Mientras la NASA busca explorar más profundamente nuestro sistema solar, una de las áreas clave de interés es el estudio de mundos que pueden ayudar a los investigadores a comprender mejor nuestro sistema solar y el universo que nos rodea. Uno de los próximos destinos de esta campaña de recopilación de conocimientos es un mundo raro llamado Psyche, ubicado en el cinturón de asteroides.

Psyche es diferente de millones de otros asteroides porque parece tener una superficie expuesta de níquel-hierro. Investigadores de la Universidad Estatal de Arizona, Tempe, en asociación con el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, creen que el asteroide podría ser en realidad el núcleo sobrante de un planeta primitivo. Y, dado que no podemos explorar directamente el núcleo de ningún planeta, incluido el nuestro, Psyche ofrece una mirada poco común a la violenta historia de nuestro sistema solar.

"La psique es un cuerpo único porque es, con mucho, el asteroide de metal más grande que existe; es del tamaño de Massachusetts, "dijo David Oh, el ingeniero líder de sistemas de proyectos de la misión en JPL. "Al explorar Psyche, aprenderemos sobre la formación de los planetas, cómo se forman los núcleos planetarios y, igualmente importante, exploraremos un nuevo tipo de mundo. Hemos mirado mundos hechos de roca hielo y gas, pero nunca hemos tenido la oportunidad de mirar el mundo del metal así que esta es una exploración completamente nueva al estilo clásico de la NASA ".

Pero llegar a Psyche no será fácil. Requiere un sistema de propulsión de vanguardia con un rendimiento excepcional, que también es seguro, confiable y rentable. Es por eso que el equipo de la misión ha recurrido al Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, que ha estado avanzando en la propulsión eléctrica solar (SEP) durante décadas.

Los propulsores SEP utilizan gases inertes, como el xenón, que luego son energizados por la energía eléctrica generada a partir de paneles solares integrados para proporcionar empuje ininterrumpido.

"Para misiones en el espacio profundo, el tipo y la cantidad de combustible necesarios para propulsar una nave espacial es un factor importante para los planificadores de misiones, "dijo Carol Tolbert, Gerente de proyecto para pruebas de propulsores Psyche en NASA Glenn. "Un sistema SEP, como el que se usa para esta misión, funciona de manera más eficiente que un sistema de propulsión química convencional, lo cual sería poco práctico para este tipo de misión ".

La masa de combustible reducida permite que la misión entre en órbita alrededor de Psyche y proporciona espacio adicional para toda la carga útil científica de la misión. La carga útil de Psyche incluye un generador de imágenes multiespectral, magnetómetro, y espectrómetro de rayos gamma. Estos instrumentos ayudarán al equipo científico a comprender mejor el origen del asteroide, composición e historia.

Los beneficios adicionales de SEP son la flexibilidad y solidez en el plan de vuelo, que permiten que la nave espacial llegue a Psyche mucho más rápido y más eficientemente de lo que podría hacerlo usando la propulsión convencional.

Para esta misión, la nave espacial, que será construido conjuntamente por JPL y Space Systems Loral (SSL), utilizará el propulsor de efecto Hall SPT-140. Debido a que Psyche está tres veces más lejos del Sol que la Tierra, volar allí requirió una prueba única del funcionamiento a baja potencia del propulsor en las presiones muy bajas que se encontrarán en el espacio.

El equipo de la misión llamó a la NASA Glenn, y su experiencia en potencia espacial y propulsión, para poner a prueba el propulsor de la misión en el Laboratorio de Propulsión Eléctrica del centro.

"Esta misión será la primera en utilizar un sistema propulsor de efecto Hall más allá de la órbita lunar, entonces las pruebas aquí en Glenn, que nunca se había realizado antes, eran necesarios para garantizar que el propulsor pudiera funcionar y funcionar como se esperaba en el entorno del espacio profundo, "dijo Tolbert.

La instalación en NASA Glenn ha sido un destino principal para la propulsión eléctrica y pruebas de sistemas de energía durante más de 40 años y cuenta con una serie de cámaras ambientales espaciales. que simulan el vacío y las temperaturas del espacio.

"Esto fue muy importante para la misión porque queremos probar como volamos y volar como probamos, "dijo Oh." Glenn tiene una instalación de clase mundial que nos permitió ir a presiones muy bajas para simular el entorno en el que operará la nave espacial y comprender mejor cómo funcionarán nuestros propulsores alrededor de Psyche.

"A primera vista, los resultados confirman nuestras predicciones sobre cómo funcionará el propulsor, y parece que todo funciona como se esperaba. Pero, continuaremos perfeccionando nuestros modelos haciendo más análisis ".

Mientras el equipo trabaja hacia un lanzamiento anticipado en agosto de 2022, utilizarán los datos recopilados en NASA Glenn para actualizar su modelado de propulsores e incorporarlos en las trayectorias de la misión.

Los objetivos científicos de la misión Psyche son comprender los componentes básicos de la formación de planetas y explorar de primera mano un tipo de mundo completamente nuevo e inexplorado. El equipo de la misión busca determinar si Psyche es el núcleo de un planeta primitivo, cuantos años tiene si se formó de manera similar al núcleo de la Tierra, y cómo es su superficie.