Ars melakukan tur kamar bersih dari pesawat ruang angkasa Psyche yang mengorbit asteroid dari JPL

Ars Technica berkesempatan mengunjungi Laboratorium Propulsi Jet NASA di California minggu ini, bersiap untuk penampakan kamar bersih di pesawat ruang angkasa Psyche sekarang hampir selesai. Misi ambisius ini, dinamai asteroid eponymous yang akan dijelajahi, akan diluncurkan pada bulan Agustus dengan roket Falcon Heavy. Para ilmuwan berharap bahwa mempelajari lebih lanjut tentang asteroid yang tidak biasa ini akan memajukan pemahaman kita tentang pembentukan planet dan hari-hari awal tata surya kita.

Ditemukan pada Maret 1852 oleh astronom Italia Annibale de Gasparis16 Jiwa adalah asteroid tipe-M (artinya memiliki kandungan logam yang tinggi) mengorbit Matahari di sabuk asteroid utama, dengan bentuk seperti kentang yang tidak biasa. Hipotesis lama yang disukai adalah bahwa Psyche adalah inti logam yang terpapar dari sebuah protoplanet (planetesimal) dari hari-hari awal tata surya kita, dengan kerak dan mantel terkelupas oleh tabrakan (atau beberapa tabrakan) dengan objek lain. Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan menyimpulkan bahwa perkiraan massa dan kepadatan tidak konsisten dengan inti sisa logam seluruhnya. Sebaliknya, itu lebih mungkin merupakan campuran kompleks logam dan silikat.

Atau, asteroid itu mungkin pernah menjadi induk bagi kelas meteorit besi-batu tertentu, yang pecah dan terakresi kembali menjadi campuran logam dan silikat. Atau mungkin itu objek seperti 1 Ceressebuah planet kerdil di sabuk asteroid antara orbit Mars dan Jupiter—kecuali 16 Psyche mungkin telah mengalami periode pendinginan vulkanisme besi, meninggalkan logam yang sangat kaya di pusat vulkanik tersebut.

Para ilmuwan telah lama menduga bahwa inti logam mengintai jauh di dalam planet terestrial seperti Bumi. Tapi inti-inti itu terkubur terlalu jauh di bawah mantel dan kerak berbatu untuk ditemukan oleh para peneliti. Sebagai satu-satunya benda mirip inti logam yang ditemukan, Psyche memberikan kesempatan sempurna untuk menjelaskan bagaimana planet berbatu di tata surya kita (Bumi, Merkurius, Venus, dan Mars) mungkin terbentuk. NASA disetujui misi Jiwa pada tahun 2017, berniat untuk mengirim pesawat ruang angkasa untuk mengorbit asteroid dan mengumpulkan data penting tentang karakteristiknya.

“Pemahaman kami tentang apa itu Psyche mungkin tidak banyak berubah selama beberapa tahun terakhir,” Linda Elkins-Tanton dari Arizona State University, peneliti utama misi Psyche, mengatakan kepada Ars. “Itu harus memiliki kandungan logam yang besar, tetapi kita tidak pernah benar-benar tahu berapa banyak. Itu bisa menjadi bagian dari inti logam dari sebuah planet kecil dari awal tata surya, atau bisa menjadi sesuatu yang tidak pernah meleleh dan terbentuk. inti tetapi memiliki logam yang bercampur di dalamnya, seperti kerikil dengan batu. Kita tidak akan benar-benar tahu sampai kita sampai di sana.”

Beberapa instrumen akan berada di pesawat ruang angkasa Psyche untuk mengumpulkan data ilmiah yang berharga itu. Ada pencitra multi-spektral yang mampu menghasilkan gambar beresolusi cukup tinggi bagi para ilmuwan untuk membedakan antara konstituen logam dan silikat (mineral) asteroid. Tugas memetakan komposisi asteroid dan mengidentifikasi semua elemen berada di bawah spektrometer sinar gamma dan neutron. Ada juga magnetometer yang akan mengukur dan memetakan sisa-sisa medan magnet. Akhirnya, sistem telekomunikasi radio gelombang mikro juga akan dapat mengukur medan gravitasi asteroid, mengumpulkan petunjuk tentang struktur interiornya.

Sasis, yang dibangun oleh perusahaan satelit bernama Maxar Technologies, dikirim April lalu. Ini kira-kira seukuran van penumpang dan sebagian besar dibangun dari teknologi komersial dan siap pakai. “Begitu berada di luar angkasa, pesawat ruang angkasa akan menggunakan sarana propulsi inovatif, yang dikenal sebagai pendorong Hall, untuk mencapai asteroid,” Editor Antariksa Senior Ars Eric Berger menulis tahun lalu. “Ini akan menjadi pertama kalinya sebuah pesawat ruang angkasa menjelajah ke luar angkasa menggunakan pendorong Hall, dan tanpa teknologi ini, misi Psyche mungkin tidak akan terjadi—tentu saja dengan biaya kurang dari $1 miliar.” ini sedikit lagi dari Berger tentang pendekatan inovatif ini:

Mesin yang ditenagai oleh propulsi kimia sangat bagus untuk mengeluarkan roket dari permukaan Bumi ketika Anda membutuhkan ledakan energi yang kuat untuk keluar dari sumur gravitasi planet ini. Tetapi mesin roket kimia bukanlah mesin yang paling hemat bahan bakar di dunia, karena mereka menghabiskan banyak bahan bakar. Dan begitu pesawat ruang angkasa berada di luar angkasa, ada cara yang lebih hemat bahan bakar untuk bergerak. NASA telah bereksperimen dengan [solar electric propulsion] teknologi untuk sementara waktu. Badan antariksa pertama kali menguji teknologi propulsi listrik dalam misi Deep Space 1, yang diluncurkan pada 1998, dan kemudian dalam misi Dawn pada 2007 yang mengunjungi Vesta dan Ceres di sabuk asteroid.

Pesawat ruang angkasa ini menggunakan pendorong ion. Hall thruster, sebaliknya, menggunakan desain yang lebih sederhana, dengan medan magnet untuk membatasi aliran propelan. Pendorong ini ditemukan di Uni Soviet dan kemudian diadaptasi untuk tujuan komersial oleh Maxar dan perusahaan lain. Banyak satelit komunikasi terbesar di orbit geostasioner saat ini, seperti yang mengirimkan DirecTV, menggunakan pendorong Hall untuk menjaga stasiun.

Menggunakan teknologi berbasis pendorong Hall memungkinkan para ilmuwan dan insinyur misi untuk merancang pesawat ruang angkasa yang lebih kecil dan lebih terjangkau. Masing-masing pendorong Hall di Psyche akan menghasilkan daya dorong tiga kali lebih banyak daripada pendorong ion di pesawat ruang angkasa Dawn dan dapat memproses daya dua kali lebih banyak. Ini akan memungkinkan pesawat ruang angkasa untuk mencapai asteroid Psyche, yang terletak di sabuk utama, pada Januari 2026, setelah perjalanan 3,5 tahun.

Tim Psyche menguji susunan surya kembar pada bulan Maret, memasang susunan ke badan pesawat ruang angkasa dan membukanya secara memanjang, sebelum menyimpan panel hingga peluncuran Agustus. Susunan surya lima panel berbentuk salib adalah yang terbesar yang dipasang di JPL, berukuran 800 kaki persegi (75 meter persegi). Mereka dirancang khusus untuk bekerja dalam kondisi cahaya rendah, jauh dari Matahari.