Đăng ký nhận bản tin khoa học Lý thuyết kỳ diệu của CNN. Khám phá vũ trụ với tin tức về những khám phá hấp dẫn, tiến bộ khoa học và hơn thế nữa.

CNN
—

NASA đã thực hiện sứ mệnh đầu tiên của mình tới một thế giới bí ẩn được làm chủ yếu bằng kim loại, trên hành trình tìm hiểu xem liệu một tiểu hành tinh có phải là lõi lộ thiên của khối xây dựng hành tinh sơ khai từ thời kỳ đầu của hệ mặt trời hay không.

Sứ mệnh Psyche cất cánh lúc 10:19 sáng thứ Sáu theo giờ ET trên tên lửa SpaceX Falcon Heavy từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy của NASA ở Florida. Psyche sẽ là sứ mệnh khoa học đầu tiên trong số nhiều sứ mệnh khoa học sắp tới của NASA dự kiến ​​phóng trên tên lửa Falcon Heavy.

Sứ mệnh mang tên 16 tiểu hành tinh tâm linh sẽ được quan sátDavid Oh, kỹ sư trưởng hoạt động của Psyche cho biết, nó sẽ di chuyển khoảng 2,2 tỷ dặm (3,6 tỷ km) trong sáu năm tới để đến được tảng đá vũ trụ, nằm ở phần ngoài của vành đai tiểu hành tinh chính giữa quỹ đạo của Sao Hỏa và Sao Mộc. Tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California.

Lindy Elkins-Tanton, nhà nghiên cứu chính của Psyche, giáo sư nền tảng và giáo sư tại Trường Khám phá Trái đất và Không gian của Đại học bang Arizona, cho biết: “Chúng tôi đang thực hiện sứ mệnh tới một vật thể mà nhân loại chưa bao giờ nghiên cứu kỹ trước đây”. “Đây sẽ là lần đầu tiên chúng ta đến thăm một thế giới có bề mặt kim loại. Không có nhiều loại thế giới hoàn toàn chưa được khám phá trong hệ mặt trời để chúng ta quan sát, và đó là điều rất thú vị về điều này.”

Các nhà khoa học tin rằng tiểu hành tinh lớn loại M hoặc kim loại có thể là lõi lộ ra của khối xây dựng hành tinh sơ khai và có thể giống lõi của các hành tinh đá trong hệ mặt trời của chúng ta, như Trái đất, Sao Hỏa, Sao Kim và Sao Thủy. Phần lõi có thể đã bị lộ ra do va chạm mạnh với các vật thể đá khác trong quá trình hình thành hệ mặt trời.

Các kính viễn vọng trên mặt đất và không gian đã quan sát Psyche trong quá khứ, chủ yếu phát hiện bức xạ bật ra khỏi kim loại phản chiếu trên bề mặt tiểu hành tinh. Cùng với nhau, những quan sát này đã giúp các nhà khoa học phát triển một mô hình về hình dạng của tiểu hành tinh, có kích thước gần bằng kích thước của Massachusetts nếu không có Cape Cod., Elkins-Tanton cho biết diện tích bề mặt tương đương với diện tích của California.

Nhưng ngay cả khi sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble, Psyche cũng chỉ xuất hiện dưới dạng một vài pixel.

Elkins-Tanton nói: “Chúng tôi không biết Psyche trông như thế nào. “Tôi luôn nói đùa rằng nó có hình củ khoai tây vì khoai tây có nhiều hình dạng nên tôi không sai. Nhưng khi đến đó chúng ta sẽ biết”.

Sứ mệnh Psyche, dự kiến ​​​​khởi động vào tháng 10 năm 2022, đã phải đối mặt với sự chậm trễ.

Năm ngoái, không có đủ thời gian để kiểm tra toàn bộ phần mềm bay của tàu vũ trụ nhằm đảm bảo nó sẵn sàng trước thời hạn. Thời hạn ra mắt 11 tuần đã đóng lại. Thời điểm phóng năm nay đã được hoãn lại từ ngày 5 tháng 10 đến ngày 12 tháng 10 để các kỹ sư có đủ thời gian điều chỉnh giới hạn nhiệt độ của khí nitơ lạnh. Động cơ đẩy trên tàu vũ trụCái nào sẽ được sử dụng để hướng dẫn nó trong không gian.

Henry Stone, giám đốc dự án Psyche tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, cho biết: “Có thể có nguy cơ tiềm ẩn khiến động cơ đẩy quá nóng, vì vậy đây là một vấn đề nghiêm trọng mà chúng tôi phải giải quyết”. “Và có lẽ chúng tôi đã phát hiện ra ngay nếu không phát hiện và thực hiện thẩm định.”

Tên lửa Falcon Heavy là động cơ khởi đầu cuộc hành trình vũ trụ dài của tàu vũ trụ trước khi nó tách ra. Tên lửa đẩy bên của Falcon Heavy đã hạ cánh trở lại Trạm Lực lượng Không gian Cape Canaveral ở Florida, gây ra một vụ nổ âm thanh mà người dân địa phương có thể nghe thấy và sẽ được sử dụng trong các nhiệm vụ trong tương lai.

Khi ở trong không gian, nhóm sẽ dành ba đến bốn tháng để tiến hành kiểm tra ban đầu đối với tàu vũ trụ và các thiết bị của nó.

Để hoàn thành phần còn lại của sứ mệnh, tàu vũ trụ nhỏ sẽ dựa vào hệ thống đẩy điện mặt trời mới, chạy bằng năng lượng mặt trời. Trình điều khiển hiệu ứng HallỒ, anh ấy nói. Oh cho biết, các máy đẩy sẽ sử dụng các mảng năng lượng mặt trời lớn của tàu vũ trụ và “sử dụng điện để ion hóa khí xenon và tăng tốc các ion tích điện đó qua điện trường đến tốc độ rất rất cao”.

Kết quả: tốc độ nhanh gấp năm lần tốc độ phóng nhiên liệu trong tên lửa hóa học thông thường.

Tàu vũ trụ Psyche sẽ đến Sao Hỏa vào tháng 5 năm 2026 và sẽ sử dụng lực hấp dẫn của hành tinh để định hướng đường đi đến Psyche một cách hiệu quả. Sứ mệnh sẽ đến tiểu hành tinh vào cuối tháng 7 năm 2029 và sẽ dành 26 tháng quay quanh tiểu hành tinh để lập bản đồ bề mặt của nó, chụp ảnh và xác định xem Psyche có thực sự là lõi kim loại hay không. Tàu vũ trụ sẽ sử dụng các quỹ đạo khác nhau xung quanh tiểu hành tinh, từ cách xa 440 dặm (708 km) đến chỉ 40 dặm (64 km) trên bề mặt.

Các máy chụp ảnh của sứ mệnh Psyche sẽ bắt đầu gửi dữ liệu về Trái đất ngay khi tàu vũ trụ phát hiện ra tiểu hành tinh.

Ngoài ra cùng với chuyến đi là Trình diễn công nghệ truyền thông quang học trong không gian sâuODSOC. Thí nghiệm này sẽ diễn ra trong hai năm đầu tiên của chuyến bay tới Psyche, sẽ là thí nghiệm liên lạc bằng laser băng thông cao xa nhất của NASA, kiểm tra việc truyền và nhận dữ liệu đến và đi từ Trái đất bằng cách sử dụng tia laser cận hồng ngoại vô hình.

Tia laser có thể truyền dữ liệu nhiều hơn từ 10 đến 100 lần so với các hệ thống sóng vô tuyến truyền thống được NASA sử dụng trong các sứ mệnh khác. Nếu cuộc trình diễn công nghệ thành công, DSOC một ngày nào đó có thể được sử dụng để liên lạc với con người khi khám phá Sao Hỏa.

Các thiết bị của tàu vũ trụ sẽ giúp các nhà khoa học xác định thành phần hóa học và khoáng vật học, địa hình, khối lượng, trường hấp dẫn và chuyển động quay của tiểu hành tinh. Từ kế của sứ mệnh sẽ cố gắng phát hiện bằng chứng về từ trường xung quanh Psyche, điều này có thể chỉ ra rằng đá không gian ban đầu được hình thành như một lõi hành tinh.

Elkins-Tanton cho biết Psyche rất đặc, chủ yếu bao gồm sắt và niken, cùng với một số thứ khác có thể là đá, lưu huỳnh hoặc carbon.

Nếu Psyche không phải là hạt nhân, nó có thể là một vật thể hiếm còn sót lại từ quá trình hình thành hệ mặt trời mà chưa từng được quan sát thấy.

“Ý tưởng khác là Psyche là một loại vật thể nguyên thủy, không nóng chảy, về cơ bản được hình thành từ những vật liệu đầu tiên trong hệ mặt trời kết hợp với nhau dưới tác dụng của trọng lực và được bảo tồn ở trạng thái nguyên thủy này kể từ đó,” Ben Weiss nói. phó điều tra viên chính và từ kế tại Psyche. . Điều khiển. Weiss là giáo sư khoa học hành tinh tại MIT.

Tâm lý có thể hình thành gần Mặt trời và sau đó biến thành kim loại theo thời gian khi các nguyên tử oxy bị tách ra khỏi nguyên tử sắt – một vật thể đã được đưa ra giả thuyết nhưng chưa bao giờ được tìm thấy.

Nhóm khoa học đang mong muốn được nhìn thấy các đặc điểm bề mặt của tiểu hành tinh này. Radar cho thấy sự hiện diện của hai miệng hố lớn trên bề mặt. Nhưng một hố khoáng trông như thế nào? Elkins-Tanton cho biết Psyche có thể chứa những gai kim loại nhỏ, ngọn tháp và thậm chí cả những mảnh nhỏ giống như một loại cát khoáng bên trong miệng núi lửa. Cũng có thể Psyche đã trải qua những đợt phun trào núi lửa, tạo ra những vách đá khổng lồ và dòng dung nham màu vàng lục do hàm lượng lưu huỳnh trong đó.

Elkins-Tanton nói: “Đây là ý tưởng có động cơ khoa học của chúng tôi và nó gần như chắc chắn là hoàn toàn sai lầm”. “Nó sẽ làm chúng ta ngạc nhiên khi đến đó. Tôi nghĩ rất có thể nó sẽ nằm ngoài sức tưởng tượng ngông cuồng nhất của chúng ta, và đó là niềm hy vọng sâu sắc nhất của tôi.”