Juli 16, 2024

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Die Raumsonde der NASA machte sich auf den Weg zum metallischen Asteroiden Psyche, eine fast sechsjährige Reise | Den Kern erdähnlicher Planeten direkt untersuchen

Die Raumsonde der NASA machte sich auf den Weg zum metallischen Asteroiden Psyche, eine fast sechsjährige Reise |  Den Kern erdähnlicher Planeten direkt untersuchen

Die NASA startete diesen Freitag Eine Mission zum fernen Asteroiden Psyche ist eine bisher unerforschte metallische Welt, von der Wissenschaftler glauben, dass sie der Kern eines alten Himmelskörpers sein könnte. Die Psych-Sonde startete planmäßig um 10:19 Uhr Ortszeit mit einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete vom Kennedy Space Center in Florida.

„Das Fahrzeug folgt der Sollbahn“, sagte ein Kommentator während eines Live-Videos der NASA wenige Minuten nach dem Start.

Die Menschheit hat bereits Welten aus Gestein, Eis oder Gas besucht. Aber „es wird l seinEr wird dies zum ersten Mal für eine Welt mit metallischer Oberfläche tunLindy Elkins-Daunton, die Wissenschaftsmanagerin der Mission, sagte auf einer Pressekonferenz.

Die Reise wird lang sein: Psyche liegt am äußeren Rand des Asteroidengürtels, zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter. Die NASA-Sonde wird rund 3,5 Milliarden Kilometer zurücklegen und voraussichtlich im Sommer 2029 dort eintreffen.

Dank des von seiner Oberfläche reflektierten Lichts wissen Wissenschaftler, dass Psyche sehr dicht ist und aus Metall und einem anderen Material, möglicherweise Steinen, besteht. „Wir wissen nicht, was Psyche wirklich ist.“ Der Forscher erklärte. „Ich scherze oft darüber, dass es die Form einer Kartoffel hat, denn Kartoffeln gibt es in verschiedenen Formen, also irre ich mich nicht.“

Mit einer Länge von mehr als 200 Kilometern könnte Syke der Kern eines antiken Himmelskörpers sein, dessen Oberfläche durch Asteroideneinschläge zerrissen wurde, glauben Wissenschaftler.

Die Erde hat einen metallischen Kern wie Mars, Venus oder Merkur. „Wir sehen diese Kerne nie, es ist so heiß und tief“, sagte Elkins-Daunton. Der Zweck der Psychoanalyse ist also „unsere einzige Möglichkeit, einen Fötus zu sehen“.

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Vulkane, Risse, Krater?

Die Psyche entwickelte sich bei der Geburt unseres Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Es könnte zu Vulkanausbrüchen gekommen sein, deren Überreste möglicherweise in Form von alten Lavaströmen vorliegen. Später, wenn der Zylinder abkühlt, kann es durch seine Schrumpfung zur Bildung großer Risse kommen.

Wissenschaftler interessieren sich dafür, wie Krater auf einem metallischen Himmelskörper aussehen: Durch Asteroideneinschläge getriebenes Material könnte in der Luft gefroren sein und eine Art Zacken gebildet haben.

Die Sonde wird zwischen verschiedenen Höhen wechseln und mehr als zwei Jahre lang im Orbit um Psyche bleiben, um sie zu untersuchen. Es werden drei wissenschaftliche Instrumente zum Einsatz kommen: multispektrale Bildgeber, um es zu fotografieren, Spektrometer, um seine Zusammensetzung zu bestimmen, und Magnetometer, um sein Magnetfeld zu messen.

Um sich zu bewegen, wird die Sonde auch Hall-Effekt-Triebwerke nutzen, eine Innovation im interplanetaren Reisen. Diese Motoren nutzen den von den Solarpaneelen der Sonde gelieferten Strom, um Ionen aus einem Edelgas (Xenongas) zu extrahieren und sie dann zu beschleunigen, indem sie sie durch ein elektrisches Feld leiten. Dann werden sie mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgestoßen, „fünfmal schneller als der Treibstoff, der von einer herkömmlichen Rakete ausgestoßen wird“, sagte David Oh, ein NASA-Ingenieur. „So etwas haben wir gesehen Krieg der Sterne Y Star TrekAber heute lassen wir die Zukunft Wirklichkeit werden“, sagte er.

Die Psych-Mission wird auch ein Laserkommunikationssystem testen, das es ihr ermöglichen wird, mehr Daten als per Funk zu übertragen.

Das sind fünf interessante Aspekte der Arbeit.

Metallabbau Das Magazin schätzte, dass Eisen, Nickel und Gold einen Wert von 10.000.000.000.000.000.000 US-Dollar hätten, wenn der Abbau in Syke möglich wäre. Forbes. Für Lindy Elkins-Tandon, leitende Wissenschaftlerin der Mission, die die Berechnung durchführte, war es nichts weiter als „eine lustige intellektuelle Übung“. „Wir verfügen nicht über die Technologie, um die Seele auf die Erde zu bringen“, erklärte er kürzlich auf einer Pressekonferenz. Selbst wenn dies der Fall wäre, würden die Mengen des Metalls den Markt überschwemmen und seinen Wert auf Null reduzieren, sagte er.

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Grüne Motivation Für die lange Reise wird die Sonde vier Hall-Effekt-Triebwerke nutzen, die ein charakteristisches blaues Leuchten erzeugen. Die Sonnenkollektoren von Psyche wandeln Licht in Elektrizität um und treiben die vier Triebwerke an. Sie nutzen elektromagnetische Felder, um Xenon-Ionen (geladene Atome) zu beschleunigen und auszustoßen, das gleiche Gas, das in Autoscheinwerfern und Plasmabildschirmen verwendet wird. Das Ergebnis erinnert an einen blauen Schimmer Star Trek, aber seine tatsächliche Stärke ist relativ schwach. Trotzdem wird die Sonde im Vakuum des Weltraums weiterhin mit Zehntausenden Kilometern pro Stunde unterwegs sein. „Es ist ein sehr guter ökologischer Antrieb“, fasste NASA-Ingenieur David Oh zusammen.

Laserkommunikation Da Weltraummissionen höhere Datenraten erfordern, setzt die NASA auf laserbasierte Systeme, um die Hochfrequenzkommunikation zu ergänzen. Abi Biswas vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA sagte, Psych werde eine Technologie testen, die es ermöglichen werde, die Datengeschwindigkeit der traditionellen Telekommunikation um das „10“ zu vervielfachen. Dies ermöglicht die Übertragung von Bildern mit höherer Auflösung, mehr wissenschaftlichen Daten und Videos. Die NASA wird ihren Laser vom Table Mountain Observatory des JPL in Kalifornien abfeuern und die Raumsonde wird das Signal an das Palomar Observatory in Kalifornien übertragen. Die Technologie wurde bereits getestet, aber dies ist das erste Mal, dass sie in größeren Entfernungen außerhalb der Mondumlaufbahn durchgeführt wird. Die Idee ist, dass es für zukünftige Missionen zum Mars genutzt werden könnte.

Schwerkraftfeld Psych verfügt über eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente, die sich der Untersuchung der chemischen und mineralischen Zusammensetzung des Asteroiden und der Suche nach Anzeichen eines alten Magnetfelds widmen. Das Wissenschaftsteam wird aber auch das alte Radiosystem von Psyche nutzen, um das Gravitationsfeld des Asteroiden mithilfe des Doppler-Effekts zu untersuchen. „Wir können bestimmen, wie schnell sich das Raumschiff bewegt, indem wir die Tonhöhe oder Frequenz der von der Antenne kommenden Radiowellen betrachten“, sagte der Astrophysiker Ben Weiss. So etwas wie das Geräusch der Sirenen von Krankenwagen hallt unterschiedlich wider, wenn sie sich nähern oder entfernen. Durch die Verfolgung von Geschwindigkeitsänderungen der Sonde können Wissenschaftler Schwankungen im Gravitationsfeld des Asteroiden bestimmen und so Hinweise auf die Zusammensetzung und Struktur der Seele liefern.

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Weniger Metal, mehr Rock?

Aufgrund der Brillanz von Psyche glaubte man bis vor Kurzem, dass der Asteroid fast vollständig aus Metall bestehe, was der Theorie folgte, dass es sich um den Kern eines alten Himmelskörpers handelte, dessen Oberfläche durch antike Kollisionen auseinandergerissen worden war. Doch in einer 2022 veröffentlichten Studie stellten Forscher fest, dass die Seele in einem Körper aus Eisen weniger dicht ist als erwartet. Möglicherweise haben Vulkane Eisen an die Oberfläche gebracht und das Gestein mit einer Metallschicht bedeckt.

Das Jahr 2029 wird zeigen, wann die Studie ihr Ziel erreicht.