“Psyche”: Η αποστολή της NASA για την εξερεύνηση ενός ανεξερεύνητου κόσμου!
Το διαστημικό σκάφος της NASA, Psyche, από την στιγμή της εκτόξευσής του που έχει προγραμματιστεί να πραγματοποιηθεί τον Αύγουστο του 2022 μέχρι την άφιξή του στον αστεροειδή το 2026, θα περιφέρεται σε έναν κόσμο που μετά βίας μπορούμε να εντοπίσουμε από τη Γη και δεν έχουμε επισκεφτεί ποτέ.
Ο στόχος της αποστολής “Psyche” της NASA, είναι ένας πλούσιος σε μέταλλα αστεροειδής, που ονομάζεται επίσης Psyche, στην κύρια ζώνη μεταξύ του Άρη και του Δία, η οποία αποτελεί έναν αχαρτογράφητο κόσμο στο Ηλιακό μας σύστημα. Από τα τηλεσκόπια που βρίσκονται στη Γη και στο διάστημα, ο αστεροειδής εμφανίζεται ως μια ασαφής θαμπάδα. Αυτό που γνωρίζουν οι επιστήμονες, από δεδομένα που συλλέγουν από ραντάρ, είναι ότι το σχήμα του αστεροειδούς, δεν είναι και τόσο σύνηθες αφού, θα λέγαμε, ότι μοιάζει μάλλον με… πατάτα και ότι περιστρέφεται πλάγια.
Η ανάλυση της ακτινοβολίας που ανακλάται από τον αστεροειδή, οδήγησε τους επιστήμονες στην υπόθεση ότι ο αστεροειδής Psyche είναι ασυνήθιστα πλούσιος σε μέταλλα. Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι σχηματίστηκε κατά το πρώιμη εποχή του Ηλιακού μας συστήματος, είτε ως πυρήνας ενός πλανητοειδούς, είτε ως αρχέγονο υλικό που δεν έλιωσε ποτέ. Αυτή η αποστολή στοχεύει να ανακαλύψει και να βοηθήσει στο να δοθούν απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με το σχηματισμό του Ηλιακού μας συστήματος.
Η επικεφαλής της αποστολής “Psyche”, Lindy Elkins-Tanton του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, η οποία πρότεινε το 2017 το “Psyche” ως αποστολή της NASA, δηλώνει ότι “αν αποδειχθεί ότι είναι μέρος ενός μεταλλικού πυρήνα, θα ανήκει στην πρώτη γενιά πρώιμων πυρήνων στο Ηλιακό μας σύστημα” και συμπληρώνει ότι “δεν ξέρουμε και δεν θα μάθουμε τίποτα με βεβαιότητα μέχρι να φτάσουμε εκεί. Είμαστε γεμάτοι ερωτήσεις σχετικά με το υλικό που κατασκεύασε τους πλανήτες αλλά όχι πολλές απαντήσεις. Η αποστολή, είναι μία πραγματική εξερεύνηση”.
Η γυναίκα που ηγείται της αποστολής, τονίζει ότι “τεράστια πρόκληση ήταν η επιλογή των επιστημονικών οργάνων της αποστολής, αφου πώς θα μπορούσαν οι επιστήμονες στη Γη να είναι σίγουροι ότι θα λάβουν τα δεδομένα που χρειάζονται όταν δεν είναι σίγουροι για το τι, συγκεκριμένα, θα μετρήσουν;”
Για παράδειγμα, για να προσδιορίσουν από τι ακριβώς αποτελείται ο αστεροειδής και αν είναι μέρος πυρήνα ενός πλανητοειδούς, οι επιστήμονες χρειάζονται όργανα που μπορούν να “ερμηνεύσουν” μια σειρά από συνδιασμούς υλικών, όπως νικέλιο, σίδηρο, διαφορετικά είδη βράχου ή πέτρας και μέταλλο αναμεμειγμένα μαζί.
Το διαστημόπλοιο είναι εξοπλισμένο με μαγνητόμετρο για τη μέτρηση οποιουδήποτε μαγνητικού πεδίου, εικονογράφου για τη φωτογράφιση και τη χαρτογράφηση της επιφάνειας καθώς και φασματογράφο για την ανάλυση της σύστασης της επιφάνειας μετρώντας τις ακτίνες γάμμα και τα νετρόνια που εκπέμπονται από αυτήν. Οι επιστήμονες συνεχίζουν να κάνουν υποθέσεις για τα δομικά υλικά από τα οποία αποτελείται ο αστεροειδής, αλλά, όπως τονίζει η επικεφαλής του προγράμματος, “κανείς δεν μπόρεσε να βρει μια Psyche που δεν μπορούμε να χειριστούμε με τα επιστημονικά όργανα που έχουμε”.
Πρωτού οι επιστήμονες θέσουν σε λειτουργία όλα αυτά τα όργανα, θα πρέπει το διαστημόπλοιο να φτάσει στον αστεροειδή και να μπει σε τροχιά γύρω από αυτόν. Μετά την εκτόξευση από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA τον Αύγουστο του 2022, το “Psyche” θα οδηγηθεί πέρα από τον Άρη σε ένα ταξίδι εννέα μηνών, χρησιμοποιώντας τη βαρυτική δύναμη του πλανήτη ως… σφεντόνα για να εκτοξευθεί προς τον αστεροειδή. Είναι ένα συνολικό ταξίδι περίπου 2,4 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.
Το διαστημικό σκάφος θα ξεκινήσει την τελική του προσέγγιση στον αστεροειδή στα τέλη του 2025. Καθώς το διαστημόπλοιο θα πλησιάζει πιο κοντά στον στόχο, η ομάδα αποστολής θα ενεργοποιήσει τις κάμερές του και από μία θολή μάζα, ο αστεροειδής Psyche θα μεταμορφωθεί σε πραγματική εικόνα αποκαλύπτοντας για πρώτη φορά επιφανειακά χαρακτηριστικά αυτού του παράξενου κόσμου. Οι εικόνες θα βοηθήσουν επίσης τους μηχανικούς ως προς τον προσανατολισμό τους καθώς θα προετοιμάζονται να μπουν σε τροχιά τον Ιανουάριο του 2026. Η αρχική τροχιά του διαστημικού σκάφους έχει σχεδιαστεί για να βρίσκεται σε μεγάλο, ασφαλές ύψος, περίπου 700 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια του αστεροειδούς.
Κατά τη διάρκεια αυτής της πρώτης τροχιάς, η ομάδα σχεδιασμού και πλοήγησης της αποστολής Psyche θα επικεντρωθεί στις μετρήσεις του πεδίου βαρύτητας του αστεροειδούς, της δύναμης που θα διατηρήσει το διαστημόπλοιο σε τροχιά. Έχοντας κατανοήσει πλήρως το πεδίο βαρύτητας, η ομάδα στη συνέχεια θα είναι ικανή να πλοηγήσει με ασφάλεια το διαστημόπλοιο όλο και πιο κοντά στην επιφάνεια.
Ο αστεροειδής Psyche φαίνεται να είναι άμορφος, με διάμετρο 280 χιλιόμετρα στο φαρδύτερο σημείο του και με άνιση κατανομή της μάζας. Σε ορισμένα σημεία του μπορεί να υπάρχει άνιση κατανομή πυκνότητας, όπως σε ένα σφουγγάρι. Τα μέρη του αστεροειδούς με μεγαλύτερη μάζα θα έχουν μεγαλύτερη βαρύτητα, ασκώντας ισχυρότερη έλξη στο διαστημόπλοιο.
Η ομάδα επεξεργάστηκε σενάρια και έχει επινοήσει χιλιάδες “πιθανούς αστεροειδείς Psyche” προσομοιώνοντας παραλλαγές στην πυκνότητα και τη μάζα του αστεροειδούς και τον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής του, για να θέσει τις βάσεις για τον σχεδιασμό της κατάλληλης διαδρομής. Οι επιστήμονες δοκίμασαν διάφορα σενάρια σε προσομοιώσεις. Φυσικά, δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζουν τίποτα με βεβαιότητα μέχρι να φτάσει το διαστημικό σκάφος πραγματικά εκεί.
Για τους επόμενους 20 μήνες το διαστημόπλοιο θα χρησιμοποιεί το ήπιο σύστημα ηλεκτρικής πρόωσης για να βυθίζεται σε όλο και χαμηλότερες τροχιές. Οι μετρήσεις του πεδίου βαρύτητας θα γίνονται πιο ακριβείς καθώς το διαστημόπλοιο θα πλησιάζει και οι εικόνες της επιφάνειας θα αποκτούν υψηλότερη ανάλυση, επιτρέποντας στην ομάδα να βελτιώσει την κατανόησή της για τον αστεροειδή. Τελικά, το διαστημόπλοιο θα κινηθεί σε μια τελική τροχιά περίπου 85 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια.
Τα πάντα στηρίζονται στην επίλυση των γρίφων που κρύβει ο μοναδικός αστεροειδής Psyche: Από πού προήλθε, από τι αποτελείται και τι μας λέει για το σχηματισμό του Ηλιακού μας συστήματος;
“Οι άνθρωποι ήταν πάντα εξερευνητές”, τόνισε η Elkins-Tanton. “Πάντα ξεκινούσαμε από το σημείο που βρισκόμαστε για να μάθουμε τι υπάρχει πίσω από τον λόφο. Θέλουμε πάντα να πάμε πιο μακριά. Θέλουμε πάντα να φανταζόμαστε. Είναι στη φύση μας. Δεν ξέρουμε τι θα βρούμε. Πιθανόν να εκπλαγούμε εντελώς”.
Περισσότερα για την αποστολή της NASA “Psyche”, πατήστε εδώ:
και εδώ:
NASA Is Going To Launch A Rocket From Another Planet For The First Time Ever
Τα δύο rover της NASA στον Άρη, το Perseverance και το Curiosity, εξερευνούν αυτήν τη στιγμή τον κόκκινο πλανήτη για να μάθουν περισσότερα για την ιστορία του και να αναζητήσουν στοιχεία που θα αποδεικνύουν ότι κάποτε θα μπορούσε να υπάρχει ζωή εκεί. Αλλά αυτό είναι μόνο το πρώτο στάδιο για την εξερεύνηση του Άρη. Για να μάθουμε πραγματικά για τη σύνθεση του πλανήτη και για να επιβεβαιώσουμε την ύπαρξη αρχέγονης μικροβιακής ζωής, θα πρέπει να πάρουμε δείγματα από τον Άρη και να τα φέρουμε πίσω στη Γη.
Αυτό δεν είναι εύκολη δουλειά όμως. Όσο περίπλοκη κι αν είναι η προσεδάφιση ενός rover στον Άρη, άλλο τόσο δύσκολο είναι να εκτοξευτεί ένας πύραυλος από την επιφάνειά του. Αυτό οφείλεται εν μέρει σε ζητήματα που αφορούν την σύσταση της ατμόσφαιρας της επιφάνειας του κόκκινου πλανήτη, όπως οι πολύ μικρές ποσότητες οξυγόνου στην ατμόσφαιρα που καθιστούν δύσκολη την καύση των καυσίμων των πυραύλων ενίσχυσης και εν μέρει σε ζητήματα υποδομής, λόγω του ότι δεν υπάρχουν βάσεις εκτόξευσης σε άλλους πλανήτες.
Ωστόσο, η NASA αναλαμβάνει να φέρει εις πέρας αυτήν την πρόκληση με το πρόγραμμα MSR (Mars Sample Return program). Η ιδέα έχει ως εξής: δεδομένου του γεγονότος ότι το rover Perseverance θα συλλέξει δείγματα και θα τα σφραγίσει σε σωλήνες ως μέρος της αποστολής του και στη συνέχεια θα αφήσει τους σφραγισμένους σωλήνες στην επιφάνεια του πλανήτη, ένα μελλοντικό rover θα σταλεί στον Άρη για να συλλέξει αυτούς τους σωλήνες και να τους φέρει πίσω σε ένα προκαθορισμένο σημείο εκτόξευσης όπου θα φορτωθούν σε ένα όχημα μεταφοράς. Το όχημα αυτό θα εκτοξευτεί σε τροχιά – θα γίνει ο πρώτος πύραυλος που εκτοξεύεται από άλλο πλανήτη – και θα απελευθερώσει τα δείγματα. Αυτά στη συνέχεια θα τα συλλέξει ένα διαστημόπλοιο που θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη Άρη και αυτό και θα φέρει τα δείγματα πίσω στη Γη.
Ακούγεται περίπλοκο – και είναι!
Έτσι η NASA θα συνεργαστεί με ιδιωτικές εταιρείες για τα μέρη της αποστολής. Στις 7 Φεβρουαρίου 2022, η υπηρεσία ανακοίνωσε ότι έχει αναθέσει στην εταιρεία Lockheed Martin την κατασκευή του οχήματος μεταφοράς με την ονομασία Mars Ascent Vehicle (MAV), έναν πύραυλο σχετικά μικρών διαστάσεων που θα θέσει τα δείγματα από την επιφάνεια του Άρη σε τροχιά.
Η NASA αναγνωρίζει τις προκλήσεις της κατασκευής του οχήματος μεταφοράς των δειγμάτων, δηλώνοντας ότι θα πρέπει να είναι σε θέση να αντέξει το σκληρό περιβάλλον του Άρη, όπου αναμένεται να αντιμετωπίσει τις χαμηλές θερμοκρασίες και την σκόνη, καθώς και μια λεπτή ατμόσφαιρα με λίγο οξυγόνο. Το όχημα θα πρέπει να είναι συμβατό με το rover Perseverance που συλλέγει τα δείγματα σε σωλήνες. Θα πρέπει να είναι σε θέση να απελευθερώσει τα δείγματα τα οποία θα συλλέξει το διαστημόπλοιο Earth Return Orbiter spacecraft που θα βρίσκεται σε τροχιά, το οποίο και αναπτύσσεται από την ESA, την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος.
Το MAV είναι προορισμένο να χωρέσει μέσα σε ένα Lander που θα το μεταφέρει στον Άρη, με την ονομασία Sample Retrieval Lander. Το Sample Retrieval Lander της NASA είναι ένα άλλο σημαντικό μέρος της επιχείρησης αφού θα μεταφέρει το MAV στην επιφάνεια του Άρη. Θα προσεδαφιστεί κοντά ή μέσα στον κρατήρα Jezero για να συγκεντρώσει τα δείγματα που έχουν αποθηκευτεί εσωτερικά στο rover Perseverance. Τα δείγματα θα επιστραφούν στο Lander, το οποίο θα χρησιμεύσει ως πλατφόρμα εκτόξευσης για το MAV
Το Sample Retrieval Lander έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί, όχι πριν το 2026. Πριν από αυτό, το MAV θα πρέπει να έχει σχεδιαστεί, να αναπτυχθεί, να δοκιμαστεί και να ενσωματωθεί. Το συγκεκριμένο εγχείρημα αναμένεται να κοστίσει περίπου 194 εκατομμύρια δολάρια και πρόκειται να ξεκινήσει αυτόν τον μήνα.
Τα δείγματα που συλλέγει το rover Perseverance κατά την εξερεύνηση ενός αρχαίου δέλτα ποταμού στον κρατήρα Jezero θεωρείται ότι αποτελούν την καλύτερη ευκαιρία για να αποκαλυφθεί η πρώιμη εξέλιξη του Άρη, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας για ζωή.
Το Earth Return Orbiter spacecraft αναμένεται να επιστρέψει τα δείγματα στη Γη με ασφάλεια στις αρχές έως τα μέσα της δεκαετίας του 2030.
“Αυτή η πρωτοποριακή προσπάθεια αποτελεί σημείο – σταθμό αφού θα είναι η πρώτη ρομποτική αποστολή μετ’ επιστροφής η οποία θα ανακτήσει ένα δείγμα από άλλο πλανήτη – ένα σημαντικό βήμα που θα βοηθήσει τελικά στην πραγματοποίηση της πρώτης επανδρωμένης αποστολής στον Άρη”, δήλωσε ο διαχειριστής της NASA Bill Nelson. “Η επένδυση της Αμερικής στο πρόγραμμα MSR θα εκπληρώσει έναν στόχο υψηλής προτεραιότητας για την επιστήμη των πλανητών και θα καταδείξει τη δέσμευσή μας σε παγκόσμιες συνεργασίες, διασφαλίζοντας ότι η NASA θα παραμείνει ηγέτης στην εξερεύνηση και την ανακάλυψη”.
«Η δέσμευση για το MAV αντιπροσωπεύει ένα πρώιμο και συγκεκριμένο βήμα για να προσδιορίσουμε τις λεπτομέρειες αυτού του φιλόδοξου έργου όχι μόνο για να προσγειωθεί στον Άρη, αλλά και για να απογειωθεί από αυτόν», δήλωσε ο Thomas Zurbuchen, ο αναπληρωτής διαχειριστής επιστήμης στα κεντρικά γραφεία της NASA στην Washington. “Πλησιάζουμε στο τέλος της εννοιολογικής φάσης της αποστολής Mars Sample Return, και τα κομμάτια του παζλ ενώνονται για να φέρουν τα πρώτα δείγματα από άλλο πλανήτη. Μόλις βρεθούν στη Γη, μπορούν να μελετηθούν με εργαλεία τελευταίας τεχνολογίας».
Για περισσότερες πληροφορίες για την αποστολή του rover Perseverance, δείτε το σχετικό video.
Πληροφορίες ανακτήθηκαν από την διεύθυνση: https://mars.nasa.gov/resources/26278/mars-sample-return-campaign-artists-concept/
