/ 2022년 8월 발사 예정인 NASA의 Psyche 우주선에 대한 예술가의 그림. Psyche 임무는 화성과 목성 사이의 주요 소행성 벨트에 위치한 광물이 풍부한 같은 이름의 소행성을 탐사할 것입니다.

NASA/JPL-Caltech/아리조나 주립대학교

Ars Technica는 이번 주 캘리포니아에 있는 NASA의 제트 추진 연구소를 견학할 기회가 있었습니다. 클린룸 엿보기 Psyche 우주선은 이제 거의 완성되었습니다. 탐험할 소행성의 이름을 딴 이 야심찬 임무는 팔콘 헤비 로켓으로 8월에 발사될 예정입니다. 과학자들은 이 특이한 소행성에 대해 더 많이 알게 되면 행성의 형성과 태양계의 초기에 대한 이해를 높일 수 있기를 바랍니다.

1852년 3월 이탈리아 천문학자에 의해 발견되었다. 아니발 데 가스파리16 초능력자 M형 소행성. (금속 함량이 높다는 의미) 주 소행성 벨트에서 태양 주위를 공전하며 특이하게 감자와 비슷합니다. 오랫동안 선호되는 가설은 프시케가 태양계 초기부터 원시행성(소행성)의 노출된 광물 핵이며, 다른 물체와의 충돌(또는 다중 충돌)로 지각과 맨틀이 벗겨져 있다는 것입니다. 최근 몇 년 동안 과학자들은 질량과 밀도의 추정치가 다음과 일치하지 않는다는 결론을 내렸습니다. 모든 금속 잔류물. 대신 미네랄과 규산염의 복잡한 혼합물일 가능성이 높습니다.

대안으로, 소행성은 한때 특정 부류의 돌 및 철 운석의 원래 몸체였을 수 있으며, 이들은 부서지고 모양이 바뀌어 금속과 규산염의 혼합물을 형성합니다. 또는 아마도 같은 것 1 시리즈16 Psyche를 제외하고 화성과 목성 궤도 사이의 소행성 벨트에 있는 왜소행성은 냉각되는 동안 철 화산의 기간을 경험하여 해당 화산 중심에 고농축 광물을 남겼을 수 있습니다.

초대형 망원경으로 촬영한 16가지 프시케의 여러 모습.
/ 초대형 망원경으로 촬영한 16가지 프시케의 여러 모습.

과학자들은 금속 코어가 지구와 같은 지구형 행성만큼 깊숙이 놓여 있다고 오랫동안 의심해 왔습니다. 그러나 이러한 코어는 맨틀과 암석 지각 아래 너무 깊이 묻혀 있어 연구자들이 감지할 수 없습니다. 지금까지 발견된 유일한 광물 물체인 프시케는 우리 태양계의 암석 행성(지구, 수성, 금성 및 화성)이 어떻게 형성되었는지 밝힐 수 있는 이상적인 기회를 제공합니다. NASA는 동의 자기 임무 2017년에는 우주선을 소행성 궤도에 보내 그 속성에 대한 중요한 데이터를 수집하는 것을 목표로 합니다.

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Psyche 작업의 수석 연구원인 Arizona State University의 Linda Elkins Tanton은 “Psyche가 무엇인지에 대한 우리의 이해는 지난 몇 년 동안 크게 변하지 않았습니다.”라고 말했습니다. “그것은 상당한 금속 함량을 가지고 있어야 하지만 얼마나 많은지 결코 알지 못했습니다. 그것은 태양계 초기부터 작은 행성의 광물 핵의 일부일 수 있거나 결코 녹지 않고 핵을 형성했지만 광물이 혼합된 것일 수 있습니다. 조약돌이 있는 자갈처럼.” 우리는 거기에 도달할 때까지 정말 알 수 없습니다.”

귀중한 과학적 데이터를 수집하기 위해 여러 도구가 Psyche 우주선에 탑재될 것입니다. 과학자들이 소행성의 광물과 규산염(광물) 성분의 차이를 구분할 수 있을 만큼 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 다중 스펙트럼 이미저가 있습니다. 소행성의 구성을 매핑하고 모든 요소를 ​​식별하는 작업은 감마선과 중성자 분광계에 있습니다. 자기장의 잔류물을 측정하고 표시하는 자력계도 있습니다. 마지막으로, 마이크로파 무선 통신 시스템은 소행성의 중력장을 측정하고 내부 구조에 대한 단서를 얻을 수도 있습니다.

프시케 우주선의 축소 모형.
/ 프시케 우주선의 축소 모형.

제니퍼 아울렛

Maxar Technologies라는 위성 회사가 건설한 구조물은 지난 4월 인도되었습니다. 대략 승용차 크기이며 상용 기성품 기술을 사용하여 제작되었습니다. Ars의 수석 우주 편집자는 “우주에 도착하면 우주선은 홀 추진기로 알려진 혁신적인 추진 수단을 사용하여 소행성에 도달할 것”이라고 말했습니다. 에릭 버거의 책들 작년. “우주선이 홀 추진기를 사용하여 심우주로 모험을 떠난 것은 이번이 처음이 될 것이며 이 기술이 없다면 프시케 임무는 아마도 일어나지 않을 것입니다. 확실히 10억 달러 미만의 비용이 들지는 않을 것입니다.” 여기 버거보다 조금 더 이 혁신적인 접근 방식에 대해:

화학 추진 엔진은 행성의 중력 우물에서 빠져나오기 위해 강력한 에너지 폭발이 필요할 때 지구 표면에서 미사일을 제거하는 데 적합합니다. 그러나 화학 로켓 엔진은 미친 듯이 달리기 때문에 세계에서 가장 연료 효율적인 기계가 아닙니다. 우주선이 우주에 있으면 더 연료 효율적인 탐색 수단이 있습니다. NASA는 노력했다 [solar electric propulsion] 잠시 기술. 우주국은 1998년에 발사된 딥 스페이스 1호 미션에서 전기 추진 기술을 처음 테스트했으며 이후 소행성대에 있는 베스타와 세레스를 방문한 2007년 던 미션에서 전기 추진 기술을 테스트했습니다.

이 우주선은 이온 추진기를 사용했습니다. 이와 대조적으로 홀 추진기는 연료의 흐름을 제한하는 자기장과 함께 더 단순한 디자인을 사용합니다. 이 추진기는 소련에서 발명되었으며 나중에 Maxar 및 기타 회사에서 상업적 목적으로 개조했습니다. DirecTV를 전송하는 위성과 같이 오늘날 정지 궤도에서 가장 큰 통신 위성 중 다수는 스테이션을 유지하기 위해 홀 추진기를 사용합니다.

Hall의 추력 기반 기술을 사용하여 임무 과학자와 엔지니어는 더 작고 저렴한 우주선을 설계할 수 있었습니다. Psyche의 각 홀 추진기는 Dawn 우주선의 이온 추진기보다 3배 더 많은 추진력을 생성하고 두 배의 에너지를 처리할 수 있습니다. 이를 통해 우주선은 3.5년 간의 여행을 거쳐 2026년 1월 메인 벨트에 위치한 소행성 프시케에 도달할 수 있습니다.

프시케 .팀 이중 태양 전지판 테스트 3월에 그는 우주선의 선체에 어레이를 부착하고 세로로 열어 패널을 8월 발사 때까지 보관했습니다. 5개의 교차 패널 태양광 어레이는 800평방피트(75평방미터)를 측정하여 JPL에 설치된 것 중 가장 큰 것입니다. 그들은 태양이 없는 저조도 조건에서 작동하도록 특별히 설계되었습니다.

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