Embárcate en una misión épica a un antiguo asteroide

el NASA Una misión, un proyecto con profundas raíces en Instituto de Tecnología de Massachusettsallana el camino para una roca espacial metálica que podría ser los restos de un núcleo planetario como el nuestro.

El 13 de octubre se lanzó la misión Psyche de la NASA y ahora la nave espacial se dirige a un mundo metálico.

Psyche, una nave espacial del tamaño de una camioneta con paneles solares en forma de alas, despegó a bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy el viernes pasado a las 10:19 a.m. ET. El destino de Psyche es un asteroide con forma de patata del mismo nombre que orbita alrededor del Sol dentro del cinturón de asteroides principal entre Marte Y Júpiter.

Los astrónomos sospechan que el asteroide Psyche, que tiene aproximadamente el tamaño de Massachusetts, está hecho principalmente de metal. De ser así, el asteroide podría ser el núcleo expuesto de un planeta recién nacido, lo que podría contener pistas sobre cómo se formó el núcleo rico en metales de la Tierra.

«Es un rompecabezas. No sólo hay que saber cómo encajan las piezas, sino también cuáles son», dice Jodi Ream, científica investigadora del MIT, que ayudó a diseñar el magnetómetro.

La nave espacial Psyche de la NASA, a bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy, despegará del histórico Complejo de Lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy en Florida a las 10:19 a. m. EDT del viernes 13 de octubre de 2023. La misión Psyche estudiará un asteroide rico en metales con el mismo asteroide. Nombre: Se encuentra ubicado en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter. Esta es la primera misión de la NASA para estudiar un asteroide que contiene más minerales que roca o hielo. Montar con Psyche es una demostración de tecnología innovadora: el experimento de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC) de la NASA, que será la primera prueba de comunicaciones láser más allá de la Luna. Crédito: SpaceX

Detalles del viaje y contactos del MIT

Después de su lanzamiento desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA, la misión Psyche se embarcó en un viaje interplanetario de seis años. En 2026, la nave espacial se acercará a Marte, donde la gravedad del planeta empujará la nave hacia el asteroide. La misión llegará a Psyche en algún momento de 2029, donde pasará otros 26 meses orbitando la roca espacial y estudiándola, analizando la composición de su superficie, mapeando su gravedad y midiendo cualquier campo magnético que pueda tener.

Los científicos del MIT dirigen estudios sobre el campo magnético y la gravedad de Psyche. La misión en su conjunto tiene una historia que se remonta al MIT. El investigador principal de Psyche es el ex alumno del MIT y ex profesor Lindy Elkins Tanton ’87, SM ’87, PhD ’02, ahora profesor en la Universidad Estatal de Arizona, mientras que el investigador principal adjunto es Benjamin Weiss, profesor de ciencias planetarias en el MIT. En su papel de investigadora principal de la misión, Elkins-Tanton, que también es vicepresidenta de la Iniciativa Planetaria de la Universidad Estatal de Arizona, dirige un equipo que incluye colegas veteranos del MIT en la primera misión al mundo del metal.

«Poder emprender una exploración fundamental de un nuevo tipo de mundo es emocionante y un privilegio que va más allá de lo que jamás hubiera imaginado», dice Elkins-Tanton. «Pero la mejor parte es ayudar a crear y apoyar a un gran equipo de personas que emprenden este viaje juntas».

La nave espacial Psyche de la NASA tiene como objetivo realizar un viaje a un asteroide que se cree que está hecho principalmente de metal. Esta exploración única podría proporcionar información sobre los primeros días de la formación del planeta. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad Estatal de Arizona

Hipótesis sobre el origen del alma.

Los científicos han planteado la hipótesis de que Psyche puede representar un estado de evolución planetaria detenida. Mientras que la Tierra y otros planetas rocosos continuaron acumulando material alrededor de sus núcleos ricos en metales hace unos 4.500 millones de años, Psyche pudo haber tenido un final prematuro, ya que sufrió múltiples colisiones que volaron su superficie rocosa, dejando atrás un núcleo de metal desnudo. Los científicos creen que este núcleo podría contener elementos que también forman el centro de la Tierra.

«Ésta será la primera vez que enviemos una misión a un objeto que no esté hecho principalmente de roca o hielo, sino principalmente de metal», dice Weiss. «No sólo es probable que este asteroide sea un mundo metálico, sino que los asteroides son los componentes básicos de los planetas. Así que Psyche podría decirnos algo sobre cómo se forman los planetas».

Se plantaron semillas importantes para explorar un asteroide como Psyche durante una conversación casual entre Weiss y Elkins Tanton en 2010 en el MIT. En ese momento, Elkins Tanton era profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, y acababa de terminar de enseñar ese día.

“Mientras pasaba por mi oficina, le dije: ‘Oye, ¿tienes un minuto?’”, recordó Weiss.

Weiss estaba estudiando muestras de Allende, un meteorito que cayó a la Tierra en 1969 en una lluvia de fragmentos. Las muestras parecen estar magnetizadas, pero extrañamente tampoco fusionadas. Weiss se preguntó cómo un objeto así podría magnetizarse sin ningún signo de fusión y ondulación que normalmente produce campos magnéticos en el espacio.

La misión Psyche de la NASA está programada para explorar el asteroide Psyche, rico en metales, que se encuentra entre Marte y Júpiter. Los científicos creen que este asteroide puede ser el núcleo expuesto de un planeta primitivo, lo que proporciona pistas sobre la formación del núcleo de la Tierra. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad Estatal de Arizona

Después de haber dado una conferencia sobre el tema del derretimiento de los núcleos y la formación planetaria, Elkins-Tanton propuso una idea: cuando un planeta se forma por primera vez, es poco más que una acumulación de roca y polvo sin fundir. A medida que más material choca con el planeta recién nacido, las colisiones golpean el interior, creando un núcleo ondulado y fundido rodeado de material no fundido. El núcleo fundido y el vórtice podrían generar un campo magnético, que podría afectar las capas exteriores no fundidas del planeta.

Es posible que los dos se hayan dado cuenta de que los fragmentos magnetizados y no fundidos de Allende procedían de la capa exterior de un protoplaneta, o planeta primitivo, que tenía un núcleo magnético fundido. De ser así, otros fragmentos de meteoritos también podrían ser restos de planetas primitivos y diferenciados.

“Escuchar a Ben hablar sobre su impactante descubrimiento del magnetismo en el meteorito Allende y luego tener un modelo mental de la física y química de la formación que podría haberlo conducido, fue simplemente un momento de pura alegría”, dice Elkins-Tanton. Su investigación.

Ella y Weiss escribieron sus pensamientos. dos 2011 Hojas. Entonces los ingenieros llamaron a la puerta.

Lindy recibió una llamada de… Laboratorio de propulsión a chorro (Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA)», dice Weiss. «Leyeron el artículo y dijeron: ‘Esto es realmente genial. ¿Hay alguna manera de probar esta idea, en la que se puedan derretir parcialmente objetos y magnetizar meteoritos?’

La llamada desencadenó una serie de intercambios de ideas que eventualmente evolucionaron hasta convertirse en el concepto de una misión: enviar una nave espacial para explorar el núcleo de un planeta antiguo. Se dieron cuenta de que el asteroide Psyche era el mejor para obtener imágenes, porque está relativamente cerca de la Tierra y mostraba signos de un contenido rico en metales similar a un núcleo.

Campo de asteroides

En 2017, el equipo Se dio luz verde a una propuesta de misión para Psyche Como parte del Programa Discovery de la NASA. Elkins Tanton, quien desde entonces se mudó a ASU, se convirtió en jefe de la misión, mientras que Weiss; Maria Zuber, profesora de Geofísica del MIT EA Griswold y vicepresidenta de investigación; Otros en el MIT se unieron al equipo científico de la misión. Juntos, los científicos e ingenieros del JPL han planificado la instrumentación que necesitará la nave espacial para determinar si Psyche es un núcleo rico en metales.

Celebrando la finalización exitosa de las pruebas ambientales @MisiónToPsyche Una nave espacial con una misión PI y un exalumno @ltelkins ! pic.twitter.com/U3YueLJRA7

– María Zuber (@maria_zuber) 16 de abril de 2022

Decidieron utilizar tres instrumentos: un magnetómetro que buscaría signos de un antiguo campo magnético que podría quedar impreso en las capas superficiales de Psyche; Un par de cámaras que tomarán fotografías y detectarán cualquier signo visible de metal en la superficie de Psyche; y un espectrómetro de rayos gamma y neutrones, que medirá las emisiones de neutrones y rayos gamma del asteroide. Estas mediciones pueden indicar a los científicos si hay minerales presentes en su superficie y qué minerales.

La nave espacial también llevará un sistema de comunicaciones, que se utilizará principalmente para enviar datos y recibir comandos en forma de ondas de radio. Un equipo científico dirigido por Zuber también utilizará el sistema para realizar un estudio de gravedad. El equipo analizará las ondas de radio a medida que la nave espacial orbita el asteroide, para ver cómo ellos y la nave espacial se ven afectados por la gravedad del asteroide. Estos análisis ayudarán a los científicos a mapear el campo gravitacional de Psyche, que luego podrá determinar la masa del asteroide y la probabilidad de que esa masa esté hecha de metal.

Weiss dirige la investigación del magnetómetro y participa con otros en el MIT. La herramienta fue diseñada y construida por investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca. El equipo trabajó con ingenieros del JPL para perfeccionar el diseño del magnetómetro, que consta de dos sensores montados en un brazo en forma de brazo, una configuración que ayudará al instrumento a captar cualquier señal magnética del propio asteroide, en medio del «ruido» que viene. desde la nave espacial. Paneles solares y zonas aledañas.