.
Помимо исследования астероида, зонд Psyche так же займется тестированием технологии оптической связи в глубоком космосе (DSOC). Эта технология относится к классу лазерной связи, с помощью которой данные кодируются в фотонах на длинах волн ближнего инфракрасного диапазона (а не радиоволнах) для связи между удаленными объектами в космосе. К ожидаемым преимуществам данной технологии относят возможность передачи большего объема информации с большей скоростью.
