ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / جامعة ولاية أريزونا
أتيحت الفرصة لآرس تكنيكا لزيارة مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في كاليفورنيا هذا الأسبوع. غرفة نظيفة التسلل الذروة المركبة الفضائية النفسية على وشك الانتهاء الآن. هذه المهمة الطموحة ، التي سميت على اسم الكويكب الذي ستستكشفه ، من المقرر إطلاقها على صاروخ البلقان الثقيل في أغسطس. يأمل العلماء أن معرفة المزيد عن هذا الكويكب الاستثنائي سيحسن فهمنا لتشكيل الكواكب والأيام الأولى لنظامنا الشمسي.
اكتشفه عالم الفلك الإيطالي في مارس 1852 أنيبل دي كاسباريس16 نفسية هي كويكب من النوع M. (أي أنه يحتوي على نسبة عالية من المعدن) مع شكل غير عادي يشبه البطاطس ، يدور حزام الكويكبات الرئيسي حول الشمس. الفرضية المفضلة منذ فترة طويلة هي أن النفس هي المركز المعدني البارز لكوكب أولي (للكواكب) من الأيام الأولى لنظامنا الشمسي ، تمت إزالته عن طريق الاصطدام (أو الاصطدامات المتعددة) بأجسام أخرى في القشرة والقشرة. خلص العلماء في السنوات الأخيرة إلى أن تقديرات الكتلة والكثافة لا تتوافق مع بعضها البعض. جوهر بقايا المعادن بالكامل. في المقابل ، إنها سبيكة معقدة من المعادن والسيليكات.
بدلاً من ذلك ، قد يكون الكويكب في وقت من الأوقات الجسم الأم لنوع معين من النيزك الصخري والحديد ، والذي تحطم وعاد للانضمام إليه كمزيج من المعدن والسيليكات. أو يمكن أن يكون مثل هذا الشيء 1 سيريسباستثناء كوكب قزم – 16 في حزام الكويكبات بين مداري المريخ والمشتري – ربما تكون Psyche قد تعرضت لفترات من البراكين الحديدية أثناء التبريد ، تاركة معادن عالية التركيز في تلك المراكز البركانية.
لطالما اشتبه العلماء في أن النوى المعدنية محاصرة بعمق داخل كواكب أرضية مثل الأرض. لكن تلك النوى مدفونة تحت القشريات الصخرية والقشريات بما يتجاوز ما يمكن أن يجده الباحثون. تم العثور على الجسم الذي يشبه اللب المعدني الفردي ، ويوفر فرصة مثالية لإلقاء الضوء على كيفية تشكل الكواكب الصخرية في نظامنا الشمسي (الأرض وعطارد والزهرة والمريخ). وافقت ناسا العمل النفسي في عام 2017 ، تخطط لإرسال مركبة فضائية للدوران حول الكويكب وجمع بيانات مهمة حول خصائصه.
قالت ليندا إلكينز دانتون ، من جامعة ولاية أريزونا ، لأرس ، الباحثة الرئيسية في البعثة النفسية: “إن فهمنا لما يمكن أن يكون عليه علم النفس لم يتغير في السنوات القليلة الماضية”. “يجب أن يحتوي على محتوى معدني كبير ، لكننا لا نعرف حقًا كميته. ربما كان جزءًا من النواة المعدنية لكوكب صغير من بداية النظام الشمسي أو ربما لم يذوب أبدًا. لا نعرف حقًا حتى غادر. “
سيكون هناك العديد من الأدوات في المركبة الفضائية النفسية لجمع تلك البيانات العلمية الثمينة. هناك مصور متعدد الأطياف قادر على توليد صور عالية الدقة لإخبار العلماء بالفرق بين المكونات المعدنية والسيليكات (المعدنية) للكويكب. تقع مهمة رسم خرائط تكوين الكويكب وتحديد جميع العناصر على عاتق مقياس طيف أشعة جاما والنيوترون. يوجد مقياس مغناطيسي يقيس ويضع خرائط لبقايا المجال المغناطيسي. أخيرًا ، يمكن لنظام الاتصالات الراديوية بالميكروويف قياس مجال الجاذبية للكويكب وجمع أدلة حول هيكله الداخلي.
جينيفر اوليت
تم تسليم الهيكل ، الذي صنعته شركة الأقمار الصناعية Maxer Technologies ، في أبريل الماضي. إنها بحجم شاحنة ركاب وهي مبنية في الغالب على تكنولوجيا تجارية جاهزة. قال كبير محرري الفضاء في آرس: “بمجرد وصول المركبة الفضائية إلى الفضاء ، ستستخدم طريقة مبتكرة للدفع تسمى دافعات القاعة للوصول إلى الكويكب”. بقلم إريك بيرجر العام الماضي. “هذه هي المرة الأولى التي تدخل فيها مركبة فضائية إلى الفضاء السحيق باستخدام Hall Thrusters ، وبدون هذه التكنولوجيا لم تكن المهمة النفسية لتحدث – وبالتأكيد لا تقل تكلفتها عن مليار دولار.” ها هو أكثر بقليل من Berger حول هذا النهج المبتكر:
تعتبر المحركات التي تعمل كيميائيًا مثالية للحصول على الصواريخ من سطح الأرض عندما تحتاج إلى طاقة لكسر جاذبية الأرض. لكن محركات الصواريخ الكيميائية ليست أكثر المحركات كفاءة في استهلاك الوقود في العالم لأنها تمتص الزخم. وبمجرد دخول المركبة الفضائية إلى الفضاء ، هناك آليات أكثر كفاءة في استهلاك الوقود للدوران حولها. ناسا تقوم بالتجربة [solar electric propulsion] التكنولوجيا لفترة. اختبرت وكالة الفضاء لأول مرة تقنية الدفع الكهربائي في مهمة Deep Space 1 ، التي أطلقت في عام 1998 ، ثم في عام 2007 زارت Vesta و Ceres على حزام الكويكبات في مهمة Dawn.
استخدمت هذه المركبات الفضائية الدافعات الأيونية. على النقيض من ذلك ، تستخدم دافعات القاعة تصميمًا بسيطًا مع مجال مغناطيسي للتحكم في تدفق النبضات. تم اكتشاف هذه الدوافع في الاتحاد السوفيتي وتم تبنيها لاحقًا للأغراض التجارية من قبل شركة Maxer وشركات أخرى. العديد من أقمار الاتصالات الكبيرة في المدار الثابت بالنسبة للأرض اليوم ، مثل DirectTV ، تستخدم Hall Thrusters للحفاظ على المحطة.
باستخدام التكنولوجيا القائمة على Hall Thruster ، ساعد علماء البعثة ومهندسوها في تصميم مركبة فضائية صغيرة وغير مكلفة. تنتج كل Hall Thruster على دراجة قوة دفع أكثر بثلاث مرات وقوة مضاعفة أكثر من Ion Thrusters على مركبة Dawn الفضائية. سيسمح ذلك للمركبة الفضائية بالوصول إلى الكويكب النفسي الواقع في الحزام الرئيسي ، في يناير 2026 ، بعد رحلة استمرت 3.5 سنوات.
مجموعة نفسية تم اختبار الصفوف الشمسية المزدوجة في مارس ، قم بإرفاق الصفوف بجسم المركبة الفضائية ، ومدها بالطول ، قبل وضع الألواح حتى إطلاق أغسطس. الألواح الشمسية ذات الخمس ألواح متقاطعة هي الأكبر ، وهي مثبتة في مختبر الدفع النفاث ، وتبلغ مساحتها 800 قدم مربع (75 مترًا مربعًا). وهي مصممة خصيصًا للعمل في ظروف الإضاءة المنخفضة بعيدًا عن الشمس.
