Художественная визуализация космического корабля Psyche. | |||||||||||
Тип миссии | Орбитальный аппарат Asteroid | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Оператор | NASA ·ASU | ||||||||||
Веб-сайт | НАСА: https://www.nasa.gov/psyche. ASU: https://psyche.asu.edu | ||||||||||
Продолжительность миссии | Крейсерский полет: 3,5 года (план). Наука: 21 месяц на орбите (2026-2027) | ||||||||||
Характеристики космического корабля | |||||||||||
Производитель | Maxar Technologies | ||||||||||
Стартовая масса | 2608 кг | ||||||||||
Мощность | 4,5 кВт | ||||||||||
Начало миссии | |||||||||||
Дата запуска | август 2022 года | ||||||||||
Ракета | Falcon Heavy | ||||||||||
Место запуска | Космический центр Кеннеди, LC-39A | ||||||||||
Подрядчик | SpaceX | ||||||||||
Облет Марса | |||||||||||
Ближайшее сближение | 23 мая 2023 г. | ||||||||||
Расстояние | 500 километров (310 миль) | ||||||||||
16 Psyche орбитальный аппарат | |||||||||||
Орбитальный вывод | 31 января 2026 года | ||||||||||
| |||||||||||
. Знак отличия миссии Psyche Discovery Program ← Люси |
Психея - это запланированная орбитальная миссия, которая исследует происхождение ядер планет путем изучения металлического астероида 16 Психея. Линди Элкинс-Тантон из Университет штата Аризона - главный исследователь, предложивший эту миссию для Программы открытий НАСА. Лаборатория реактивного движения (JPL) НАСА будет управлять проектом.
16 Психея - самый тяжелый из известных астероидов M-типа, и считается, что это обнаженное железное ядро протопланеты, остаток о сильном столкновении с другим объектом, от которого оторвалась внешняя корка. Радиолокационные наблюдения астероида с Земли указывают на железо-никелевый состав. 4 января 2017 года миссия Psyche была выбрана для миссии NASA Discovery # 14.
Psyche была подана в рамках конкурса заявок на участие в программе NASA Discovery Program, которая закрылась в феврале 2015 года. 30 сентября 2015 года она попала в шорт-лист в качестве одного из пяти финалистов и получила 3 миллиона долларов США за дальнейшее развитие концепции. Одним из аспектов отбора было выдерживание «посещения объекта», в ходе которого около 30 сотрудников НАСА приезжают и опрашивают, проверяют и задают вопросы лицам, предлагающим предложения, и их плану.
4 января 2017 года Люси и Psyche были выбраны для 13-й и 14-й миссий Discovery соответственно, запуск для Psyche назначен на 2023 год. В мае 2017 года дата запуска была перенесена, чтобы достичь более эффективной траектории, запуск в июле 2022 года на борту SpaceX Ракета-носитель Falcon Heavy и прибытие 31 января 2026 года с марсианским гравитационным ассистентом 23 мая 2023 года.
Космический корабль Psyche будет использовать солнечную электрическую тягу, а научной полезной нагрузкой будет мультиспектральный формирователь изображений, магнитометр и гамма-спектрометр.
Данные показывают астероид 16 Психея имеет диаметр около 252 километров (157 миль). Ученые полагают, что 16 Psyche может быть обнаженным ядром ранней планеты, которая могла быть размером с Марс и потеряла свою поверхность в результате серии жестоких столкновений.
Миссия стартует в августе 2022 года и прибудет через четыре года для выполнения 21 месяца научных исследований. Космический корабль будет построен НАСА JPL в сотрудничестве с SSL (ранее Space Systems / Loral) и Государственным университетом Аризоны.
Было предложено, чтобы запуск ракеты совместно с отдельная миссия под названием Афина, которая должна была совершить одиночный пролет астероида 2 Паллада, третьего по величине астероида в Солнечной системе. В мае 2020 года было объявлено, что Falcon Heavy, несущий Psyche, будет включать в себя два вспомогательных аппарата smallsat для изучения марсианской атмосферы и двойных астероидов под названием EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) и Янус соответственно, но в сентябре 2020 года атмосферный зонд EscaPADE на Марсе был исключен из плана.
Дифференциация была фундаментальным процессом в формировании многих астероидов и все планеты земной группы, и прямое исследование ядра могло бы значительно улучшить понимание этого процесса. Миссия «Психея» будет характеризовать геологию, форму, элементный состав, магнитное поле и распределение массы 16 Psyche. Ожидается, что эта миссия расширит понимание планетарной формации и ее недр.
В частности, научные цели миссии:
Научные цели:
Научные вопросы, на которые будет отвечать эта миссия:
Психея будет летать на полезном грузе весом 30 кг (66 фунтов), состоящий из четырех научных инструментов:
На космическом корабле также будет проведена проверка экспериментальной технологии лазерной связи под названием Deep Space Optical Communication s. Есть надежда, что это устройство сможет повысить производительность и эффективность связи космических аппаратов в 10-100 раз по сравнению с обычными средствами. Лазерные лучи от космического корабля будут приниматься наземным телескопом в Паломарской обсерватории в Калифорнии.
SPT-140 | Параметр / единицы |
---|---|
Тип | Двигатель на эффекте Холла |
Мощность | Макс: 4,5 кВт. Мин: 900 Вт Мощность солнечной батареи: На Земле: 20 кВт. При 16 Psyche: 2,3 кВт |
Удельный импульс (Isp) | 1800 секунд |
Общий импульс | 8,2 МН · с |
Тяга | 280 мН |
Масса двигателя | 8,5 кг |
Масса топлива | ≈ 425 кг ксенона |
В этой миссии будет использоваться двигатель модели SPT-140, двигатель на эффекте Холла, использующий солнечную электрическую тягу, где электричество, вырабатываемое солнечными панелями, передается на электрический, а не на химический ракетный двигатель. Подруливающее устройство номинально рассчитано на рабочую мощность 4,5 кВт, но оно также будет работать в течение длительного времени при мощности около 900 Вт.
SPT-140 (SPT означает стационарный плазменный двигатель) - это промышленная двигательная установка производственной линии, которая был изобретен в России ОКБ Факел и разработан НАСА Glenn Research Center, Space Systems Loral и Pratt Whitney с позднего 1980-е гг. Подруливающее устройство SPT-140 было впервые испытано в США в качестве блока мощностью 3,5 кВт в 2002 году в рамках программы ВВС по интегрированной высокоэффективной ракетной двигательной установке. Использование солнечных электрических двигателей позволит космическому кораблю достичь 16 Psyche (в 3,3 астрономических единицах ) намного быстрее, при этом потребляя только 10% топлива, которое ему потребуется при использовании обычных химических двигателей.
Электроэнергия будет вырабатываться двусторонними солнечными панелями в X-образной конфигурации, с пятью панелями на каждой стороне. До того, как миссия будет продвигаться по новой траектории, панели должны были быть расположены по прямым линиям, по четыре панели с каждой стороны космического корабля.
Запуск запланирован на август 2022 года на машине Falcon Heavy. Стоимость запуска, включая вспомогательную полезную нагрузку, составляет 117 миллионов долларов США. "Психея" будет запущена по траектории, которая будет выполнять маневр с помощью гравитации мимо Марса 23 мая 2023 года в направлении пояса астероидов и перехватить астероид Психея.
Психея встретит 16 астероидов Психея и выйдет на орбиту 31 января 2026 года. Космический корабль будет вращаться по орбите с уменьшающейся высотой или режимами. В его первом режиме, Орбите А, космический аппарат выйдет на орбиту 700 километров (430 миль) для определения характеристик магнитного поля и предварительного картирования в течение 56 дней. Затем он спустится на орбиту B, установленную на высоте 290 километров (180 миль) в течение 76 дней, для определения топографии и магнитного поля. Затем он спустится на орбиту C на высоте 170 километров (110 миль) в течение 100 дней, чтобы выполнить гравитационные исследования и продолжить наблюдения магнитного поля. Наконец, орбитальный аппарат выйдет на орбиту D, установленную на высоте 85 километров (53 мили), чтобы определить химический состав поверхности с помощью гамма-спектрометров и нейтронов. Он также будет получать непрерывные изображения, гравитационные карты и карты магнитного поля. Планируется, что миссия будет находиться на орбите астероида не менее 21 месяца.
Лазерные лучи от космического корабля будут приниматься наземным телескопом в Паломарской обсерватории. в Калифорнии. Лазерные лучи на космический корабль будут отправляться из меньшего телескопа в JPL Table Mountain Facility.
Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Psyche (космический корабль). |