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Psyche ist eine Sondenmission, die den Ursprung von Planetenkernen durch die Untersuchung des metallenen Asteroiden (16) Psyche erforschen soll.[3] Dieser Asteroid könnte der freiliegende Eisenkern eines Protoplaneten sein, wahrscheinlich der Überrest einer gewaltigen Kollision mit einem anderen Objekt, welche den äußeren Mantel entfernte. Lindy Elkins-Tanton von der Arizona State University in Tempe ist Principal Investigator und diejenige, die diese Mission für das Discovery-Programm der NASA vorschlug. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA wird das Projekt leiten.

Psyche

Künstlerische Darstellung der Raumsonde Psyche im Umlauf um (16) Psyche
Missions­ziel Asteroid (16) Psyche
Auftrag­geber National Aeronautics and Space AdministrationNASA NASA
Verlauf der Mission
Startdatum 20. August 2022Vorlage:Zukunft/In 3 Jahren[1]
 
August 2022[2] Start
 
Mai 2023[2] Swing-by am Mars
 
Januar 2026[2] Ankunft bei (16) Psyche
 
Logo der Mission
Psyche insignia.png

(16) Psyche ist der schwerste bekannte Asteroid vom Typ M, und es wird vermutet, dass sie der freiliegende Eisenkern eines Protoplaneten ist.[4] Radarbeobachtungen von der Erde zeigen eine Zusammensetzung aus Eisen und Nickel.[5] Am 4. Januar 2017 wurde die Psyche-Mission gemeinsam mit der Lucy-Mission als neue NASA Discovery class mission ausgewählt.[6] Am 24. Mai 2017 gab die NASA einen durch eine verbesserte Trajektorie vorgezogenen Start der Mission im Sommer 2022 und eine um 4 Jahre frühere Ankunft gegenüber der ursprünglichen Pläne an.[7][8]

ÜberblickBearbeiten

Die Sonde würde einen solar-elektrischen Antrieb benutzen[9] und mit einer Kamera, einem Magnetometer und einem Gammaspektrometer bestückt sein.[10] Außerdem soll eine neuartige laseroptische Kommunikationstechnologie namens Deep Space Optical Communications (DSOC) getestet werden, mit 10- bis 100-facher Bandbreite gegenüber bisheriger Radiokommunikation.[11]

Geplant ist, dass die Mission 2022Vorlage:Zukunft/In 3 Jahren startet und nach 4 JahrenVorlage:Zukunft/In 5 Jahren ankommt, um dort 20 MonateVorlage:Zukunft/In 5 Jahren Forschung zu betreiben. Die Sonde soll vom NASA JPL in Zusammenarbeit mit Space Systems/Loral und Arizona State University gebaut werden.[12]

ZieleBearbeiten

Ein fundamentaler Prozess bei der Bildung vieler Asteroiden und aller erdähnlichen Planeten ist die Differenzierung (Entmischung der Elemente), und die direkte Erkundung dieses Kleinplanetenkerns könnte zum Verständnis beitragen. Die Psyche-Mission würde die Geologie, Form, elementale Zusammensetzung, Magnetfeld und Massenverteilung des Asteroiden charakterisieren. Es ist zu erwarten, dass die Mission das Verständnis der Planetenentstehung und des Inneren der Planeten erhöhen wird. Die wissenschaftlichen Fragestellungen der Mission sind:[4]

  1. Ist Psyche der nackte Kern eines differenzierten Planetesimals, oder entstand sie als ein eisenreicher Himmelskörper? Was waren die Bausteine von Planeten? Hatten Planetesimale, die näher an der Sonne entstanden, deutlich verschiedene Zusammensetzung?
  2. Falls Psyche ihren Mantel verlor, wann und wie geschah das?
  3. Falls Psyche einst geschmolzen war, erstarrte sie von innen nach außen oder von außen nach innen?
  4. Hatte Psyche einen magnetischen Dynamo, als sie abkühlte?
  5. Was sind die wichtigsten Legierungselemente, die dem Eisen des Kerns beigemischt sind?
  6. Was sind die wichtigsten Charakteristiken der geologischen Oberfläche und der globalen Topographie? Sieht Psyche radikal verschieden zu bekannten eisigen und steinigen Himmelskörpern aus?
  7. Inwiefern sind Einschlagkrater auf Metall verschieden von solchen auf Fels oder Eis?

MessinstrumenteBearbeiten

Geplant:

  • Multispectral imager
  • Gamma- und Neutronenspektrometer
  • Magnetometer
  • Radio-Schwerkraftexperiment

AntriebBearbeiten

Die Sonde soll einen SPT-140 Hallantrieb haben, wobei SPT für Stationary Plasma Thruster steht. Strom aus den Solarpanels wird hier direkt einem Ionentriebwerk zugeführt (Magnetschicht-Antrieb).[13]

WeblinksBearbeiten

  Commons: Psyche (Raumsonde) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Psyche-Projektwebsite der Arizona State University, Countdown-Uhr, abgerufen am 21. August 2019.
  2. a b c Psyche Mission Key Dates. In: Planetary Missions. NASA, 2019, abgerufen am 6. Juni 2019.
  3. Kenneth Chang: A Metal Ball the Size of Massachusetts That NASA Wants to Explore. In: The New York Times, 6. Januar 2017. Abgerufen am 7. Januar 2017. 
  4. a b L. T. Elkins-Tanton, E. Asphaug, J. Bell, D. Bercovici, B. G. Bills, Richard P. Binzel, William F. Bottke, I. Jun, S. Marchi, D. Oh, C. A. Polanskey, B. P. Weiss, D. Wenkert, M. T. Zuber: Journey to a Metal World. Concept for a Discovery Mission to Psyche. In: LPI Contribution. Nr. 1777, März 2014, S. 1253, bibcode:2014LPI....45.1253E (hou.usra.edu [PDF; abgerufen am 11. November 2016] 45th Lunar and Planetary Science Conference).
  5. Michael K. Shepard: Radar observations and shape model of asteroid 16 Psyche. In: Icarus. 281, 1. Januar 2017, S. 388–403. bibcode:2017Icar..281..388S. doi:10.1016/j.icarus.2016.08.011.
  6. Loren Grush: In the 2020s NASA will launch spacecraft to study Jupiter's asteroids, and another made of metal. 4. Januar 2017, abgerufen am 22. Januar 2017.
  7. Martin Perez: NASA Moves Up Launch of Psyche Mission to a Metal Asteroid. 24. Mai 2017, abgerufen am 25. Mai 2017.
  8. Eric Hand: Venus and a bizarre metal asteroid are leading destinations for low-cost NASA missions. In: Science Insider, 20. September 2015. Abgerufen am 25. Mai 2017. 
  9. Van Kane: Mission to a Metallic World: A Discovery Proposal to Fly to the Asteroid Psyche. In: The Planetary Society, 19. Februar 2014. Abgerufen am 1. Oktober 2015. 
  10. Stephen Wampler: Lab-Johns Hopkins team tapped to work on possible NASA effort to explore asteroid. In: LLNL Newsline, 4. November 2015. Abgerufen am 21. Dezember 2015. 
  11. Leonard David: Deep Space Communications via Faraway Photons. NASA @Jet Propulsion Laboratory. 18. Oktober 2017. Abgerufen am 6. Dezember 2017.
  12. Wendy Lewis: SSL Is JPL Industrial Partner For NASA Asteroid Exploration Mission opportunity. In: SSL News, 26. Oktober 2015. Abgerufen am 4. Januar 2017. 
  13. NASA Glenn Tests Thruster Bound for Metal World. NASA, 28. September 2017, abgerufen am 1. August 2018.