Úton a Psyche szonda! A NASA Pysche űrszondája elindult a fő kisbolygóövben levő nagy vas-nikkel tartalmú (16) Psyche kisbolygó tanulmányozására.

A NASA Pysche űrszondája 2023. október 13-án pénteken, magyar idő szerint 16:19-kor elindult a floridai Kennedy Űrközpont (Cape Canaveral) LC-39A starthelyéről (Launch Complex 39A) a SpaxeX űrvállalat Falcon Heavy nagyteljesítményű hordozórakétájával. A Psyche űrszonda az első a NASA tudományos missziói között ami a Falcon Heavy hordozórakétával indult útnak. A Psyche misszió a NASA Discovery Prograja keretében valósul meg és a (16) Psyche főövi kisbolygó közeli tanulmányozását tűzte ki célul.

Egyébként a Psyche szonda már 2022-ben elindulhatott volna, de az akkori indítási ablak bezáródásáig nem fejeztek be több fejlesztési és előkészítési feladatot, így az indítás átcsúszott az idei október 5 – 25. közötti indítási ablakba, ahol az október 5-re és 12-re kijelölt időpontokról is el lett halasztva a start, de végül október 13-án pénteken útnak indult az űrszonda.

Sikeresen elindult a NASA Psyche űrszondája 2023. október 13-án (a szöveg feliratban “Astroid” = Asteroid) (NASA). Sikeresen levált a Falcon Heavy első fokozata. Ez előtt már sikeresen levált a két szilárd hajtóanyagú gyorsító hajtómű (NASA) Psyche Launches to a Metal Asteroid (Official NASA Broadcast) – 2023.10.12 (NASA, LIVE)

A NASA JPL (Sugárhajtómű Laboratórium) pályaadatai alapján a (16) Psyche kisbolygó napkörüli ellipszis pályája excentricitása 0,139, fél-nagytengelye 2,92 CSE, napközelben 2,51 CSE-re, naptávolban 3,33 CSE-re van központi csillagunktól. Legközelebb 2024. április 25-én lesz napközelben az aszteroida. A (16) Psyche napkörüli keringési ideje 4,99 év. A kisbolygó pályasíkja 3,33 fokos szöget zár be a földpálya (ekliptika) síkjával.

A Psyche űrszonda útja bő hat évig fog tartani a Földről való útnak indítástól a céljáig, a Mars és Jupiter közötti kisbolygó főövben keringő (16) Psyche aszteroidáig. A hosszú bolygóközi út során 2026 májusában 3000 km-nél valamivel nagyobb távolságban elhalad a Mars közelében és a bolygó tömegvonzását felhasználva egy gravitációs lendítő manőverrel (hintamanőverrel) a (16) Psyche felé veszi az irányt. A szonda a cél-kisbolygót 2029 augusztusában éri majd el és pályára áll körülötte. A tervek szerint mintegy két évig, 2031 novemberéig kering az aszteroida körül és többféle pályán tanulmányozza a kis égitestet.

A NASA Psyche űrszonda útja a Földtől a főövbeli (16) Psyche kisbolygóig
(NASA/JPL-Caltech).

Az alábbi két képen a Psyche űrszonda előkészítését és a kinyitott napelemtábláit mutatja be.

A NASA Psyche űrszondája a kinyitott napelemtáblák egyikével az Astrotech szerelőcsarnokában (High Bay 2 clean room) (NASA/JPL-Caltech, Solar System Exploration). A NASA Psyche űrszondája a kinyitott napelemtáblákkal a művész elképzelése szerint (NASA/JPL-Caltech, Solar System Exploration).

Földi teleszkópokkal történt fotometriai és csillagfedési megfigyelésekből meghatározható volt a (16) Psyche mérete, közelítő alakja, tengelykörüli forgási periódusa, valamint a felszínének fényvisszaverő képessége (albedója). Legutóbb Micchael K. Shepard (Bloomberg Egyetem, Bloomberg, Pennsylvania) által vezetett amerikai kutatócsoport meghatározta a (16) Psyche közelítő alakját, méretét, valamint a felszínén levő nagyobb méretű alakzatokról is térképet készített. Ehhez a látható fénytartományban a Keck-teleszkóp, az ESO VLT megfigyeléseit, a szubmilliméteres tartományban az ALMA, valamint radar Doppler üzemmódban az Arecibo nagy rádiótávcsővel annak még működése idején végzett megfigyeléseket használták fel. A kisbolygó méretének és albedójának meghatározását az IRAS infravörös csillagászati mesterséges hold mérései is segítették A (16) Psyche alakja egy háromtengelyű ellipszoiddal közelíthető, amely nagytengelyeinek hossza: 278 km, 238 km és 171 km. Az aszteroida test közepes átmérője 222 (+1, -4) km, albedója pedig 0,15.

A (16) Psyche tömegének meghatározását a napkörüli keringése során a mozgásában bekövetkezett perturbációk elemzése tette lehetővé (egyelőre nincs ismert holdja, ami szintén lehetővé tette volna a kisbolygó kettős-rendszer tömegének meghatározását). Tömege mintegy (2,27 ± 0,14) x 1019 kg, azaz 2,29 x 1016 tonna. Az ilyen típusú kisbolygóknak nagy a fémtartalma, főleg nikkel-vas és a nagyobb méretűek belső szerkezete differenciálódott, vagyis a legnagyobb sűrűségű anyagok az égitest magját alkotják. A Psyche átlagos sűrűsége 3,977 ± 0,253 gramm köbcentiméterenként, ami azt jelenti, hogy nem csak nikkel és vas, hanem könnyebb anyagok, mint például szilikátok is vannak benne, illetve a testének egy része üreges, porózus szerkezetű lehet. A fémtartalmú kisbolygók az M-típusúak (M: metallic) és a (16) Psyche is egy ilyen aszteroida. A kisbolygók között a nagyobb tömegűek közé tartozó (16) Psyche a legnagyobb M-típusú kisbolygó. Ma még a Psyche fémtartalmáról csak közelítő becslések vannak és a szonda helyszíni vizsgálatai várhatóan pontosítani fogják ezt.

Művész elképzelése szerint ilyen lehet a (16) Psyche főövbeli, nagy fémtartalmú kisbolygó felszíne (NASA/JPL-Caltech/ASU).

A NASA Psyche misszió kutatási programját, a szonda navigálását és működtetését az Arizonai Állami Egyetem (Phoenix, AZ) vezeti. A szondát és annak ion-hajtóművét a Maxar Technologies vállalat készítette, valamint a fedélzeti műszereket is: kamera, magnetométer, gamma- és neutron spektrométer. A Psyche küldetés előkészítése, a műszerek és berendezések elkészítés, az űrszonda működtetése és a tudományos kutatási program költsége mintegy 850 millió amerikai dollár. Ebben nincs benne az indítási költségeket és a nagytávolságú kommunikáció (Deep Space Network, DSN) költsége.

Az aszteroidák tudományos és gazdasági adatbázisa rangsorolja az egyes kisbolygókat becsült pénzbeli értékük, és bányászatukkal nyerhető profit alapján. E szerint a (16) Psyche értéke kb. 1019 amerikai dollár.

Az űrbányászat a megvalósításának nyilvánvaló technikai nehézségei, és távolról sem tisztázott nemzetközi űrjogi (pl. bányászati jog, koncesszió, ki a tulajdonos, ki ad engedélyt, ki és hogyan szankcionál, stb.), illetve űr környezetvédelmi vonatkozásai miatt ma még távolinak néz ki.

A hír a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.

Források:

NASA (2012.10.12.)

NASA Psyche Mission facts

Forbes (2023.07.19.)

Kapcsolódó internetes oldal:

Űrvilág (2023.10.13.)