1 de abril de 2023, la misión Psyche de la NASA, que explorará un asteroide rico en metales del mismo nombre, está en camino de lanzarse en octubre de 2023 después de un retraso de un año para completar las pruebas críticas. El período de lanzamiento se abrirá el 5 de octubre y se cerrará el 25 de octubre. El asteroide, que se encuentra en la parte exterior del cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter, puede ser los restos del núcleo de un planetesimal, un bloque de construcción de un rocoso. planeta.

Debido a la nueva fecha de lanzamiento, Psyche tiene un nuevo plan de misión, que incluye un sobrevuelo de Marte para asistencia gravitatoria y la llegada al asteroide en agosto de 2029. Luego, la misión entrará en su fase científica de 26 meses, recopilando observaciones y datos como la nave espacial orbita el asteroide a diferentes altitudes. El plan de vuelo rediseñado le da a la misión más flexibilidad en la forma en que la nave espacial usa sus propulsores de propulsión eléctrica para alcanzar el asteroide, moverse entre órbitas y permanecer en órbita.

A diferencia de muchos otros cuerpos de nuestro sistema solar, el asteroide Psyche gira de lado. Los planificadores de la misión debían tener en cuenta esta rotación inusual al trazar las órbitas de observación de la nave espacial alrededor del asteroide. Otro desafío es que la nave llegará a Psyche en un punto diferente de la órbita del asteroide alrededor del Sol que en el plan de misión anterior. En el plan original, la nave espacial debía orbitar secuencialmente el asteroide a cuatro altitudes diferentes, comenzando en la altitud más alta (referida como Órbita A) y bajando hasta la más baja (Órbita D). En el nuevo plan de misión, Psyche ingresará inicialmente a la Órbita A, luego descenderá a la Órbita B1, luego a la Órbita D, regresará a la Órbita C y finalmente se moverá a la Órbita B2 (la segunda parte de la Órbita B).

Este nuevo diseño orbital garantiza que los reproductores de imágenes de la nave espacial tengan la iluminación que necesitan durante las órbitas B1 y B2. Las otras órbitas están diseñadas para permitir mejor las observaciones que necesita el espectrómetro de neutrones de rayos gamma, el magnetómetro y el sistema de telecomunicaciones de Psyche, que se utiliza para el experimento científico de la gravedad. Los ingenieros y técnicos ahora están completando la verificación y validación final de los elementos a nivel de sistema de la nave espacial totalmente integrada. Durante este tiempo, se realizan pruebas en la nave espacial, así como en los tres bancos de pruebas del sistema de la misión.

Más adelante esta primavera, los ingenieros ejecutarán una serie de pruebas de "un día en la vida", cuando usen bancos de prueba para operar Psyche durante cinco a siete días a la vez con los mismos comandos que usarán cuando esté en vuelo. Ejecutarán escenarios en los que las operaciones van según lo planeado, así como cuando las operaciones enfrentan desafíos.

La nave espacial se encuentra actualmente en una sala limpia en las Instalaciones de Operaciones Espaciales de Astrotech cerca del Kennedy Space Center en Florida. En junio, la misión comienza sus operaciones finales de ensamblaje, prueba y lanzamiento, y los ingenieros y técnicos del JPL regresarán a Astrotech y trabajarán allí hasta el lanzamiento. El ensamblaje de la nave espacial está completo, excepto por la instalación de los paneles solares y los reproductores de imágenes, que pueden reinstalarse antes de junio. Se ejecutará un conjunto final de pruebas en la nave espacial, después de lo cual se alimentará y luego se acoplará al vehículo de lanzamiento justo antes del lanzamiento. Psyche se lanzará en un cohete SpaceX Falcon Heavy desde el Kennedy's Launch Complex 39A. La demostración de la tecnología de comunicaciones ópticas del espacio profundo de la NASA, destinada a probar las comunicaciones láser de alta velocidad de datos, permanece integrada en la nave espacial.

24 de enero de 2023, hoy hablaremos de Psyche, la nave espacial Psyche se muestra en una sala limpia el 8 de diciembre de 2022, en las instalaciones de operaciones espaciales de Astrotech cerca del Kennedy Space Center de la agencia en Florida. La nave espacial se encendió y se conectó al equipo de apoyo en tierra, lo que permitió a los ingenieros y técnicos prepararla para su lanzamiento en 2023. Los equipos que trabajan en Astrotech y en el JPL continúan comunicándose con la nave espacial y monitoreando la salud de sus sistemas.

Después de un retraso de un año para completar las pruebas críticas, el proyecto Psyche apunta a un lanzamiento en octubre de 2023 en un cohete SpaceX Falcon Heavy. La demostración de la tecnología de comunicaciones ópticas en el espacio profundo (DSOC) de la NASA, que prueba las comunicaciones láser de alta velocidad de datos, está integrada en la nave espacial Psyche. El cilindro de color plateado que se muestra en la foto es el parasol del DSOC, y la cubierta dorada es la cubierta de la abertura para la carga útil del DSOC.

El objetivo de la nave espacial es un asteroide único, rico en metales, también llamado Psyche, que se encuentra en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. El asteroide puede ser el núcleo parcial de un planetesimal, un bloque de construcción de planetas rocosos en nuestro sistema solar. Los investigadores estudiarán Psyche utilizando un conjunto de instrumentos que incluyen cámaras multiespectrales, espectrómetros de rayos gamma y neutrones (GRNS) y magnetómetros. Los sensores GRNS y magnetómetro son visibles en la foto como las puntas de las dos protuberancias negras en el otro extremo de la nave espacial. Además, aquí se ve la antena de alta ganancia, que permitirá que la nave espacial se comunique con la Tierra.

28 de octubre de 2022, la NASA anunció el viernes que la agencia decidió que su misión Psyche seguirá adelante, apuntando a un período de lanzamiento que se abrirá el 1 de octubre de 2023. A principios de este año, Psyche perdió su período de lanzamiento planificado para 2022 como resultado de problemas de desarrollo de la misión, lo que llevó a una revisión interna de si la misión podría superar estos problemas para lanzarse con éxito en 2023.

Esta revisión de continuación/terminación fue informada por un nuevo plan de misión propuesto por el proyecto y una revisión independiente separada, encargada en junio por la NASA y el JPL, que investigó las causas del retraso. “Aprecio el arduo trabajo de la junta de revisión independiente y el equipo dirigido por el JPL hacia el éxito de la misión”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. “Las lecciones aprendidas de Psyche se implementarán en toda nuestra cartera de misiones. Estoy entusiasmado con los conocimientos científicos que Psyche proporcionará durante su vida útil y su promesa de contribuir a nuestra comprensión del núcleo de nuestro propio planeta”.

El equipo de la misión continúa completando las pruebas del software de vuelo de la nave espacial en preparación para la fecha de lanzamiento de 2023. El nuevo perfil de vuelo es similar al planeado originalmente para agosto de 2022, utilizando una asistencia de gravedad de Marte en 2026 para enviar la nave espacial en su camino hacia el asteroide Psyche. Con fecha de lanzamiento en octubre de 2023, la nave espacial Psyche llegará al asteroide en agosto de 2029. “Estoy extremadamente orgulloso del equipo de Psyche”, dijo la directora del JPL, Laurie Leshin. “Durante esta revisión, han demostrado un progreso significativo ya realizado hacia la futura fecha de lanzamiento. Confío en que el plan avance y me emociona la ciencia única e importante que traerá esta misión”.

La NASA continúa evaluando opciones para su misión Janus que explora sistemas de asteroides binarios gemelos, que originalmente estaba programado para lanzarse en el mismo cohete SpaceX Falcon Heavy que Psyche. La demostración de la tecnología de comunicaciones ópticas del espacio profundo de la NASA, que prueba las comunicaciones láser de alta velocidad de datos, está integrada en la nave espacial Psyche y continuará según lo planeado en la nueva fecha de lanzamiento.

24 de junio de 2022, debido a la entrega tardía del software de vuelo de Psyche y el equipo de prueba de la nave espacial, la NASA no tiene tiempo suficiente para completar las pruebas necesarias antes del período de lanzamiento restante de este año, que finaliza el 11 de octubre. El equipo de la misión necesita más tiempo para asegurarse de que el software funcionará correctamente en vuelo. “La NASA se toma muy en serio los compromisos de costos y cronogramas de sus proyectos y programas”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. “Estamos explorando opciones para la misión en el contexto del Programa Discovery, y en los próximos meses se tomará una decisión sobre el camino a seguir”.

El equipo de evaluación independiente, generalmente compuesto por expertos del gobierno, la academia y la industria, revisará las posibles opciones para los próximos pasos, incluidos los costos estimados. También se considerarán las implicaciones para el Programa Discovery de la agencia y la cartera de ciencia planetaria. El software de navegación y vuelo de guía de la nave espacial controlará la orientación de la nave espacial mientras vuela por el espacio y se utiliza para apuntar la antena de la nave espacial hacia la Tierra para que la nave espacial pueda enviar datos y recibir comandos. También proporciona información de trayectoria al sistema de propulsión eléctrica solar de la nave espacial, que comienza a operar 70 días después del lanzamiento.

Cuando el equipo de la misión en el Laboratorio de JPL comenzó a probar el sistema, se descubrió un problema de compatibilidad con los simuladores del banco de pruebas del software. En mayo, la NASA cambió la fecha de lanzamiento prevista de la misión del 1 de agosto a no antes del 20 de septiembre para acomodar el trabajo necesario. El problema con los bancos de pruebas ha sido identificado y corregido; sin embargo, no hay tiempo suficiente para completar una verificación completa del software para su lanzamiento este año.

“Volar a un asteroide distante rico en metales, utilizando Marte como asistencia gravitatoria en el camino, requiere una precisión increíble. Debemos hacerlo bien. Cientos de personas han realizado un esfuerzo notable en Psyche durante esta pandemia, y el trabajo continuará a medida que el complejo software de vuelo se pruebe y evalúe exhaustivamente”, dijo la directora del JPL, Laurie Leshin. “La decisión de retrasar el lanzamiento no fue fácil, pero es la correcta”. El período de lanzamiento de la misión en 2022, que se extendió desde el 1 de agosto hasta el 11 de octubre, habría permitido que la nave espacial llegara al asteroide Psyche en 2026. Hay posibles períodos de lanzamiento tanto en 2023 como en 2024, pero las posiciones orbitales relativas de Psyche y Tierra significaría que la nave espacial no llegaría al asteroide hasta 2029 y 2030, respectivamente. Las fechas exactas de estos posibles períodos de lanzamiento aún no se han determinado.

15 de junio de 2022, el retraso en el lanzamiento de la misión de asteroides Psyche de la NASA está obligando a otra misión de asteroides a hacer autostop para revisar sus planes. Janus, una misión de satélite pequeño de la NASA seleccionada en 2019, lanzará dos naves espaciales idénticas como cargas útiles secundarias en el cohete Falcon Heavy, cuya carga útil principal es Psyche. Después de una serie de sobrevuelos de la Tierra, cada nave espacial Janus debía volar por diferentes asteroides binarios, designados 1996 FG3 y 1991 VH.

Sin embargo, el investigador principal de la misión dijo el 8 de junio que el plan de la misión ya no es posible. Hablando en una reunión del Grupo de Evaluación de Cuerpos Pequeños (SBAG) de la NASA, Dan Scheeres de la Universidad de Colorado señaló que el plan de la misión asumió que Psyche se lanzaría en agosto de este año como se planeó previamente. La NASA anunció el 23 de mayo que el lanzamiento de la misión se había retrasado no antes del 20 de septiembre para tener más tiempo para probar el software de la nave espacial.

Con la fecha de lanzamiento revisada, dijo que ya no es posible que la mininave espacial realice esos sobrevuelos de la Tierra con el diseño de la nave espacial existente. “Esos sobrevuelos fueron esenciales para configurar nuestros sobrevuelos de nuestros objetivos binarios, 1991 VH y 1996 FG3”. Dijo que es posible que Janus alcance uno de los objetivos del asteroide binario original, 1996 FG3, si la misión se lanza entre el 7 y el 10 de octubre. Eso estaría cerca del final de la nueva ventana de lanzamiento de Psyche, que cierra el 11 de octubre. En ese escenario, la misión enviaría ambas naves espaciales a 1996 FG3, lo que le permitiría alcanzar sus objetivos científicos de umbral.

El equipo de la misión ahora está buscando asteroides alternativos que la nave espacial podría visitar si no puede volar por ninguno de sus destinos originales. Scheeres dijo que han encontrado "múltiples asteroides" que la nave espacial podría visitar, según el día del lanzamiento de la misión. No reveló cuáles están bajo consideración, pero dijo que algunas violan las restricciones actuales de la misión, como la velocidad de sobrevuelo o la velocidad de datos de comunicaciones. “Muchas de estas restricciones se pueden acomodar, solo se necesita un poco más de trabajo”.

La NASA seleccionó a Janus como una de las tres misiones en su programa Small Innovative Missions for Planetary Exploration, o SIMPLEx, de misiones de satélites pequeños de ciencia planetaria de bajo costo, con un límite de 55 millones $ cada una. Los tres ahora han tenido problemas con sus planes de lanzamiento como cargas útiles de viajes compartidos. El lanzamiento de Psyche originalmente iba a llevar tanto a Janus como a Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (EscaPADE), una misión de satélite pequeño para estudiar la interacción entre el viento solar y la atmósfera marciana. Sin embargo, un cambio en los vehículos de lanzamiento para Psyche del Falcon 9 al Falcon Heavy cambió la trayectoria de la misión lo suficiente como para que ya no fuera viable acomodar a EscaPADE, y la NASA detuvo el trabajo en la misión en 2020.

Hablando del objetivo de Psyche, es decir el asteroide Psyche, en un artículo que aparece en el Journal of Geophysical Research: Planets, un equipo presenta los mapas más detallados de las propiedades de la superficie del asteroide hasta la fecha, basados ​​en observaciones tomadas por una gran variedad de telescopios terrestres en el norte de Chile. Los mapas revelan vastas regiones ricas en metales que se extienden por la superficie del asteroide, junto con una gran depresión que parece tener una textura superficial diferente entre el interior y su borde; esta diferencia podría reflejar un cráter lleno de arena más fina y bordeado con materiales más rocosos. Los nuevos mapas insinúan la historia del asteroide. Sus regiones rocosas podrían ser vestigios de un manto antiguo, de composición similar a la capa rocosa más externa de la Tierra, Marte y el asteroide Vesta, o la huella de impactos pasados ​​de rocas espaciales. Finalmente, los cráteres que contienen material metálico respaldan la idea propuesta por estudios previos de que el asteroide pudo haber experimentado erupciones tempranas de lava metálica a medida que se enfriaba su antiguo núcleo.

"La superficie de la Psyche es muy heterogénea", dice el autor principal Saverio Cambioni, miembro posdoctoral distinguido de Crosby en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. "Es una superficie evolucionada, y estos mapas confirman que los asteroides ricos en metales son mundos interesantes y enigmáticos. Es otra razón para esperar que la misión Psyche vaya al asteroide". La superficie de Psyche ha sido el foco de numerosos esfuerzos de mapeo anteriores. Los investigadores han observado el asteroide utilizando varios telescopios para medir la luz emitida por el asteroide en longitudes de onda infrarrojas, que transmiten información sobre la composición de la superficie de Psyche. Sin embargo, estos estudios no pudieron resolver espacialmente las variaciones en la composición sobre la superficie. En cambio, Cambioni y sus colegas pudieron ver a Psyche con mayor detalle, a una resolución de unas 32 kilómetros por píxel, utilizando la potencia combinada de las 66 antenas de radio del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en el norte de Chile. Cada antena de ALMA mide la luz emitida por un objeto en longitudes de onda milimétricas, dentro de un rango que es sensible a la temperatura y ciertas propiedades eléctricas de los materiales de la superficie. "Las señales de las antenas de ALMA se pueden combinar en una señal sintética que es equivalente a un telescopio con un diámetro de 16 kilómetros", dice de Kleer. "Cuanto más grande es el telescopio, mayor es la resolución".

También descubrieron que, a medida que el asteroide gira, el material en el fondo de una gran depresión, probablemente un cráter, cambia de temperatura mucho más rápido que el material a lo largo del borde. Esto sugiere que el fondo del cráter está cubierto de "estanques" de material de grano fino, como la arena de la Tierra, que se calienta rápidamente, mientras que los bordes del cráter están compuestos de materiales más rocosos y de calentamiento más lento.

23 de mayo de 2022, el lanzamiento de la misión de asteroides Psyche de la NASA, que estaba programada para el 1 de agosto en un cohete SpaceX Falcon Heavy, se retrasó hasta el 20 de septiembre después de que los equipos en tierra descubrieron un problema durante las pruebas de software en la nave espacial, dijeron funcionarios el lunes. El explorador robótico de asteroides llegó al Kennedy Space Center de la NASA en Florida desde el JPL el 29 de abril a bordo de un avión de carga militar estadounidense. Luego, los equipos de tierra trasladaron la nave espacial, empaquetada dentro de un contenedor de envío con clima controlado, a una sala limpia en la Instalación de servicio de cargas peligrosas.

Los técnicos desempacaron la nave espacial Psyche y la trasladaron a un accesorio de manejo para una serie de pruebas de hardware y software para asegurarse de que la sonda sobrevivió al viaje a través del país desde California. Pero un problema técnico interrumpió la campaña de prueba y retrasará el lanzamiento de la misión Psyche al menos siete semanas.

“Un problema es evitar la confirmación de que el software que controla la nave espacial funciona según lo planeado”, dijo la NASA en una declaración escrita, respondiendo a las preguntas de Spaceflight Now. “El equipo está trabajando para identificar y corregir el problema”. La nueva fecha de preparación para el lanzamiento de Psyche no es anterior al 20 de septiembre, según Gretchen McCartney, portavoz del JPL, el centro de la NASA que dirige la misión Psyche. La misión tiene un período de lanzamiento que se extiende desde el 1 de agosto hasta el otoño, cuando la Tierra está en la posición adecuada en el sistema solar para hacer factible el viaje interplanetario de Psyche. La nave espacial se dirige al asteroide Psyche, el homónimo de la nave espacial, un mundo rico en metales en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter.

Otro trabajo requerido para preparar la nave espacial Psyche para el lanzamiento incluyó la instalación de su transponedor de espacio profundo, parte del sistema de comunicaciones de la sonda, después de que tuvo que ser retirado de la nave espacial en el JPL para solucionar problemas. Los equipos de tierra también planean cargar más de una tonelada de gas xenón en el sistema de propulsión totalmente eléctrico de la nave espacial y luego encapsular a Psyche dentro del cono de la proa de su vehículo de lanzamiento.

5 de mayo de 2022, un avión de carga militar de EE. UU. entregó la nave espacial Psyche desde California al Kennedy Space Center la semana pasada, comenzando una campaña de tres meses para preparar al explorador de asteroides para el despegue en un cohete SpaceX Falcon Heavy en agosto.

Los preparativos de lanzamiento en Kennedy incluirán la carga de más de una tonelada de gas xenón en la nave espacial Psyche, seguida de la encapsulación de la sonda dentro del carenado de carga útil de SpaceX antes de desplegarse en la plataforma 39A para la integración con un lanzador Falcon Heavy. El xenón alimentará el sistema de propulsión eléctrica de la nave espacial, un conjunto de cuatro propulsores eléctricos de alta eficiencia para guiar a Psyche desde la Tierra hasta su destino en el asteroide del mismo nombre.

El período de lanzamiento de la nave espacial Psyche comienza el 1 de agosto, con despegue desde la plataforma 39A ese día programado para las 18:26 GMT. El lanzamiento será el primer vuelo del poderoso cohete Falcon Heavy de triple núcleo de SpaceX para la NASA. El período de lanzamiento de la misión se extiende por varias semanas y está programado para permitir que la nave espacial Psyche llegue a Marte en mayo de 2023 para realizar una maniobra de sobrevuelo, utilizando la gravedad del planeta para lanzarse hacia el cinturón de asteroides.

Después de aterrizar en la Instalación de Lanzamiento y Aterrizaje en Kennedy el viernes por la tarde, Psyche fue trasladada a la Instalación de Servicio de Carga Peligrosa, donde los ingenieros retiraron la nave espacial de su caja de envío a principios de esta semana. Psyche se ensambló y probó en JPL, y Maxar Technologies, un constructor de satélites de comunicaciones comerciales, proporcionó el chasis, el sistema de propulsión y los paneles solares de la nave espacial. JPL, con una amplia experiencia en operaciones en el espacio profundo, proporcionó la computadora de vuelo, el software y partes de los sistemas de comunicaciones y energía de Psyche. Un avión de carga militar C-17 de Estados Unidos entregó la nave espacial Psyche al Kennedy Space Center el 29 de abril.

El equipo de procesamiento de la nave espacial también cargará un nuevo software en la computadora de vuelo de Psyche y completará una prueba de verificación de extremo a extremo con Deep Space Network de la NASA, que rastreará y se comunicará con la sonda después del lanzamiento. Los ingenieros instalarán los paneles solares generadores de energía de la nave espacial y luego llenarán los siete tanques de xenón de Psyche con más de 1000 kilogramos de combustible. El gas nitrógeno también se cargará en la nave espacial para los chorros de gas frío que se utilizan para apuntar o controlar la actitud.

El gas xenón se cargará en la nave espacial en el transcurso de unas tres semanas, a partir de principios de junio. El xenón alimentará los cuatro motores de plasma de Psyche, que combinarán electricidad con xenón para producir bajos niveles de empuje. La propulsión eléctrica es más eficiente que los motores de cohetes convencionales y requiere menos combustible para grandes cambios de velocidad (por lo tanto, ajustes de órbita) que otros propulsores comunes de naves espaciales, como la hidracina y el tetróxido de nitrógeno, líquidos altamente tóxicos pero estables que forman una mezcla hipergólica y se encienden al entrar en contacto con unos y otros.

Los equipos de Kennedy también instalarán el transponedor de espacio profundo de Psyche, parte de su sistema de comunicaciones, después de que fuera necesario retirarlo de la nave espacial en el JPL para solucionar problemas.

Dos pequeñas naves espaciales viajarán al espacio con Psyche. Las sondas gemelas Janus de la NASA, cada una con un peso de solo 36 kilogramos, se lanzarán en el mismo cohete Falcon Heavy que Psyche, pero se dirigirán al Sistema Solar para volar por asteroides separados. Los pequeños satélites Janus son construidos por Lockheed Martin y deberían llegar al Kennedy Space Center a finales de junio para integrarse con un anillo adaptador que conecta a Psyche con su lanzador Falcon Heavy. Luego, toda la pila de la nave espacial se encapsulará dentro del carenado de carga útil Falcon Heavy dentro de la instalación de servicio de carga peligrosa. Mientras tanto, el equipo de lanzamiento de SpaceX conectará los tres núcleos de refuerzo de la primera etapa del Falcon Heavy con la etapa superior del cohete. El cohete pasará por un disparo de prueba en la plataforma 39A, luego regresará al hangar para conectarse con las naves espaciales Psyche y Janus dentro de la cubierta de carga útil.

4 de abril de 2022, para prepararse para su lanzamiento en agosto, la nave espacial Psyche fue probada para garantizar que pueda operar en las condiciones extremas que enfrentará en su viaje a un asteroide rico en metales. Las condiciones que soporta una nave espacial de la NASA son extremas: el violento temblor y la cacofonía del lanzamiento de un cohete, la sacudida de separarse del vehículo de lanzamiento, las extremas fluctuaciones de temperatura dentro y fuera de los rayos del sol, el implacable vacío del espacio.

Antes del lanzamiento, los ingenieros hacen todo lo posible para replicar estas duras condiciones en una serie rigurosa de pruebas para garantizar que la nave espacial pueda soportarlas. La nave espacial Psyche acaba de completar su propio desafío de pruebas electromagnéticas, de vacío térmico, de vibración, de choque y acústicas en la JPL (Jet Propulsion Laboratory). Psyche se consideró saludable y lista para proceder hacia el lanzamiento. “Esta es la prueba de que todos han hecho bien su trabajo. No solo aquellos que han llevado el hardware de vuelo a las operaciones de ensamblaje, prueba y lanzamiento [ATLO], sino también el equipo de ATLO para armarlo todo”, dijo Randy Lindemann, el ingeniero de JPL que supervisó las pruebas dinámicas de Psyche, que incluyen vibración, impacto de separación y pruebas acústicas. “Las pruebas muestran que, sí, la nave espacial es digna de volar”.

Esta primavera, la nave espacial será enviada desde JPL al Kennedy Space Center en Florida, donde estará preparada para su lanzamiento desde Cabo Cañaveral. El período de lanzamiento se abre el 1 de agosto y nueve meses después de abandonar la atmósfera terrestre, Psyche navegará más allá de Marte. Utilizará la fuerza gravitacional del Planeta Rojo para lanzarlo hacia su objetivo, un asteroide rico en metales, también llamado Psyche, que se encuentra en el cinturón principal de asteroides.

Es un viaje de aproximadamente 2.400 millones de kilómetros. La nave espacial llegará al asteroide en 2026 y pasará 21 meses recopilando datos científicos durante órbitas progresivamente más bajas. Los científicos creen que el asteroide puede consistir en gran parte de metal del núcleo de un planetesimal, un bloque de construcción de los planetas rocosos de nuestro sistema solar. Aprender más al respecto podría decirnos más sobre cómo se formó nuestro propio planeta.

Pero para aprender sobre el asteroide, el orbitador tiene que llegar allí primero, razón por la cual las pruebas son tan críticas. Los ingenieros llaman a este régimen particular "pruebas ambientales", ya que la nave espacial se somete a una simulación del entorno hostil en el que tendrá que sobrevivir. La campaña comenzó en diciembre con pruebas electromagnéticas para garantizar que la nave espacial funcione correctamente en las condiciones eléctricas y magnéticas del espacio, y que los componentes eléctricos y magnéticos que componen la nave espacial sean compatibles y no interfieran entre sí.

Después, el equipo hizo rodar la nave espacial en la cámara de vacío ultra resistente de JPL de 26 metros de alto por 8 metros de diámetro para pruebas de vacío térmico (TVAC). Todo el aire fue succionado fuera de la cámara para replicar el vacío sin aire del espacio. Esta prueba asegura que la nave espacial pueda sobrevivir al vacío del espacio y ayuda a los ingenieros a ver cómo la nave espacial se calienta y se enfría sin el movimiento del aire para ayudarla a regular la temperatura. Las temperaturas alrededor de la nave espacial fluctuarán enormemente. El hardware estará caliente en las horas posteriores al lanzamiento, cuando todavía esté cerca de la Tierra y mirando hacia el Sol, especialmente con sus componentes electrónicos en funcionamiento. Más tarde, cuando la nave espacial se aleja del Sol, se enfrenta a un frío intenso, especialmente cuando vuele a la sombra del asteroide.

Durante 18 días de pruebas TVAC, los ingenieros expusieron la nave espacial a las condiciones más frías y cálidas que experimentará en vuelo, para demostrar que es capaz de regular su propia temperatura. El orbitador tiene persianas que se abren y cierran, mantas aislantes, calentadores eléctricos y una red de tuberías que transportan fluidos para mover el calor; todos estos dispositivos se prueban para asegurarse de que funcionarán en vuelo.

Después de la terrible experiencia de Psyche en la cámara TVAC, llegaron las pruebas dinámicas, que incluyeron vibración, impacto y acústica. En las pruebas de vibración, la nave espacial se sacude repetidamente, hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado. Las pruebas de choque aseguran que la nave espacial no se dañará por el repentino empujón que recibirá el orbitador cuando se separe del cohete después del lanzamiento. Finalmente, las pruebas acústicas aseguran que Psyche puede soportar el ruido del lanzamiento, cuando el estruendo del cohete es tan fuerte que puede dañar el hardware si la nave espacial no es lo suficientemente resistente. En la cámara acústica del JPL, la nave espacial se amarró y estalló con un ruido cien veces más fuerte que un concierto de rock típico.

8 de marzo de 2022, con sus paneles solares instalados, la nave espacial está cerca de su configuración final antes de un lanzamiento previsto para agosto.

La misión Psyche de la NASA está casi lista para su momento en el Sol: un viaje de 2.400 millones de kilómetros impulsado por energía solar hacia un misterioso asteroide rico en metales del mismo nombre. Se han unido paneles solares gemelos al cuerpo de la nave espacial, se han desplegado a lo largo y luego se han vuelto a plegar.

“Ver la nave espacial completamente ensamblada por primera vez es un gran logro; hay mucho orgullo”, dijo Brian Bone, quien dirige las operaciones de ensamblaje, prueba y lanzamiento de la misión en la JPL (Jet Propulsion Laboratory). “Esta es la verdadera parte divertida. Estás sintiendo que todo se une. Sientes que la energía cambia y cambia”.

Con 75 m² los paneles solares en forma de cruz de cinco paneles, son los más grandes jamás instalados en el JPL, que ha construido muchas naves espaciales durante décadas. Cuando las matrices se desplieguen por completo en vuelo, la nave espacial tendrá aproximadamente el tamaño de una cancha de tenis individual. Después de un crucero de tres años y medio impulsado por energía solar, la nave llegará en 2026 al asteroide Psyche, que tiene 280 kilómetros en su punto más ancho y se cree que es inusualmente rico en metal. La nave espacial pasará casi dos años haciendo órbitas cada vez más cercanas del asteroide para estudiarlo.

Aventurarse al cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, lejos del Sol, presenta desafíos para esta misión, que adaptó la tecnología satelital comercial estándar en órbita terrestre para su uso en el frío y la oscuridad del espacio profundo. Cerca de la Tierra, los paneles solares generan 21 kilovatios, suficiente electricidad para alimentar tres o cuatro hogares estadounidenses promedio. Pero en Psyche, producirán solo alrededor de 2 kilovatios, suficiente para poco más que un secador de pelo. La tecnología subyacente no es muy diferente de los paneles solares instalados en una casa, pero los de Psyche son hipereficientes, livianos, resistentes a la radiación y capaces de proporcionar más energía con menos luz solar, dijo Peter Lord, director técnico de Psyche en Maxar Technologies en Palo. Alto, California, donde se construyeron los arreglos y el chasis de propulsión eléctrica solar. “Estas matrices están diseñadas para funcionar en condiciones de poca luz, lejos del Sol”, agregó.

Después de la instalación y el despliegue exitosos de los tres paneles centrales dentro de una sala limpia en el JPL, las matrices de Psyche se plegaron contra el chasis y se guardaron para realizar pruebas adicionales en la nave espacial. Las matrices volverán a Maxar, que cuenta con equipos especializados para probar el despliegue de los dos paneles transversales perpendiculares. A finales de esta primavera, los conjuntos se reunirán con la nave espacial en el Kennedy Space Center en Florida y se almacenarán para su lanzamiento desde Cabo Cañaveral.

Aproximadamente una hora después del lanzamiento, los paneles se desplegarán y encajarán en su lugar en un proceso que tomará siete minutos y medio por ala. Luego proporcionarán toda la energía para el viaje al asteroide Psyche, así como la energía necesaria para operar los instrumentos científicos: un magnetómetro para medir cualquier campo magnético que pueda tener el asteroide, generadores de imágenes para fotografiar y mapear su superficie y espectrómetros para revelar la composición de esa superficie. Los paneles también impulsan la demostración de la tecnología de comunicaciones ópticas en el espacio profundo que pondrá a prueba las comunicaciones láser de alta velocidad de datos.

20 de febrero de 2022, ya se había comentado, pero los últimos estudios confirman que la nave Psyche no se va a encontrar un asteroide tan metálico como se esperaba en un principio. El asteroide 16 Psyche, que la NASA tiene la intención de visitar con una nave espacial en 2026, puede ser menos metal pesado y más roca dura de lo que los científicos supusieron, según un nuevo estudio realizado por investigadores de las universidades de Brown y Purdue.

Psyche, que orbita alrededor del sol en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, es el más grande de los asteroides de tipo M, que se componen principalmente de hierro y níquel, a diferencia de las rocas de silicato que componen la mayoría de los otros asteroides. Pero cuando se ve desde la Tierra, Psyche envía señales contradictorias sobre su composición. La luz que refleja les dice a los científicos que la superficie es en su mayor parte de metal. Eso ha llevado a la conjetura de que Psyche puede ser el núcleo de hierro expuesto de un cuerpo planetario primordial, uno cuya corteza y manto rocosos fueron destruidos por una antigua colisión.

Sin embargo, las mediciones de la masa y la densidad de Psyche cuentan una historia diferente. La forma en que su gravedad tira de los cuerpos vecinos sugiere que Psyche es mucho menos densa de lo que debería ser un trozo gigante de hierro. Entonces, si Psyche es realmente todo metal, tendría que ser altamente poroso, un poco como una bola gigante de lana de acero con partes casi iguales de espacio vacío y metal sólido.

"Lo que queríamos hacer con este estudio era ver si era posible que un cuerpo de hierro del tamaño de Psyche mantuviera esa porosidad cercana al 50%", dijo Fiona Nichols-Fleming, Ph.D. estudiante de Brown y autor principal del estudio. "Descubrimos que es muy poco probable". Para el estudio, el equipo creó un modelo informático, basado en las propiedades térmicas conocidas del hierro metálico, para estimar cómo evolucionaría con el tiempo la porosidad de un gran cuerpo de hierro. El modelo muestra que para permanecer altamente poroso, la temperatura interna de Psyche tendría que bajar por debajo de los 800 Kelvin muy poco tiempo después de su formación. A temperaturas por encima de eso, el hierro habría sido tan maleable que la propia gravedad de Psyche habría colapsado la mayor parte del espacio poroso dentro de su masa. Con base en lo que se sabe sobre las condiciones en el Sistema Solar primitivo, dicen los investigadores, es extremadamente improbable que un cuerpo del tamaño de Psyche, de aproximadamente 225 kilómetros de diámetro, se haya enfriado tan rápido.

Además, cualquier evento que pueda haber agregado porosidad a Psyche después de su formación, un impacto masivo, por ejemplo, probablemente también habría calentado a Psyche por encima de los 800 K. Por lo tanto, es poco probable que cualquier porosidad recién introducida haya durado. En conjunto, los resultados sugieren que Psyche probablemente no sea un cuerpo poroso totalmente de hierro, concluyen los investigadores. Lo más probable es que albergue un componente rocoso oculto que reduce su densidad. Pero si Psyche tiene un componente rocoso, ¿por qué su superficie parece tan metálica cuando se ve desde la Tierra?. Hay pocas explicaciones posibles, dicen los investigadores.

Una de esas posibilidades es el ferrovulcanismo: volcanes que escupen hierro. Es posible, dicen los investigadores, que Psyche sea en realidad un cuerpo diferenciado con un manto rocoso y un núcleo de hierro. Pero la actividad ferrovolcánica generalizada puede haber traído grandes cantidades del núcleo de Psyche a la superficie, colocando una capa de hierro sobre su manto rocoso. Investigaciones previas de Johnson y Evans han demostrado que el ferrovulcanismo es posible en un cuerpo como Psyche.

En cualquier caso, los científicos pronto obtendrán una imagen mucho más clara de este misterioso asteroide. A finales de este año, la NASA planea lanzar una nave espacial que se reunirá con Psyche después de un viaje de cuatro años al cinturón de asteroides. "La misión es emocionante porque Psyche es algo muy extraño y misterioso", dijo Nichols-Fleming. "Entonces, cualquier cosa que encuentre la misión será un nuevo punto de datos realmente importante para el Sistema Solar".

Diciembre de 2021, el objetivo de la misión Psyche de la NASA, un asteroide rico en metales, también llamado Psyche, en el cinturón principal entre Marte y Júpiter, es un mundo inexplorado en el espacio exterior. Desde telescopios terrestres y espaciales, el asteroide aparece como una mancha borrosa. Lo que los científicos saben, a partir de los datos del radar, es que tiene la forma de una papa y que gira de lado. Al analizar la luz reflejada en el asteroide, los científicos plantean la hipótesis de que el asteroide Psyche es inusualmente rico en metales. Una posible explicación es que se formó temprano en nuestro Sistema Solar, ya sea como un núcleo de un planetesimal, una pieza de un planeta, o como material primordial que nunca se derritió. Esta misión tiene como objetivo averiguarlo, y en el proceso de hacerlo, esperan ayudar a responder preguntas fundamentales sobre la formación de nuestro Sistema Solar.

"Si resulta ser parte de un núcleo de metal, sería parte de la primera generación de núcleos tempranos en nuestro Sistema Solar", dijo Lindy Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona, quien como investigadora principal dirige la misión Psyche. "Pero realmente no lo sabemos, y no sabremos nada con certeza hasta que lleguemos allí. Queríamos hacer preguntas primarias sobre el material que construyó los planetas. Estamos llenos de preguntas y no muchas respuestas. Esta es una verdadera exploración". Elkins-Tanton dirigió el grupo que propuso a Psyche como una misión de clase Discovery de la NASA; fue seleccionado en 2017. Un gran desafío, dijo, fue elegir los instrumentos científicos de la misión: ¿Cómo puede asegurarse de obtener los datos que necesita cuando no está seguro de qué, específicamente, estará midiendo?.

Por ejemplo, para determinar de qué está hecho exactamente el asteroide y si es parte de un núcleo planetesimal, los científicos necesitaban instrumentos que pudieran dar cuenta de una variedad de posibilidades: níquel, hierro, diferentes tipos de roca o roca y metal mezclados. Seleccionaron una suite de carga útil que incluye un magnetómetro para medir cualquier campo magnético; generadores de imágenes para fotografiar y mapear la superficie; y espectrómetros para indicar de qué está hecha la superficie midiendo los rayos gamma y los neutrones emitidos por ella. Los científicos continúan planteando hipótesis sobre de qué está hecha la Psyche, pero "nadie ha podido encontrar un Psyche que no podamos manejar con los instrumentos científicos que tenemos", dijo Elkins-Tanton. Pero antes de que los científicos puedan poner en funcionamiento esos instrumentos, deberán llegar al asteroide y ponerse en órbita. Después de su lanzamiento desde el Kennedy Space Center en agosto de 2022, Psyche navegará más allá de Marte nueve meses después, utilizando la fuerza gravitacional del planeta para lanzarse hacia el asteroide. Es un viaje total de aproximadamente 2.400 millones de kilómetros.

La nave espacial comenzará su aproximación final al asteroide a finales de 2025. A medida que la nave espacial se acerque a su objetivo, el equipo de la misión encenderá sus cámaras y la imagen del asteroide Psyche se transformará de la mancha borrosa que conocemos ahora en alta definición, revelando características superficiales de este extraño mundo por primera vez. Las imágenes también ayudarán a los ingenieros a orientarse mientras se preparan para entrar en órbita en enero de 2026. La órbita inicial de la nave espacial está diseñada para estar a una altitud alta y segura, aproximadamente a 700 kilómetros sobre la superficie del asteroide.

Durante esta primera órbita, el equipo de navegación y diseño de la misión de Psyche se centrará en el láser al medir el campo de gravedad del asteroide, la fuerza que mantendrá la nave espacial en órbita. Con una comprensión del campo de gravedad, el equipo puede navegar con seguridad la nave espacial cada vez más cerca de la superficie a medida que la misión científica se lleva a cabo en poco menos de dos años.

Psyche parece ser grumoso, 280 kilómetros, en su punto más ancho, con una distribución desigual de la masa. Algunas partes pueden ser menos densas, como una esponja, y otras pueden estar más compactas y más masivas. Las partes de Psyche con más masa tendrán mayor gravedad, ejerciendo un tirón más fuerte sobre la nave espacial. Para resolver el misterio del campo de gravedad, el equipo de la misión utilizará el sistema de telecomunicaciones de la nave espacial. Al medir los cambios sutiles en las ondas de radio de banda X que rebotan de un lado a otro entre la nave espacial y las grandes antenas de la DSN alrededor de la Tierra, los ingenieros pueden determinar con precisión la masa, el campo de gravedad, la rotación, la orientación y la oscilación del asteroide. El equipo ha estado trabajando en escenarios y ha ideado miles de "posibles Psyches", que simulan variaciones en la densidad y masa del asteroide y la orientación de su eje de rotación, para sentar las bases del plan orbital. Pueden probar sus modelos en simulaciones por computadora, pero no hay forma de saberlo con certeza hasta que la nave espacial llegue allí.

Durante los siguientes 20 meses, la nave espacial utilizará su suave sistema de propulsión eléctrica para sumergirse en órbitas cada vez más bajas. Las mediciones del campo de gravedad se volverán más precisas a medida que la nave espacial se acerque y las imágenes de la superficie tendrán una resolución más alta, lo que permitirá al equipo mejorar su comprensión del cuerpo. Finalmente, la nave espacial establecerá una órbita final a unos 85 kilómetros sobre la superficie.

Octubre de 2021, todos tienen su historia sobre cómo llegaron a la misión Psyche. Para algunos de nosotros en el equipo del Espectrómetro de Neutrones y Rayos Gamma (GRNS), nuestro camino hacia Psyche comenzó hace casi dos décadas, en el planeta Mercurio, o más específicamente con la misión MESSENGER. El nombre de MESSENGER es un acrónimo creativamente descriptivo (pero difícil de recordar) que significa MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry y Ranging. MESSENGER buscó realizar la primera investigación orbital de un mundo inexplorado con una densidad anormalmente alta. Curiosamente, este objetivo se aplica igualmente a Psyche.

La nave espacial MESSENGER, que se lanzó en 2004 y orbitó Mercurio de 2011 a 2015, llevaba un GRNS como Psyche. Tanto los instrumentos MESSENGER como Psyche utilizan una técnica conocida como espectroscopia de rayos gamma y neutrones para medir la composición elemental de los cuerpos planetarios sin aire (o casi sin aire). Cuatro de los que trabajamos en Psyche (Morgan Burks, John Goldsten y nosotros dos) comenzamos a trabajar juntos en MESSENGER. El GRNS de MESSENGER midió la composición elemental de Mercurio, y esos datos fueron clave para descubrir que Mercurio tenía un alto contenido de materiales volátiles (es decir, materiales que se evaporan a temperaturas relativamente bajas) y confirmar la existencia de depósitos de hielo de agua en el Polo Norte de Mercurio. Los éxitos de MESSENGER en Mercurio fueron parte de la razón por la que se invitó al equipo de GRNS a unirse al proyecto Psyche en abril de 2014.

Cuando llegó el momento de proponer el instrumento Psyche GRNS, MESSENGER proporcionó un punto de partida, pero teníamos claro que se necesitaban mejoras en el espectrómetro de rayos gamma (GRS) antes de que el próximo GRS volara en una misión futura. Esto incluyó la necesidad de actualizar varias partes obsoletas del diseño MESSENGER de casi 15 años. La métrica más importante para el rendimiento de GRS es la resolución de energía, que es la capacidad de un GRS para distinguir picos de rayos gamma de diagnóstico de elementos de energías ligeramente diferentes. Si bien el Psyche GRS fue diseñado para realizar sus mediciones con una resolución de energía similar a MESSENGER (5 keV), nuestro objetivo para Psyche es un rendimiento significativamente mejor de 2 keV, que es el rendimiento típico de las mediciones de laboratorio que utilizan esta tecnología.

El desafío más importante para usar nuestro sensor de rayos gamma en el espacio es que los protones de alta velocidad, que viajan a través del Sistema Solar, chocan contra el sensor (una red cristalina de átomos de Ge) y daña su red al desalojar los átomos de Ge. El resultado de este daño es que la resolución de energía del sensor puede degradarse significativamente. Afortunadamente, este daño infligido por los rayos cósmicos se puede revertir calentando el cristal a una temperatura alta en un proceso conocido como recocido. Esencialmente, este proceso de recocido utiliza energía de la alta temperatura para "sacudir" la red cristalina de modo que los átomos de Ge desprendidos caigan nuevamente en sus ubicaciones adecuadas.

Si bien el recocido restaura el rendimiento, en el momento de MESSENGER los detalles de este proceso estaban incómodamente mal definidos. No sabíamos cosas básicas como: "¿Qué tan caliente podemos calentar con seguridad el cristal Ge?" y "¿Cuánto tiempo necesita calentarse?" Para responder a estas preguntas, los miembros del equipo de GRNS (Morgan, John, Patrick, yo mismo y Zachary Yokley, que se unió a APL después de completar MESSENGER) llevaron un sensor Ge a Long Island, NY (Brookhaven National Lab) para llevar a cabo un experimento en un acelerador de protones. El objetivo de este experimento fue dañar intencionalmente los sensores de Ge con los protones de alta velocidad y luego responder a las preguntas "¿Qué tan caliente?" ¿y cuanto tiempo?".

Con esta información en la mano, todo el equipo de GRNS comenzó a construir el hardware del modelo de vuelo para Psyche. El proceso para diseñar, construir y probar el GRNS fue un desafío, y lo fue particularmente ya que la mayor parte del trabajo del modelo de vuelo se realizó bajo restricciones establecidas para mitigar la transmisión del virus COVID-19. El GRS final se completó y probó este verano, y no solo se realizó con excelencia, sino que es hermoso a la vista.

Como siguiente paso en su camino hacia Psyche, los instrumentos GRNS llegaron al JPL el 2 de agosto de 2021, y durante el mes y medio siguiente se instalaron en la nave espacial Psyche. Su primera gran prueba de rendimiento comenzó la semana del 20 de septiembre de 2021. Cuando obtuvimos los primeros resultados el jueves de esa semana, nos sorprendió descubrir que su rendimiento era mejor de lo que podríamos haber esperado: una resolución energética de 1,92 keV!. Los cuatro que comenzamos este viaje en Mercurio y viajamos a través de Long Island, finalmente llegamos a Pasadena en High Bay 2 del JPL con grandes sonrisas en nuestros rostros. El viaje del GRS y su cristal Ge, por supuesto, aún no ha terminado. Pero ha tenido un gran comienzo, y todos esperamos saber qué nos dirá sobre el enigmático asteroide Psyche.

Octubre de 2021, en la JPL, los ingenieros integran un espectrómetro de rayos gamma y neutrones en la nave espacial Psyche de la agencia. El instrumento ayudará a determinar los elementos que componen su objetivo, un asteroide también llamado Psyche. Esta foto muestra el generador de imágenes multiespectral de Psyche, en proceso de ensamblaje y prueba el 13 de septiembre de 2021, en Malin Space Science Systems en San Diego, California.

Este asteroide, llamado Psyche, orbíta alrededor del Sol en el cinturón de asteroides principal, entre Marte y Júpiter. Utilizando datos recopilados de radares terrestres y telescopios ópticos, los científicos creen que Psyche está hecho principalmente de metal. Podría ser parte o todo el interior rico en hierro de un bloque de construcción planetario temprano que fue despojado de su capa exterior rocosa al chocar repetidamente con otros cuerpos grandes durante la formación temprana del sistema solar.

El asteroide, que tiene aproximadamente 280 kilómetros en su punto más ancho, también podría ser otra cosa. Podría ser la pieza sobrante de un tipo completamente diferente de cuerpo rico en hierro que se formó a partir de material rico en metales en algún lugar del Sistema Solar.

La misión Psyche de la NASA espera averiguarlo. Programada para un lanzamiento en agosto de 2022, la nave espacial orbitará durante dos años el asteroide que le dio nombre, tomará fotografías, cartografiará la superficie y buscará evidencia de un antiguo campo magnético. Psyche también estudiará los neutrones y los rayos gamma provenientes de la superficie del asteroide para ayudar a determinar su composición elemental.

"Hay muchas preguntas básicas sobre Psyche que no tienen respuesta", dijo la investigadora principal de la misión, Lindy Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona. “Y con cada detalle que se agrega de los datos que podemos recopilar de la Tierra, se vuelve más difícil hacer una historia sensata. Realmente no sabemos lo que vamos a ver hasta que lo visitemos, y nos vamos a sorprender ". Por ejemplo, las observaciones realizadas en tierra anteriormente llevaron a los científicos a creer que el asteroide era hasta en un 90% de metal. Una investigación reciente dirigida por Elkins-Tanton utilizó mediciones de densidad actualizadas para estimar que es más probable que el asteroide tenga entre un 30% y un 60% de metal.

Los científicos tampoco saben dónde se formó Psyche. Podría haberse originado dentro del cinturón de asteroides principal, pero también es posible que haya nacido en la misma zona que los planetas interiores como la Tierra, o en el Sistema Solar exterior, donde ahora residen planetas gigantes como Júpiter. Ninguna historia de origen sigue un camino simple hacia el lugar donde Psyche vive ahora, a 450 millones de kilómetros del Sol.

Para ayudar a descubrir los orígenes del asteroide, la investigación científica de la misión se basará en un magnetómetro, un espectrómetro de neutrones y rayos gamma y un generador de imágenes multiespectral. Los científicos saben que el asteroide no genera un campo magnético como lo hace la Tierra, pero si Psyche tuvo un campo magnético en el pasado, todavía podría estar registrado en el material del asteroide hoy. Con sensores montados en un brazo de 2 metros, el magnetómetro puede determinar si Psyche todavía está magnetizado. Si es así, eso confirmaría que el asteroide es parte del núcleo de un planetesimal temprano, el bloque de construcción de un planeta temprano.

El espectrómetro de neutrones y rayos gamma del orbitador ayudará a los científicos a determinar los elementos químicos del asteroide. A medida que los rayos cósmicos y las partículas de alta energía impactan en la superficie de Psyche, los elementos que componen el material de la superficie absorben la energía. Los neutrones y rayos gamma que emiten en respuesta pueden ser detectados por el espectrómetro, lo que permite a los científicos comparar sus propiedades con las emitidas por elementos conocidos para determinar de qué está hecha Psyche.

Mientras tanto, un par de cámaras a color conforman el generador de imágenes multiespectral. El generador de imágenes es sensible a la luz más allá de lo que los humanos pueden ver, utilizando filtros en las longitudes de onda ultravioleta e infrarroja cercana. La luz reflejada en estos filtros podría ayudar a determinar la mineralogía de cualquier material rocoso que pueda existir en la superficie de Psyche.

El sistema de telecomunicaciones de la nave espacial también ayudará con la ciencia. El sistema de radio de banda X se usa principalmente para enviar comandos a la nave espacial y recibir datos de ingeniería y ciencia de ella. Pero los científicos también pueden analizar cambios sutiles en estas ondas de radio para medir la rotación, la oscilación, la masa y el campo de gravedad del cuerpo, proporcionando pistas adicionales sobre la composición y estructura del interior de Psyche.

Septiembre de 2021, Los ingenieros de JPL (Jet Propulsion Laboratory) trabajan para integrar los propulsores Hall en la nave espacial Psyche de la agencia en julio de 2021. Uno de los propulsores es visible en el costado de la nave debajo de una cubierta protectora roja. Los propulsores eléctricos futuristas que emiten un resplandor azul frío guiarán a la nave espacial Psyche a través del espacio profundo hasta un asteroide rico en metales.

Cuando llegue el momento de que la nave espacial Psyche de la NASA se impulse a través del espacio profundo, será más cerebro que fuerza la que haga el trabajo. Una vez que el material de la ciencia ficción, el poder eficiente y silencioso de la propulsión eléctrica proporcionará la fuerza que impulsa a la nave espacial Psyche hasta el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. El objetivo del orbitador: un asteroide rico en metales también llamado Psyche.

La nave espacial se lanzará en agosto de 2022 y viajará alrededor de 2.400 millones de kilómetros durante tres años y medio para llegar al asteroide, que los científicos creen que puede ser parte del núcleo de un planetesimal, el bloque de construcción de una roca rocosa temprana. Una vez en órbita, el equipo de la misión utilizará la carga útil de instrumentos científicos para investigar qué puede revelar este objetivo único sobre la formación de planetas rocosos como la Tierra. La nave espacial dependerá de los grandes motores de cohetes químicos del vehículo de lanzamiento Falcon Heavy para despegar de la plataforma de lanzamiento y escapar de la gravedad de la Tierra. Pero el resto del viaje, una vez que Psyche se separe del vehículo de lanzamiento, dependerá de la propulsión eléctrica solar. Esta forma de propulsión comienza con grandes paneles solares que convierten la luz solar en electricidad, proporcionando la fuente de energía para los propulsores de la nave espacial. Se les conoce como propulsores Hall, y la nave espacial Psyche será la primera en usarlos más allá de la órbita de nuestra Luna.

Para el propulsor, Psyche llevará tanques llenos de xenón, el mismo gas neutro que se usa en los faros de los automóviles y los televisores de plasma. Los cuatro propulsores de la nave espacial utilizarán campos electromagnéticos para acelerar y expulsar átomos cargados, o iones, de ese xenón. A medida que esos iones son expulsados, crean un empuje que impulsa suavemente a Psyche a través del espacio, emitiendo rayos azules de xenón ionizado.

De hecho, el empuje es tan suave que ejerce aproximadamente la misma cantidad de presión que sentirías sosteniendo una hoja de papel en tu mano. Pero es suficiente para acelerar Psyche a través del espacio profundo. Sin resistencia atmosférica que lo frene, la nave espacial eventualmente acelerará a velocidades de hasta 320,000 Km/h. Debido a que son tan eficientes, los propulsores Hall de Psyche podrían funcionar casi sin parar durante años sin quedarse sin combustible. Psyche llevará 922 kilogramos de xenón en sus tanques; Los ingenieros estiman que la misión consumiría aproximadamente cinco veces esa cantidad de propulsor si tuviera que usar propulsores químicos tradicionales.

Psyche se lanzará desde el histórico Pad 39A en el Centro Espacial Kennedy de la NASA. El Falcon Heavy colocará la nave espacial en una trayectoria para volar hacia Marte para una asistencia de gravedad siete meses después, en mayo de 2023. A principios de 2026, los propulsores harán el delicado trabajo de poner la nave espacial en órbita alrededor del asteroide Psyche, usando un poco del ballet para volver a la órbita alrededor de su objetivo. Esa tarea será especialmente complicada debido a lo poco que los científicos saben sobre el asteroide, que aparece solo como un pequeño punto de luz en los telescopios. El radar terrestre sugiere que tiene unos 226 kilómetros de ancho y tiene forma de patata, lo que significa que los científicos no sabrán hasta que lleguen allí cómo funciona exactamente su campo de gravedad. A medida que la misión lleva a cabo su investigación científica durante 21 meses, los ingenieros de navegación utilizarán los propulsores de propulsión eléctrica para hacer volar la nave espacial a través de una progresión de órbitas que acercan gradualmente la nave espacial a Psyche.

JPL usó un sistema de propulsión similar con el Deep Space 1 de la agencia, que se lanzó en 1998 y voló junto a un asteroide y un cometa antes de que la misión terminara en 2001. Luego vino Dawn, que usó propulsión solar eléctrica para viajar y orbitar el asteroide Vesta y luego el protoplaneta Ceres. La primera nave espacial en orbitar dos objetivos extraterrestres, la misión Dawn duró 11 años y finalizó en 2018 cuando agotó el último propulsor de hidracina utilizado para mantener su orientación.

Maxar Technologies ha estado utilizando la propulsión eléctrica solar para alimentar satélites de comunicaciones comerciales durante décadas. Pero para Psyche, necesitaban adaptar los propulsores Hall supereficientes para volar en el espacio profundo, y ahí es donde entraron los ingenieros de JPL. Ambos equipos esperan que Psyche, al usar propulsores Hall por primera vez más allá de la órbita lunar, ayude a superar los límites de propulsión solar eléctrica.

Agosto de 2021, con la misión Psyche ahora a menos de un año del lanzamiento, la anticipación aumenta. Para la próxima primavera, la nave espacial completamente ensamblada se enviará desde la JPL hasta el Kennedy Space Center de la NASA en Florida, para un período de lanzamiento que se inaugurará el 1 de agosto de 2022.

A principios de 2026, la nave espacial Psyche llegará a su objetivo, un asteroide del mismo nombre en el cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter. Los científicos creen que el asteroide Psyche, que tiene unos 226 kilómetros de ancho, está compuesto principalmente de hierro y níquel y podría ser el núcleo de un planeta primitivo. La nave espacial pasará 21 meses orbitando el asteroide y recopilando datos científicos con un magnetómetro, un generador de imágenes multiespectral y un espectrómetro de rayos gamma y neutrones. La información que recopilan los instrumentos no solo ayudará a los científicos a comprender este objeto en particular; brindará información valiosa sobre cómo se formaron la Tierra y otros planetas.

"Es increíble estar en este punto ahora, con una gran nave espacial uniéndose y un año hasta el lanzamiento", dijo Lindy Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona, quien como investigadora principal dirige la misión Psyche. “Como todos en el mundo, nuestro equipo ha enfrentado muchos desafíos de la pandemia de COVID y estamos haciendo el máximo esfuerzo para llegar a la línea de meta. ¡Estoy tan orgulloso de este increíble grupo de personas!".

En marzo, Maxar Technologies entregó a JPL el chasis de propulsión eléctrica solar de la nave, con la mayor parte del hardware de ingeniería necesario para el sistema eléctrico, los sistemas de propulsión, el sistema térmico y el sistema de guía y navegación. Psyche utilizará el sistema de propulsión eléctrica supereficiente de Maxar para viajar a través del espacio profundo. La entrega de la nave coincidió con el inicio de la fase de la misión conocida como operaciones de montaje, prueba y lanzamiento. La misión también probará una nueva y sofisticada tecnología de comunicaciones láser, recientemente completada por JPL, llamada Deep Space Optical Communications (DSOC). La demostración de tecnología se centrará en el uso de láseres para mejorar la velocidad de las comunicaciones y prepararse para transmisiones de datos intensivos, que podrían incluir videos en vivo para misiones futuras. Los ingenieros ya han completado con éxito la integración del magnetómetro y DSOC con la nave espacial Psyche. El espectrómetro Psyche se integrará en los próximos meses, junto con el generador de imágenes. Cuando la nave espacial esté completamente ensamblada, se moverá a la enorme cámara de vacío térmico del JPL para realizar pruebas que simulan el entorno del espacio profundo. Luego, toda la nave espacial se conectará a una gran mesa vibradora en una cámara acústica para simular el entorno del lanzamiento.

“Todos hemos estado viendo cómo la nave espacial se unía en el piso de la sala limpia. Es tremendamente emocionante después de todos los años de arduo trabajo diseñando el sistema, y ​​construyendo y probando su gran cantidad de componentes", dijo Henry Stone de JPL, gerente de proyectos de Psyche. “Ahora hay presión para completar el ensamblaje y la prueba del vehículo antes de su envío a Cabo Cañaveral en menos de un año. Es estimulante y estresante para todos los involucrados, pero tengo total confianza en la capacidad de este equipo para hacer el trabajo a tiempo para nuestro lanzamiento”.

Junio de 2021, la misión Psyche tiene una sorpresa, en principio se creía que esta nave iba a investigar un asteroide puramente metálico, pero recientes estudios desarrollados desde la Tierra han desvelado que cuando llegue a su destino se puede encontrar con otra cosa.

Durante mucho tiempo se pensó que el asteroide metálico ampliamente estudiado conocido como 16 Psyche era el núcleo de hierro expuesto de un pequeño planeta que no se formó durante los primeros días del Sistema Solar. Pero una nueva investigación dirigida por la Universidad de Arizona sugiere que el asteroide podría no ser tan metálico o denso como se pensaba, y sugiere una historia de origen muy diferente.

Los científicos están interesados ​​en 16 Psyche porque si sus supuestos orígenes son ciertos, brindaría la oportunidad de estudiar un núcleo planetario expuesto de cerca. La NASA está programada para lanzar su misión Psyche en 2022 y llegar al asteroide en 2026. El estudiante universitario de Arizona, David Cantillo, es el autor principal de un nuevo artículo publicado en The Planetary Science Journal que propone que 16 Psyche es 82.5% de metal, 7% de piroxeno bajo en hierro y 10.5% de condrita carbonosa que probablemente fue entregado por impactos de otros asteroides. Cantillo y sus colaboradores estiman que la densidad aparente de 16 Psyche, también conocida como porosidad, que se refiere a la cantidad de espacio vacío que se encuentra dentro de su cuerpo, es de alrededor del 35%. Estas estimaciones difieren de los análisis anteriores de la composición de 16 Psyche que llevaron a los investigadores a estimar que podría contener hasta un 95% de metal y ser mucho más denso.

"Psique como una pila de escombros sería muy inesperado, pero nuestros datos continúan mostrando estimaciones de baja densidad a pesar de su alto contenido metálico", dijo Cantillo.

Una porosidad tan alta es común para objetos relativamente pequeños y de baja masa como Bennu, que es tan grande como el Empire State Building, porque un campo gravitacional débil evita que las rocas y los cantos rodados del objeto se compacten con demasiada fuerza. Pero que un objeto del tamaño de 16 Psyche sea tan poroso es inesperado. Las estimaciones anteriores de la composición de 16 Psyche se realizaron analizando la luz solar reflejada en su superficie. El patrón de luz coincidía con el de otros objetos metálicos. Cantillo y sus colaboradores en cambio recrearon el regolito de 16 Psyche, o material de superficie rocosa suelta, mezclando diferentes materiales en un laboratorio y analizando patrones de luz hasta que coincidieron con las observaciones del telescopio del asteroide.

Marzo de 2021, los ingenieros y técnicos se preparan para trasladar el chasis de la nave espacial Psyche de la NASA desde su contenedor de envío a una plataforma rodante, dentro de la instalación de ensamblaje de naves espaciales de JPL, justo después de que Maxar Technologies entregara el chasis a finales de marzo de 2021.

Programada para ser lanzada el próximo año, la nave espacial Psyche de la agencia explorará un asteroide rico en metales en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. El chasis de propulsión eléctrica solar (SEP), elaborado por el equipo de Maxar Technologies en Palo Alto, California, es del tamaño de una furgoneta y representa más del 80% (en masa) del hardware que finalmente constituirá la nave espacial Psyche. La gran estructura en forma de caja hizo una entrada espectacular en la sala limpia de paredes blancas del histórico High Bay 1 de la instalación de ensamblaje de naves espaciales del JPL. Algunas de las características más visibles del chasis incluyen la antena de alta ganancia de 2 metros de ancho, el marco que sostendrá los instrumentos científicos y cubiertas protectoras de color rojo brillante para proteger el hardware delicado.

El objetivo de Psyche es un asteroide rico en metales del mismo nombre, que orbita al Sol en el cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter. Los científicos piensan que Psyche es principalmente hierro y níquel y podría ser el núcleo de un planeta primitivo. Explorar el asteroide Psyche de 226 kilómetros de ancho podría brindar información valiosa sobre cómo se formaron la Tierra y otros planetas.

El chasis SEP llega a JPL con la mayoría de los sistemas de hardware de ingeniería ya integrados. El equipo de Maxar construyó toda la estructura e integró el hardware necesario para el sistema eléctrico de alta potencia, los sistemas de propulsión, el sistema térmico y el sistema de guía y navegación. La misión Psyche aprovechará el sistema de propulsión eléctrica supereficiente de Maxar para empujar a Psyche a través del espacio profundo. Maxar también entregará los grandes paneles solares gemelos de cinco paneles que proporcionan la energía para los sistemas de la nave espacial.

La fase de operaciones de montaje, prueba y lanzamiento comenzó el 16 de marzo, cuando los ingenieros se reunieron en High Bay 1 para comenzar a revisar los subsistemas suministrados por JPL, la computadora de vuelo, el sistema de comunicaciones y el sistema de distribución de baja potencia para asegurarse de que trabajar juntos. Ahora que ha llegado el chasis, los ingenieros de JPL y Maxar comenzarán a instalar el hardware restante, probando sobre la marcha.

Los tres instrumentos científicos de la misión llegarán al JPL en los próximos meses. El magnetómetro investigará el campo magnético potencial del asteroide. El generador de imágenes multiespectral capturará imágenes de su superficie. Y el espectrómetro analizará los neutrones y rayos gamma provenientes de la superficie para determinar los elementos que componen el asteroide. JPL también está proporcionando un instrumento de demostración de tecnología que probará comunicaciones láser de alta velocidad de datos que podrían ser utilizadas por futuras misiones de la NASA.

Una vez que se ensambla la nave espacial completa, el orbitador se moverá desde la instalación de ensamblaje de la nave espacial a la gran cámara de vacío térmico del JPL, una empresa enorme en sí misma, para simular el duro entorno del espacio profundo. La cámara es donde los ingenieros de JPL comenzarán las pruebas de servicio pesado para garantizar que toda la máquina pueda sobrevivir en el espacio profundo, empujar con el sistema de propulsión eléctrica, tomar medidas científicas y comunicarse con la Tierra.

Para la próxima primavera, el Psyche completamente ensamblado se enviará al Kennedy Space Center antes de su fecha de lanzamiento prevista para agosto de 2022. La nave espacial volará por Marte para una asistencia de gravedad en mayo de 2023 y, a principios de 2026, entrará en órbita alrededor del asteroide, donde pasará 21 meses recopilando datos científicos.

Febrero de 2021, la misión Psyche de la NASA ha superado un hito crítico que la acerca un paso más al lanzamiento. Después de una intensa revisión del progreso de la misión en la construcción de sus instrumentos científicos y sistemas de ingeniería, Psyche obtuvo la autorización para avanzar a lo que la NASA llama Fase D de su ciclo de vida, la fase final de operaciones antes de su lanzamiento programado en agosto de 2022. Hasta ahora, la misión se ha centrado en planificar, diseñar y construir el cuerpo de la nave espacial, su sistema de propulsión solar-eléctrica, los tres instrumentos científicos, la electrónica, el subsistema de potencia y similares. La revisión exitosa de esos elementos significa que la misión ahora puede comenzar a entregar componentes a la JPL (Jet Propulsion Laboratory), que administra la misión y probará, ensamblará e integrará cada pieza.

“Es realmente la fase final, cuando todas las piezas del rompecabezas se unen y nos estamos subiendo al cohete. Esta es la parte más intensa de todo lo que sucede en el terreno”, dijo Lindy Elkins-Tanton de la Universidad Estatal de Arizona, quien como investigadora principal de Psyche dirige la misión. El objetivo de Psyche es un intrigante asteroide rico en metales del mismo nombre, que orbita alrededor del Sol en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. Los científicos piensan que, a diferencia de los asteroides rocosos o helados, Psyche es principalmente hierro y níquel y podría ser el corazón de un planeta primitivo que perdió sus capas externas. Explorar el asteroide Psyche (de unos 226 kilómetros de ancho) podría brindar información valiosa sobre cómo se formaron la Tierra y otros planetas.

La nave espacial Psyche utilizará un magnetómetro para detectar un campo magnético potencial; si el asteroide tiene uno, es un fuerte indicador de que alguna vez fue el núcleo de un planeta primitivo. Un generador de imágenes multiespectral capturará imágenes de la superficie, además de recopilar información sobre la composición y la topografía del asteroide. Los espectrómetros analizarán los neutrones y los rayos gamma provenientes de la superficie para revelar los elementos que componen el objeto.

La estructura principal de la nave espacial, llamada chasis de Propulsión Eléctrica Solar (SEP), fue diseñada y construida por Maxar Technologies y está casi terminada. El equipo de Maxar en Palo Alto, California, se está preparando para enviarlo a la sala blanca principal de JPL en marzo, cuando comiencen las operaciones de montaje, prueba y lanzamiento. Luego, cada instrumento se someterá a más pruebas. Eso incluye una demostración de tecnología láser llamada Deep Space Optical Communications, dirigida por JPL, que utiliza un método supereficiente de transmisión de datos con fotones o partículas fundamentales de luz visible. También se someterán a pruebas los subsistemas térmicos, de telecomunicaciones, propulsión, potencia, aviónica y otros subsistemas de ingeniería, junto con la computadora de vuelo.

Agosto de 2020, Cuando se habla en términos generales de una misión espacial, como la Psyche, en concreto sus parámetros se basan en dos palabras, masa y potencia.

Y aunque todos son importantes, hay dos recursos clave que me vienen a la mente cuando los ingenieros de naves espaciales hablan de margen: masa y potencia. La masa está efectivamente dictada por la capacidad del vehículo de lanzamiento e influye directamente en la filosofía del equipo de diseño sobre si utilizar métodos para preservar el margen, a veces a expensas de otros parámetros. La potencia se define por los escenarios en los que se opera la misión. Si no se controlan, estos recursos pueden limitar el funcionamiento de la carga útil, lo que a su vez puede reducir el rendimiento científico general de la misión. En teoría, el proceso parece sencillo: mantenga la masa y la potencia bajos, y la misión debería tener éxito. Pero para una misión como Psyche, que utiliza propulsión eléctrica, la gestión de estos recursos es un poco más interesante que los enfoques más convencionales.

Hasta finales del siglo XX, la mayoría de las misiones en el espacio profundo utilizaban propulsión química. Llegar al destino requería maniobras de propulsión, pero eran bastante cortas, del orden de segundos a minutos. Además, los sistemas de propulsión no requerían una cantidad significativa de potencia, nada más que del orden de vatios para abrir o cerrar un par de válvulas. Como resultado, la masa y la potencia eran relativamente independientes; había pocas conexiones entre cómo se afectaban sus márgenes entre sí. Casi lo único que los conectaba era que si no había suficiente energía, se podía agregar un panel solar más grande o un generador térmico de radioisótopos (RTG), lo que aumentaría la masa de la nave espacial.

Esto cambió en 1998, con una nave espacial conocida como Deep Space 1 (DS1). Como parte del Programa New Millennium de la NASA, DS1 fue diseñado para realizar sobrevuelos de objetos cercanos a la Tierra, mientras se prueban una multitud de nuevas tecnologías. Una de estas tecnologías fue la propulsión eléctrica solar, en forma de motor de iones. DS1 visitó con éxito un asteroide y, a través de una extensión de misión, voló con éxito junto a un cometa. El uso de propulsión eléctrica fue un elemento habilitador y allanó el camino para las misiones sucesoras, sobre todo la nave espacial Dawn lanzada en 2007 que visitó Ceres y Vesta. Ambas naves espaciales se construyeron en JPL (Jet Propulsion Laboratory), y el equipo de Psyche se ha beneficiado significativamente de su experiencia y conocimientos.

La alta eficiencia de la propulsión eléctrica significaba que esas misiones llevarían sustancialmente menos propulsor. De hecho, la propulsión eléctrica solar es uno de los factores habilitadores clave para la misión Psyche. Sin embargo, cuando se trata de márgenes, hay dos matices clave sobre la propulsión eléctrica. Primero, los sistemas de propulsión eléctrica requieren una cantidad significativa de energía para funcionar. Cuando está en funcionamiento, los propulsores de Psyche consumirán más energía que todos los demás sistemas a bordo combinados. Cuanta más potencia se tenga, mayor será el empuje y la eficiencia asociada, lo que significa que más masa se puede entregar. Como resultado, a diferencia de los sistemas de propulsión convencionales, ahora existe un fuerte vínculo entre masa y potencia.

El segundo matiz es que la propulsión eléctrica tiene un empuje significativamente menor. El empuje que usa Psyche tiene un empuje máximo de aproximadamente 270 mN, aproximadamente equivalente al peso de un billete de 5 euros. Como resultado, los tiempos de combustión son significativamente más largos, a veces abarcando la gran mayoría de la misión. "¿Cuánto tiempo?" uno puede preguntar. Bueno, la siguiente imagen muestra la trayectoria que tomará la nave espacial. Con un par de excepciones, la curva de la Tierra a Psyche está cubierta con un contorno gris, que representa cuando la nave está operando sus propulsores eléctricos, más del 80% del tiempo.

Entonces, en lugar de segundos o minutos, las duraciones de empuje de la nave espacial Psyche serán de varios días a semanas, separadas solo por breves ventanas para comunicarse con la Tierra. Cuando uno suma todo, significa que durante la parte de la misión en la que la nave espacial viajará a Psyche, conocida como la 'Fase de crucero', la nave espacial estará bastante ocupada y no habrá mucho tiempo de sobra. Esto significa que ahora hay una tercera variable importante para la que se debe gestionar el margen: el tiempo.

Como se muestra, existe una interdependencia entre las tres variables: masa, potencia y tiempo (que llamamos “estrategia de operación” o “ciclo de trabajo”). Esto significa que los márgenes se pueden negociar entre sí. Por ejemplo, si uno se está quedando sin masa, una posible solución podría ser operar el propulsor a un nivel de potencia más alto, disminuyendo el margen de potencia. Otra forma en que uno podría aumentar el margen de masa es disparar el propulsor durante un período de tiempo más largo, aunque esto reduciría el margen de operaciones. Por supuesto, funciona en ambos sentidos; Si el margen de energía o de operaciones fuera demasiado bajo, podríamos comenzar a buscar otros recursos para proporcionar suficiente solidez.

Julio de 2020, Psyche, la misión de la NASA para explorar un asteroide metal-roca del mismo nombre, recientemente pasó un hito crucial que lo acerca a su fecha de lanzamiento en agosto de 2022. Ahora la misión está pasando de la planificación y el diseño a la fabricación de alta velocidad del hardware de la nave espacial que volará a su objetivo en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. Al igual que todas las misiones de la NASA, los primeros trabajos en Psyche comenzaron con la elaboración de planos digitales. Luego vino la construcción de modelos de ingeniería, que fueron probados y probados nuevamente para confirmar que los sistemas harían su trabajo en el espacio profundo, operando la nave espacial, tomando datos científicos y comunicándolos de vuelta a la Tierra.

Y el equipo acaba de navegar a través de una etapa clave en ese proceso, la revisión crítica del diseño. Es entonces cuando la NASA examina los diseños para todos los sistemas del proyecto, incluidos los tres instrumentos científicos y todos los subsistemas de ingeniería de naves espaciales, desde telecomunicaciones, propulsión y energía hasta aviónica y la computadora de vuelo. "Es una de las revisiones más intensas que atraviesa una misión en todo su ciclo de vida", dijo Lindy Elkins-Tanton, quien como investigador principal de Psyche dirige la misión general. "Y pasamos con gran éxito. Los desafíos no han terminado, y no estamos en la línea de meta, pero estamos corriendo fuertes".

Los científicos e ingenieros de la misión trabajaron juntos para planificar las investigaciones que determinarán qué constituye el asteroide Psyche, uno de los objetivos más intrigantes en el cinturón principal de asteroides. Los científicos piensan que, a diferencia de la mayoría de los otros asteroides que son cuerpos rocosos o helados, Psyche es en gran parte hierro metálico y níquel, similar al núcleo de la Tierra, y podría ser el corazón de un planeta temprano que perdió sus capas externas.

Dado que no podemos examinar de cerca el núcleo de la Tierra, explorar el asteroide Psyche (aproximadamente 226 kilómetros de ancho) podría dar una valiosa información sobre cómo se formaron nuestro propio planeta y otros. Con ese fin, la nave espacial Psyche usará un magnetómetro para medir el campo magnético del asteroide. Un generador de imágenes multiespectrales capturará imágenes de la superficie, así como datos sobre la composición y la topografía. Los espectrómetros analizarán los neutrones y los rayos gamma que provienen de la superficie para revelar los elementos que componen el asteroide.

El equipo de la misión hizo prototipos y modelos de ingeniería de los instrumentos científicos y muchos de los subsistemas de ingeniería de la nave espacial. Estos modelos se fabrican con materiales menos costosos que los que volarán en la misión; de esa manera se pueden probar a fondo antes de construir el hardware de vuelo real. "Esto está planeando con esteroides", dijo Elkins-Tanton, quien también es director gerente y copresidente de la Iniciativa Interplanetaria en la Universidad Estatal de Arizona en Tempe. "E incluye tratar de comprender hasta siete u ocho niveles de detalle exactamente cómo todo en la nave espacial debe trabajar en conjunto para garantizar que podamos medir nuestra ciencia, recopilar nuestros datos y enviar todos los datos a la Tierra. La complejidad es mental: alucinante".

Ahora que Psyche está a toda velocidad en la construcción de hardware, no hay tiempo que perder. El ensamblaje y las pruebas de la nave espacial completa comienzan en febrero de 2021, y cada instrumento, incluida una demostración de tecnología láser llamada Deep Space Optical Communications, dirigida por la JPL (Jet Propulsion Laboratory), tiene una fecha límite de abril de 2021 para entregarse en la sala limpia principal de JPL.

El cuerpo principal de la nave espacial, llamado chasis de propulsión eléctrica solar (SEP), ya se está construyendo en Maxar Technologies en Palo Alto, California. Mientras se observan los requisitos de distanciamiento social para la prevención de COVID-19, los ingenieros están trabajando para conectar los tanques de propulsión. En febrero de 2021, Maxar entregará el chasis SEP a JPL en el sur de California y luego entregará los paneles solares que proporcionan toda la energía para los sistemas de naves espaciales unos meses más tarde.

JPL proporciona el subsistema de aviónica, que incluye la computadora de vuelo de Psyche, el cerebro de la nave espacial. Con el equipo extendido sobre bastidores en una sala limpia, los ingenieros prueban cada pieza antes de integrarla con la siguiente. Una vez que todo está conectado, prueban el sistema completo con el software, operando la electrónica exactamente como se usarán en el vuelo.

"Una de las cosas de las que nos enorgullecemos en estas misiones en el espacio profundo es la confiabilidad del hardware", dijo Henry Stone, gerente de proyectos de Psyche, de JPL. "El sistema integrado es tan sofisticado que las pruebas exhaustivas son críticas. Usted hace pruebas de robustez, pruebas de estrés, tantas pruebas como sea posible, más allá”.

Año 2019, la NASA ha seleccionado SpaceX de Hawthorne, California, para proporcionar servicios de lanzamiento para la misión Psyche de la agencia. La misión Psique actualmente está destinada a lanzarse en julio de 2022 en un cohete Falcon Heavy del Complejo de Lanzamiento 39A en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida. El lanzamiento de Psyche incluirá dos cargas útiles secundarias (pendiente de revisión y selección final): Escape y aceleración de plasma y exploradores de dinámica (EscaPADE), que estudiará la atmósfera marciana, y Janus, que estudiará asteroides binarios. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA en el Centro Espacial Kennedy en Florida gestionará el servicio de lanzamiento SpaceX. La misión está dirigida por la Universidad Estatal de Arizona. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA es responsable de la gestión general de la misión, la ingeniería del sistema, la integración, las pruebas y las operaciones de la misión. Maxar Technologies está proporcionando un chasis de nave espacial de propulsión eléctrica solar de alta potencia.