Впервые зонд НАСА отправляется к объекту, состоящему не из камня, льда или газа, а из металла: астероиду Психея. Изучая эту космическую странность, ученые надеются узнать больше о внутренних ядрах каменистых планет, таких как наша, или потенциально каталогизировать ранее неизвестный класс космических тел. Вот несколько важных цифр и забавных фактов о миссии, которые могут поразить ваших друзей.
10 квадриллионов долларов
Если бы Психею можно было добывать, ее залежи железа, никеля и золота могли бы стоить невероятные 10 000 квадриллионов долларов (это 10 000 000 000 000 000 000 долларов), согласно оценке журнала Forbes. Но Линди Элкинс-Тантон, главный исследователь миссии, ответственная за этот расчет, сказала, что это не более чем «забавное интеллектуальное упражнение, в котором нет никакой правды». «У нас как вида нет технологий, которые могли бы вернуть Психею на Землю», — сказала она на недавнем брифинге. Попытка сделать это может иметь неприятные последствия, вызвав апокалиптическое столкновение – но даже если бы попытка была успешной, это наводнило бы рынок металлов, снизив их стоимость до нуля, сказала она.
Электрическое путешествие
Зонд «Психея» стартует на ракете SpaceX Falcon Heavy, но для завершения путешествия длиной в 2,2 миллиарда миль (3,6 миллиарда километров) он перейдет на гораздо более эффективную форму движения. Солнечные батареи «Психеи» преобразуют свет в электричество, обеспечивая питание для четырех солнечных электрических двигателей или двигателей с эффектом Холла. Они используют электромагнитные поля для ускорения и вытеснения ионов (заряженных атомов) ксенона, того же инертного газа, который используется в автомобильных фарах и плазменных телевизорах. Хотя полученное голубое свечение напоминает «Звездный путь», это не варп-двигатель: фактическая сила, которую он оказывает в данный момент, примерно равна весу батарейки АА на ладони. Но в пустоте космоса зонд будет непрерывно ускоряться до десятков тысяч миль в час.
Лазерная связь
Поскольку миссии в дальний космос требуют все более высоких скоростей передачи данных, НАСА обращается к лазерным системам в дополнение к радиочастотной связи. Psyche проведет технологический эксперимент, чтобы продемонстрировать «10-кратное увеличение скорости передачи традиционных телекоммуникационных данных», — сказал Аби Бисвас из Лаборатории реактивного движения НАСА, — что позволит передавать изображения с более высоким разрешением, больше научных данных и потоковое видео. НАСА направит свой лазерный луч с объекта JPL на Столовой горе в Калифорнии, а космический корабль отправит сигнал обратно в Паломарскую обсерваторию Калифорнийского технологического института. Есть надежда, что в конечном итоге эту технологию можно будет использовать в пилотируемых миссиях на Марс.
Гравитационная наука
У «Психеи» есть набор специальных научных инструментов для исследования химического и минерального состава астероида и поиска признаков древнего магнитного поля. Но научная группа также будет использовать надежную старую радиосистему Психеи, чтобы исследовать гравитационное поле астероида с помощью эффекта Доплера. «Мы можем посмотреть на высоту или частоту радиоволн, исходящих от антенны, и выяснить, насколько быстро движется космический корабль», когда он вращается вокруг своей цели, — сказал ученый-планетолог Бен Вайс, — точно так же, как сирены машин скорой помощи имеют более высокий тон, когда они приближаются. к вам и ниже по мере удаления. Отслеживая скорость космического корабля в разных точках вокруг астероида, они смогут определить, насколько «комковатым» является гравитационное поле, что, в свою очередь, дает представление о составе и структуре его внутренней части.
Меньше металла, больше камня?
Учитывая ее яркость, до недавнего времени существовало широкое мнение, что Психея почти полностью состояла из металла, что согласуется с теорией, что это обнаженное ядро планеты, каменная кора и мантия которой были оторваны в результате древнего столкновения. Но то, как оно оказывает гравитационное воздействие на соседние тела, позволяет предположить, что оно менее плотное, чем должно быть у всех железных тел, согласно статье исследователей из Университета Брауна, опубликованной в 2022 году. Одна из возможностей, которую они выдвинули, заключается в том, что извергающие железо вулканы извлекли металл из ядра Психеи, чтобы покрыть ее поверхность над скалистой мантией, фактически создавая структуру, подобную металлическому сэндвичу. Мы узнаем наверняка только в 2029 году, когда космический корабль «Психея» достигнет пункта назначения.
