Психея (космічний апарат)

Психея (англ. Psyche) — космічна місія NASA для дослідження походження планетарних ядер за допомогою вивчення металевого астероїда 16 Психея. Він може мати 253 км в діаметрі та оголене залізо-нікелеве ядро протопланети, що, найімовірніше, є наслідком сильного зіткнення із іншим об'єктом, який здер зовнішню кору. Це найважчий відомий астероїд M-типу, який також може містити значну кількість золота і платини, так що загальна його вартість може становити $10000 квадрильйонів.

Психея
Психея
Основні параметри
Повна назва	Psyche
Організація	НАСА, Лабораторія реактивного руху (JPL), Університет штату Аризона
Виготівник	Maxar Technologies
Оператор	НАСА, Університет штату Аризона
Тип апарата	орбітальний апарат
Проліт	Марс
Дата прольоту	2026 (Марс)
Штучний супутник	16 Психея (план)
Вихід на орбіту	Серпень 2029 (план)
Дата запуску	13 жовтня 2023
Ракета-носій	Falcon Heavy
Тривалість польоту	в польоті: 5 років, 10 місяців (план) на орбіті: 21 місяць
Технічні параметри
Маса	2608 кг
Потужність	4,5 кВт
Джерела живлення	сонячні елементи
Платформа	SSL 1300
Вебсторінка
Вебсторінка	NASA Університет штату Аризона

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Психея (значення).

30 вересня 2015 року, астероїд 16 Психея був обраний, як півфіналіст для місії № 13 за програмою «Discovery», а вже 4 січня 2017 року місію було оголошено переможницею.

Запуск космічного апарата первісно було заплановано на серпень 2022 року. Та в жовтні 2022 року, NASA повідомило, що він відбудеться у період з 5 по 25 жовтня 2023 року. Причиною стала неготовність наземного обладнання, що унеможливило виконання всіх належних перевірок і тестів. Запуск успішно здійснено 13 жовтня 2023 року ракетою Falcon Heavy компанії SpaceX.

Метою місії є — політ до 253-кілометрового астероїду 16 Психея, що відрізняється підвищеним вмістом металів. Багато вчених підозрює, що він являє собою осколок ядра протопланети, що зруйнувалася на зорі існування Сонячної системи. Космічний апарат «Психея» має перевірити це припущення.

Історія

Астероїд 16 Психея був поданий в рамках конкурсу пропозицій для космічної програми "Discovery", який проводився в лютому 2015 року. 30 вересня 2015 року він увійшов до списку п’яти фіналістів і отримав 3 мільйони доларів США на подальшу розробку концепції.

4 січня 2017 року «Психея» була обрана як 14-а місія «Діскавері» із запуском у 2023 році. У травні 2017 року дату запуску було перенесено для отримання більш ефективної траєкторії: запуск був перенесений на липень 2022 року на борту ракети-носія SpaceX Falcon Heavy, 23 травня 2023 року мав відбутись гравітаційний маневр біля Марсі, а прибуття на астероїд Психея планувалось на 31 січня 2026 року.

У червні 2022 року NASA виявило, що пізня поставка тестового обладнання та програмного забезпечення космічного корабля не залишає достатньо часу для завершення необхідних випробувань, і вирішило відкласти запуск. Наступні вікна для запуску були доступні в 2023 і 2024 роках із зустріччю з астероїдом 16 Психея у 2029 і 2030 роках відповідно.

28 жовтня 2022 року NASA оголосило, що місія «Психея» буде запущена до 10 жовтня 2023 року, і приліт до астероїда відбудеться в серпні 2029 року.

Незалежний огляд затримок у Лабораторії реактивного руху (JPL), про який повідомлялося в листопаді 2022 року, виявив нестачу персоналу, недостатнє планування та проблеми з комунікацією між інженерами та керівництвом. Місія VERITAS до Венери була відкладена, щоб вивільнити персонал і задіяти його на місії «Психея».

18 квітня 2023 року, як було повідомлено на сторінці місії «Психея», Лабораторія реактивного руху (JPL) встановила дату запуску на 5 жовтня 2023 року.

20 липня 2023 року, згідно повідомлення NASA, інженери перейшли до фінального етапу підготовки місії «Психея». Космічний корабель «Психея» провів останній рік на об’єкті космічних операцій Astrotech поблизу Космічного центру імені Кеннеді. Там інженери з Лабораторії реактивного руху (JPL) працювали над остаточним збиранням та випробуваннями напередодні запланованого на 5 жовтня запуску.

Конструкція апарата

Космічний апарат «Психея» для живлення використовуватиме сонячні батареї. Передбачається, що він матиме наступні наукові інструменти: камера, магнітометр, і гамма-спектрометр. Лінда Елкінс-Тантон із університету штату Аризона є головною керівницею місії, а Лабораторія реактивного руху (JPL) виступає керівником усього проекту.

Огляд місії

Космічний корабель «Психея» сконструйований із сонячною електричною тягою, а наукове корисне навантаження включає мультиспектральну камеру, магнітометр і гамма-спектрометр.

Місія розрахована на 21 місяць наукових досліджень. Космічний корабель був побудований Лабораторією реактивного руху (JPL) у співпраці з SSL і Університетом штату Аризона.

Здійснення запуску «Психеї» пропонувалося на одній ракеті з окремою космічною місією «Афіна», яка мала здійснити проліт повз астероїд 2 Паллада, третій за величиною астероїд у Сонячній системі. У травні 2020 року було оголошено, що на борту Falcon Heavy разом з "Психеєю" у якості додаткового корисного навантаження полетять два малих супутника - EscaPADE для вивчення марсіанської атмосфери і «Янус» для дослідження подвійних астероїдів, але у вересні 2020 року EscaPADE вилучили з плану. Пізніше, 18 листопада 2022 року, «Янус» теж був вилучений з запуску, коли стало зрозуміло, що нова дата запуску «Психеї» не дозволить «Янусу» вийти на траєкторію, необхідну для досягнення цілей місії. Остаточно прийнято рішення, що запуск місії відбудеться за допомогою надважкої ракети SpaceX Falcon Heavy.

Цілі місії

Диференціювання — це фундаментальний процес у змінах багатьох астероїдів і всіх планет земної групи, і безпосереднє дослідження ядра може значно покращити розуміння цього процесу. Місія «Психея» матиме змогу охарактеризувати геологію, форму і елементний склад, магнітне поле і розподіл маси 16 Психеї. Очікується, що місія покращить розуміння небулярної гіпотези і внутрішню структуру планетних систем. Наукові питання цієї місії наведені нижче:

1. Чи мають планетезималі, які формуються близько до Сонця дуже різну об'ємну структуру?
2. Чи має астероїд 16 Психея оголене ядро чи диференційовану планетезималь або сформоване з багатих на залізо частинок? З чого складаються будівельні блоки планет?
3. Якщо 16 Психея був позбавлений своєї мантії, коли і як це сталося?
4. Якщо 16 Психея колись був розплавлений, він затвердів ззовні чи зсередини?
5. Чи виробляє 16 Психея магнітне поле чи він охолонув?
6. Які головні сплави та елементи з яких складається залізне ядро?
7. Які ключові характеристики геологічної поверхні і глобальної топографії астероїда? Чи відрізняється ззовні від інших відомих кам'яних і льодяних тіл?
8. Як кратери на металічному тілі відрізняються від тих, що існують на кам'яних і льодяних тілах?

Разом з тим, як стало відомо, місія Психея має й деякі інші цілі, які виходять далеко за межі наукових досліджень. Це пов'язано з тим, що астероїд 16 Психея — унікальний за своїм складом та складається із заліза, нікелю і золота, і є дуже дорогим у грошовому еквіваленті. Його вартість, за попередніми оцінками, складає 10 квінтильйонів доларів США. Він містить таку велику кількість металів, що його маса становить приголомшливий 1 % від сукупної маси всіх інших об'єктів у поясі астероїдів. Це дивовижне відкриття дозволило вченим підрахувати, що вартість Психеї в 90 разів перевершує всю економіку Землі.

Галерея

3D модель Психеї 3D модель Психеї  Відманштеттенові структури Відманштеттенові структури

Посилання

Навіщо NASA відправляє космічний апарат в металевий світ // Канал «Цікава наука» на YouTube, 23 травня 2020

Див. також

• DAVINCI
• Залізний метеорит
• Lucy
• Near-Earth Object Camera (NEOcam)
• VERITAS
• Дослідження Марса

Примітки

1. NASA Continues Psyche Asteroid Mission. JPL (англ.) (NASA). 28 жовтня 2022. Процитовано 3 листопада 2022. 
2. Lord, Peter W.; van Ommering, Gerrit (2015). 31st Space Symposium, Technical Track. 13-14 квітня, 2015. Colorado Springs, Colorado. Архів оригіналу за 7 січня 2018. Процитовано 12 липня 2019. 
3. Chang, Kenneth (6 січня 2017). A Metal Ball the Size of Massachusetts That NASA Wants to Explore. The New York Times. оригіналу за January 7, 2017. Процитовано 3 березня 2017. 
4. JPL Small-Body Database Browser: 16 Psyche (англ.). Процитовано 1 жовтня 2015. 
5. 33th Largest Asteroid, 16 Psyche
6. Harry Pettit (27 червня 2019). NASA headed towards giant golden asteroid that could make everyone on Earth a billionaire (англ.). foxnews.com. 
7. Brown, Dwayne C.; Cantillo, Laurie (30 вересня 2015). NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission. NASA News (англ.) (Washington, D.C.). Процитовано 1 жовтня 2015. 
8. Small Bodies Dominate NASA's Latest Discovery Competition. SpaceNews.com (англ.). 7 липня 2015. Процитовано 9 серпня 2015. 
9. Clark, Stephen (24 лютого 2014). NASA receives proposals for new planetary science mission. Space Flight Now (англ.). Процитовано 25 лютого 2015. 
10. Kane, Van (2 грудня 2014). Selecting the Next Creative Idea for Exploring the Solar System. Planetary Society (англ.). Процитовано 10 лютого 2015. 
11. Астероїдна місія NASA буде запущена в жовтні 2023 року. 06.06.2023
12. Chang, Kenneth (6 січня 2017). A Metal Ball the Size of Massachusetts That NASA Wants to Explore. The New York Times. оригіналу за January 7, 2017. Процитовано 3 березня 2017. 
13. Brown, Dwayne C.; Cantillo, Laurie (30 вересня 2015). NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission. NASA. оригіналу за August 9, 2020. Процитовано 1 жовтня 2015. 
14. Brown, Dwayne C.; Cantillo, Laurie (4 січня 2017). NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System. NASA. оригіналу за 17 червня 2019. Процитовано 4 січня 2017. 
15. Mathewson, Samantha (2 березня 2020). NASA picks SpaceX Falcon Heavy to launch Psyche mission to metal asteroid in 2022. SPACE.com. оригіналу за August 9, 2020. Процитовано 22 травня 2020. 
16. NASA Announces Launch Delay for Its Psyche Asteroid Mission. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) (амер.). оригіналу за 24 червня 2022. Процитовано 24 червня 2022. 
17. Jeff Foust (5 листопада 2022). Psyche review finds institutional problems at JPL. Space News. 
18. Psyche. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) - Robotic Space Exploration. NASA/JPL-Caltech. оригіналу за March 2, 2022. Процитовано 27 квітня 2023. 
19. NASA prepares for launch to golden asteroid worth $10 quintillion. // By Cassidy Ward. July 20, 2023, 5:38 PM ET
20. NASA відправить космічний корабель до астероїда із золотом на 10 квінтильйонів доларів. // Автор: Андрій Неволін. 24.07.2023
21. Kane, Van (19 лютого 2014). Mission to a Metallic World: A Discovery Proposal to Fly to the Asteroid Psyche. The Planetary Society (англ.). Процитовано 1 жовтня 2015. 
22. Wampler, Stephen (4 листопада 2015). Lab-Johns Hopkins team tapped to work on possible NASA effort to explore asteroid. LLNL Newsline. Процитовано 21 грудня 2015. 
23. Hand, Eric (20 вересня 2015). Venus and a bizarre metal asteroid are leading destinations for low-cost NASA missions. Science Insider. Процитовано 1 жовтня 2015. 
24. Agle, D. C.; Russell, Jimi; Cantillo, Laurie; Brown, Dwayne (28 вересня 2017). NASA Glenn Tests Thruster Bound for Metal World. NASA. оригіналу за 12 квітня 2020. Процитовано 6 січня 2018. 
25. Kane, Van (19 лютого 2014). Mission to a Metallic World: A Discovery Proposal to Fly to the Asteroid Psyche. The Planetary Society. оригіналу за October 4, 2015. Процитовано 1 жовтня 2015. 
26. Wampler, Stephen (4 листопада 2015). Lab-Johns Hopkins team tapped to work on possible NASA effort to explore asteroid. Lawrence Livermore National Laboratory. оригіналу за August 9, 2020. Процитовано 21 грудня 2015. 
27. Lewis, Wendy (26 жовтня 2015). SSL is JPL Industrial Partner for NASA Asteroid Exploration Mission Opportunity. SSL (company). оригіналу за August 9, 2020. Процитовано 4 січня 2017. 
28. Dorminey, Bruce (10 березня 2019). Proposed NASA SmallSat Mission Could Be First To Visit Pallas, Our Third Largest Asteroid. Forbes. оригіналу за August 9, 2020. Процитовано 10 березня 2019. 
29. Mathewson, Samantha (2 березня 2020). NASA picks SpaceX Falcon Heavy to launch Psyche mission to metal asteroid in 2022. SPACE.com. оригіналу за August 9, 2020. Процитовано 22 травня 2020. 
30. Janus Mission Removed from 2023 Psyche Launch Manifest – Janus. blogs.nasa.gov (амер.). оригіналу за 25 листопада 2022. Процитовано 20 листопада 2022. 
31. Elkins-Tanton, L.T.; Asphaug, E.; Bell, J.; Bercovici, D.; Bills, B.G.; Binzel, R.P.; Bottke, W.F.; Jun, I. та ін. (2014). Journey to a Metal World: Concept for a Discovery Mission to Psyche (PDF). 45th Lunar and Planetary Science Conference (2014). Universities Space Research Association. оригіналу за 27 лютого 2014.  рекомендується |displayauthors= (довідка)
32. NASA отримало дозвіл на місію до Психеї, металевого астероїда вартістю 10 квадрильйонів доларів. // Автор: Михайло Года. 08.06.2023, 19:35