Lanzada en agosto de 2022 y llegando al cinturón de asteroides en 2026, la nave espacial Psyche de la NASA orbitará un mundo que apenas podemos localizar desde la Tierra y que nunca hemos visitado.
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 patata 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 uno 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 Psyche, pero “nadie ha podido encontrar un Psyche que no podamos manejar con los instrumentos científicos que tenemos”, dijo Elkins-Tanton.
Cómo recorrer un mundo desconocido
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 Centro Espacial Kennedy de la NASA 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 1,5 mil millones de millas (2,4 mil 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 difusa que conocemos ahora a una imagen de 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, alrededor de 435 millas (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 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, más ancho (173 millas, o 280 kilómetros, en su punto más ancho) que de arriba a abajo, con una distribución desigual de la masa. Algunas partes pueden ser menos densas, como una esponja, y otras pueden ser 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 Red del Espacio Profundo 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 unas 53 millas (85 kilómetros) sobre la superficie.
Todo es un esfuerzo por resolver los acertijos de este asteroide único: ¿de dónde vino Psyche, de qué está hecho y qué nos dice sobre la formación de nuestro sistema solar?
“Los humanos siempre han sido exploradores”, dijo Elkins-Tanton. “Siempre partimos de donde estamos para averiguar qué hay sobre esa colina. Siempre queremos llegar más lejos; siempre queremos imaginar. Es inherente a nosotros. No sabemos lo que vamos a encontrar y espero que nos sorprendamos por completo “.
Más sobre la misión
ASU lidera la misión Psyche. JPL es responsable de la gestión general de la misión, la ingeniería de sistemas, la integración y las pruebas, y las operaciones de la misión. La fase de la misión, conocida como operaciones de montaje, prueba y lanzamiento, está actualmente en curso en JPL.
JPL también está proporcionando un instrumento de demostración de tecnología llamado Deep Space Optical Communications que volará en Psyche para probar comunicaciones láser de alta velocidad de datos que podrían ser utilizadas por futuras misiones de la NASA.
Psyche es la decimocuarta misión seleccionada como parte del Programa Discovery de la NASA.
Para obtener más información sobre la misión Psyche de la NASA, visita http://www.nasa.gov/psyche y https://psyche.asu.edu/
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / ASU