Κυριακή 15 Οκτωβρίου 2023

Ταξίδι στην "Ψυχή" του Σύμπαντος



Η εικόνα απεικονίζει το διαστημόπλοιο Psyche της NASA καθώς πλησιάζει τον αστεροειδή Psyche. Μόλις φτάσει το 2029, το διαστημόπλοιο θα περιφέρεται γύρω από τον πλούσιο σε μέταλλα αστεροειδή για 26 μήνες, ενώ θα διεξάγει την επιστημονική του έρευνα.
NASA/JPL-Caltech/ASU








Η πρώτη αποστολή για τη μελέτη ενός πλούσιου σε μέταλλα αστεροειδούς, το Psyche στοχεύει να βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για το σχηματισμό βραχωδών σωμάτων στο ηλιακό μας σύστημα.
 Παρασκευή, 13 Οκτωβρίου, το διαστημικό σκάφος Psyche της NASA θα ταξιδέψει 2,2 δισεκατομμύρια μίλια από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA στη Φλόριντα σε έναν πλούσιο σε μέταλλα αστεροειδή στα μακρινά σημεία της κύριας ζώνης αστεροειδών μεταξύ Άρη και Δία. Ακολουθώντας μια μπλε λάμψη από τους προωθητές του και τροφοδοτούμενο από ένα ζευγάρι τεράστιων ηλιακών συστοιχιών, ο τροχιακός θα χρησιμοποιήσει το ωφέλιμο φορτίο των επιστημονικών οργάνων του για να μάθει περισσότερα για τον αστεροειδή Ψυχή.

Μια εντυπωσιακή αποστολή με σκοπό την, για πρώτη φορά, επίτευξη τηλεπικοινωνιών σε τεράστιες αποστάσεις, όχι μέσω ραδιοκυμάτων, όπως γίνεται σήμερα, αλλά με τη νέα τεχνολογία του οπτικού λέιζερ, ετοιμάζει η NASA σε συνεργασία με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA).


Το τηλεσκόπιο «Αρίσταρχος» στο Αστεροσκοπείο Χελμού – Credits: ΙΑΑΔΕΤ/ΕΑΑ


Στο τηλεσκόπιο «Αρίσταρχος» του Αστεροσκοπείου του Χελμού θα εγκατασταθεί ειδικός δέκτης, μέσα στο 2024, ο οποίος θα συλλέγει τη δέσμη λέιζερ που θα στέλνει η διαστημική συσκευή «Psyche».


Στο Αστεροσκοπείο Κρυονερίου θα εγκατασταθεί ειδικό λέιζερ που θα στέλνει τη δέσμη του στη διαστημική συσκευή Psyche.


Οι οπτικές ζεύξεις με την απομακρυσμένη διαστημική συσκευή αναμένονται εντός του 2025.

«Η ένταξη των τηλεσκοπίων Αρίσταρχου και Κρυονερίου στην αποστολή Psyche αποτελεί ποιοτικό άλμα στις αναπτυξιακές δράσεις του ΙΑΑΔΕΤ και του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, αναδεικνύοντας τις εθνικές μας υποδομές σε βασικούς ευρωπαϊκούς πυλώνες στη συγκεκριμένη θεματολογία.


Ακολουθούν έξι πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε για την αποστολή:
1. Μαθαίνοντας περισσότερα για τον αστεροειδή Ψυχή θα μπορούσε να μας πει περισσότερα για την προέλευση του ηλιακού μας συστήματος.

Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν από ραντάρ και οπτικά τηλεσκόπια με βάση τη Γη, οι επιστήμονες υποθέτουν ότι ο αστεροειδής Ψυχή θα μπορούσε να είναι μέρος του πλούσιου σε μέταλλα εσωτερικού ενός πλανητήσιμου, ενός δομικού στοιχείου ενός βραχώδους πλανήτη που δεν σχηματίστηκε ποτέ. Η Ψυχή μπορεί να συγκρούστηκε με άλλα μεγάλα σώματα κατά τον πρώιμο σχηματισμό της και να έχασε το εξωτερικό της βραχώδες κέλυφος. Οι άνθρωποι δεν μπορούν να ανοίξουν ένα μονοπάτι προς τον μεταλλικό πυρήνα της Γης, οπότε η επίσκεψη στην Ψυχή θα μπορούσε να προσφέρει ένα μοναδικό παράθυρο στην ιστορία των βίαιων συγκρούσεων και της συσσώρευσης ύλης που δημιούργησαν πλανήτες σαν τους δικούς μας.Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι ο αστεροειδής Ψυχή θα μπορούσε να είναι μέρος ενός δομικού στοιχείου των βραχωδών πλανητών του ηλιακού μας συστήματος. Η μελέτη του από κοντά θα μπορούσε να μας βοηθήσει να καταλάβουμε πώς σχηματίστηκαν οι βραχώδεις πλανήτες. Ελάτε μαζί μας στο ταξίδι στον πρώτο πλούσιο σε μέταλλα αστεροειδή που έχει επισκεφτεί ποτέ η ανθρωπότητα. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/ASU
2. Ο αστεροειδής θα μπορούσε επίσης να προτείνει μια διαφορετική ιστορία για το πώς σχηματίστηκαν τα αντικείμενα του ηλιακού συστήματος.

Ενώ οι βράχοι στον Άρη, την Αφροδίτη και τη Γη είναι στο ίδιο επίπεδο με οξείδια του σιδήρου, η επιφάνεια της Ψυχής δεν φαίνεται να περιέχει πολλές από αυτές τις χημικές ενώσεις. Αυτό υποδηλώνει ότι η ιστορία της Ψυχής διαφέρει από τις τυπικές ιστορίες πλανητικού σχηματισμού.

Εάν ο αστεροειδής αποδειχθεί ότι είναι υπολειπόμενο υλικό πυρήνα από ένα πλανητικό δομικό στοιχείο, οι επιστήμονες θα μάθουν πώς η ιστορία του μοιάζει και αποκλίνει από αυτή των βραχωδών πλανητών. Και αν οι επιστήμονες ανακαλύψουν ότι η Ψυχή δεν είναι ένας εκτεθειμένος πυρήνας, μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι ένα είδος αρχέγονου αντικειμένου του ηλιακού συστήματος που δεν έχει ξαναδεί.
3. Τρία επιστημονικά όργανα και μια επιστημονική έρευνα της βαρύτητας θα βοηθήσουν στην επίλυση αυτών των ιστοριών προέλευσης του ηλιακού συστήματος και πολλά άλλα.

Το μαγνητόμετρο του διαστημικού σκάφους θα αναζητήσει στοιχεία για ένα αρχαίο μαγνητικό πεδίο στον αστεροειδή Ψυχή. Ένα υπολειπόμενο μαγνητικό πεδίο θα ήταν ισχυρή απόδειξη ότι ο αστεροειδής σχηματίστηκε από τον πυρήνα ενός πλανητικού σώματος.

Το φασματόμετρο ακτίνων γάμμα και νετρονίων του τροχιακού θα βοηθήσει τους επιστήμονες να προσδιορίσουν τα χημικά στοιχεία που συνθέτουν τον αστεροειδή - και να κατανοήσουν καλύτερα πώς σχηματίστηκε.

Η πολυφασματική απεικόνιση του διαστημικού σκάφους θα παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση ορυκτών της Ψυχής καθώς και την τοπογραφία της.

Η επιστημονική ομάδα της αποστολής θα αξιοποιήσει το σύστημα τηλεπικοινωνιών για τη διεξαγωγή της επιστήμης της βαρύτητας . Αναλύοντας τα ραδιοκύματα με τα οποία επικοινωνεί το διαστημόπλοιο, οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν πώς ο αστεροειδής Ψυχή επηρεάζει την τροχιά του διαστημικού σκάφους. Αυτές οι πληροφορίες θα τους βοηθήσουν να προσδιορίσουν την περιστροφή, τη μάζα και το πεδίο βαρύτητας του αστεροειδούς, προσφέροντας πρόσθετες πληροφορίες για τη σύνθεση και τη δομή του εσωτερικού του αστεροειδούς.
4. Το διαστημόπλοιο θα χρησιμοποιήσει ένα πολύ αποτελεσματικό σύστημα πρόωσης για πρώτη φορά πέρα ​​από τη Σελήνη.

Τροφοδοτούμενο από προωστήρες με εφέ Hall, το ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα πρόωσης της Psyche αξιοποιεί την ενέργεια από μεγάλες ηλιακές συστοιχίες για να δημιουργήσει ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Αυτά, με τη σειρά τους, επιταχύνουν και διώχνουν φορτισμένα άτομα, ή ιόντα, ενός προωθητικού που ονομάζεται xenon (ένα ουδέτερο αέριο που χρησιμοποιείται στους προβολείς αυτοκινήτων και στις τηλεοράσεις πλάσματος) με τόσο υψηλή ταχύτητα, που δημιουργεί ώθηση. Το ιονισμένο αέριο, θα εκπέμψει μια μπλε λάμψη σαν επιστημονική φαντασία καθώς θα ακολουθήσει πίσω από την Ψυχή στο διάστημα. Κάθε ένας από τους τέσσερις προωθητές του Psyche, που θα λειτουργούν ένα κάθε φορά, ασκεί την ίδια δύναμη που θα νιώθατε κρατώντας τα τρία τέταρτα στην παλάμη του χεριού σας. Στο κενό του διαστήματος χωρίς τριβές, το διαστημόπλοιο θα επιταχύνει αργά και συνεχώς.

Αυτό το σύστημα πρόωσης βασίζεται σε παρόμοιες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται από την αποστολή Dawn της NASA , αλλά το Psyche θα είναι η πρώτη αποστολή του οργανισμού που θα χρησιμοποιεί προωθητές με εφέ Hall στο βαθύ διάστημα.
5. Το Psyche είναι μια συνεργασία.

Η αποστολή βασίζεται σε πόρους και τεχνογνωσία από τη NASA, τα πανεπιστήμια και τη βιομηχανία. Ο κύριος ερευνητής, Lindy Elkins-Tanton, εδρεύει στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Επιτρέποντας τη συνεργασία με φοιτητές σε εθνικό επίπεδο, η συνεργασία προσφέρει ευκαιρίες εκπαίδευσης μελλοντικών ηγετών οργάνων και αποστολών στην επιστήμη και τη μηχανική και να εμπνεύσει φοιτητικά έργα που περιλαμβάνουν τέχνη, επιχειρηματικότητα και καινοτομία. Πάνω από δώδεκα άλλα πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα εκπροσωπούνται στην ομάδα της αποστολής .

Το Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στη Νότια Καλιφόρνια διαχειρίζεται την αποστολή για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής του οργανισμού στην Ουάσιγκτον. Υπεύθυνη για τη διαχείριση της NASA από την Caltech στην Πασαντένα, η JPL είναι επίσης υπεύθυνη για τη μηχανική συστημάτων, την ολοκλήρωση και τις δοκιμές και τις λειτουργίες αποστολής.

Το Πρόγραμμα Υπηρεσιών Εκτόξευσης της NASA στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι διαχειρίζεται τις λειτουργίες εκτόξευσης και προμηθεύεται τον πύραυλο Falcon Heavy της SpaceX.

Η ομάδα της Maxar Technologies στο Πάλο Άλτο της Καλιφόρνια, παρέδωσε το ηλιακό σασί ηλεκτρικής πρόωσης – το κύριο σώμα του διαστημικού σκάφους – και τα περισσότερα από τα μηχανολογικά συστήματα υλικού του.
6. Η αποστολή Psyche θέλει να είστε κι εσείς μέρος του ταξιδιού.

Η εξερεύνηση του διαστήματος είναι για όλους. Η ιστοσελίδα της αποστολής « εμπλακεί » υπογραμμίζει δραστηριότητες και ευκαιρίες, συμπεριλαμβανομένης μιας ετήσιας πρακτικής άσκησης για φοιτητές για να ερμηνεύσουν την αποστολή μέσω καλλιτεχνικών και άλλων δημιουργικών έργων, καθώς και μαθήματα στην τάξη, έργα χειροτεχνίας και βίντεο. Πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο συμμετοχής σε μια εικονική εμπειρία εκκίνησης βρίσκονται στη διεύθυνση nasa.gov/specials/virtualguest/ .

Οι ιστότοποι της αποστολής nasa.gov/psyche και psyche.asu.edu θα δημοσιεύουν επίσημες ειδήσεις σχετικά με το ταξίδι του διαστημικού σκάφους. Η NASA και η ASU θα δημοσιεύουν επίσης τακτικές ενημερώσεις κοινωνικών μέσων στο Facebook, το Instagram και το X.

Το NASA's Eyes on the Solar System, ένα δωρεάν εργαλείο τρισδιάστατης απεικόνισης βασισμένο στο διαδίκτυο, θα παρακολουθεί τη θέση του διαστημικού σκάφους σε πραγματικό χρόνο. Επισκεφτείτε το go.nasa.gov/45k0OVY για να δείτε πού βρίσκεται η Ψυχή στο ηλιακό σύστημα.



Περίπου δύο μήνες μετά την εκτόξευση, καθώς η ομάδα πραγματοποιεί έναν αρχικό έλεγχο του διαστημικού σκάφους και των επιστημονικών οργάνων, η αποστολή αναμένει να λάβει τις πρώτες της εικόνες. Μόλις η ομάδα επιβεβαιώσει ότι η συσκευή απεικόνισης λειτουργεί όπως αναμένεται, μια ιστοσελίδα θα εμφανίζει τις μη επεξεργασμένες ή ακατέργαστες εικόνες που ρέουν απευθείας από το διαστημόπλοιο.

Το διαστημόπλοιο Psyche θα φτάσει στον Άρη τον Μάιο του 2026 και θα χρησιμοποιήσει τη βαρύτητα του πλανήτη για να σκοτώσει αποτελεσματικά την τροχιά του προς την Ψυχή. Η αποστολή θα φτάσει στον αστεροειδή στα τέλη Ιουλίου 2029 και θα περάσει 26 μήνες σε τροχιά γύρω από τον αστεροειδή για να χαρτογραφήσει την επιφάνειά του, να τραβήξει εικόνες και να καθορίσει εάν το Psyche είναι πραγματικά ένας μεταλλικός πυρήνας. Το διαστημόπλοιο θα χρησιμοποιήσει διαφορετικές τροχιές γύρω από τον αστεροειδή, από 440 μίλια (708 χιλιόμετρα) μακριά σε μόλις 40 μίλια (64 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια.

Οι εικονογράφοι της αποστολής Psyche θα αρχίσουν να μεταδίδουν δεδομένα στη Γη μόλις το διαστημόπλοιο εντοπίσει τον αστεροειδή.

Επίσης, στη διαδρομή είναι η επίδειξη τεχνολογίας Deep Space Optical Communications ή DSOC. Θα συμβεί κατά τα δύο πρώτα χρόνια του ταξιδιού στην Ψυχή, θα είναι το πιο μακρινό πείραμα της NASA για επικοινωνίες λέιζερ υψηλού εύρους ζώνης, που θα δοκιμάζει την αποστολή και λήψη δεδομένων από και προς τη Γη χρησιμοποιώντας ένα αόρατο λέιζερ εγγύς υπέρυθρο.

Το λέιζερ μπορεί να στείλει δεδομένα 10 έως 100 φορές τα παραδοσιακά συστήματα ραδιοκυμάτων που χρησιμοποιεί η NASA σε άλλες αποστολές. Εάν η επίδειξη τεχνολογίας είναι επιτυχής, το DSOC θα μπορούσε μια μέρα να χρησιμοποιηθεί για την επικοινωνία με ανθρώπους που εξερευνούν τον Άρη.
Τα μυστικά ενός μεταλλικού κόσμου

Τα όργανα του διαστημικού σκάφους θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να προσδιορίσουν τη χημική και ορυκτή σύνθεση, την τοπογραφία, τη μάζα, το βαρυτικό πεδίο και την περιστροφή του αστεροειδούς. Το μαγνητόμετρο της αποστολής θα προσπαθήσει να ανιχνεύσει στοιχεία μαγνητικού πεδίου γύρω από την Ψυχή, που θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι ο διαστημικός βράχος αρχικά σχηματίστηκε ως πλανητικός πυρήνας.

16 Η Ψυχή είναι ένας μεγάλος αστεροειδής τύπου Μ που ανακαλύφθηκε από τον Ιταλό αστρονόμο Annibale de Gasparis στις 17 Μαρτίου 1852 και πήρε το όνομά του από την ελληνική θεά Ψυχή .  Το πρόθεμα "16" σημαίνει ότι ήταν ο δέκατος έκτος μικρότερος πλανήτης κατά σειρά ανακάλυψης . Είναι ο μεγαλύτερος και ο πιο ογκώδης από τους αστεροειδείς τύπου Μ και ένας από τους δεκάδες πιο ογκώδεις αστεροειδείς.Στην Ψυχή δόθηκε ένα εμβληματικό σύμβολο, όπως και σε μερικούς άλλους αστεροειδείς που ανακαλύφθηκαν μετά την 16η Ψυχή. Το σύμβολο ήταν το φτερό μιας πεταλούδας στην κορυφή του οποίου υπήρχε ένα αστέρι ( ή ), καθώς η πεταλούδα ήταν ένα ελληνικό σύμβολο της ψυχής ( ψυχή είναι η ελληνική λέξη τόσο για "πεταλούδα" και "ψυχή")



Η τροχιά της Ψυχής, μεταξύ Άρη και Δία, με εκκεντρότητα 0,140: πολύ υψηλότερη από τους περισσότερους πλανήτες, αλλά τυπική για έναν αστεροειδή.



Το Psyche, το οποίο έχει υψηλή πυκνότητα, είναι σε μεγάλο βαθμό κατασκευασμένο από σίδηρο και νικέλιο, μαζί με κάτι άλλο, το οποίο μπορεί να είναι πέτρα, θείο ή άνθρακας, είπε ο Elkins-Tanton.

Εάν η Ψυχή δεν είναι ένας πυρήνας, θα μπορούσε να είναι ένα σπάνιο, υπολειπόμενο αντικείμενο από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ.

«Η άλλη ιδέα είναι ότι το Psyche είναι ένα είδος αρχέγονου άλυτου σώματος που σχηματίστηκε βασικά από τα πρώτα υλικά στο ηλιακό σύστημα που ενώθηκαν υπό τη βαρύτητα και διατηρήθηκε σε αυτή την αρχέγονη κατάσταση από τότε», δήλωσε ο Ben Weiss, αναπληρωτής κύριος ερευνητής και μαγνητόμετρος Psyche. οδηγω. Ο Weiss είναι καθηγητής πλανητικής επιστήμης στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης.

Η ψυχή μπορεί να σχηματίστηκε κοντά στον ήλιο και στη συνέχεια να μετατράπηκε σε μέταλλο με την πάροδο του χρόνου καθώς τα άτομα οξυγόνου απομακρύνθηκαν από τα άτομα σιδήρου - ένα αντικείμενο που υποτέθηκε αλλά δεν βρέθηκε ποτέ.