Zum ersten Mal überhaupt wird eine NASA-Sonde zu einem Objekt fliegen, das nicht aus Gestein, Eis oder Gas, sondern aus Metall besteht: dem Asteroiden Psyche.
Durch die Untersuchung dieser Weltraumkuriosität hoffen Wissenschaftler, mehr über die inneren Kerne von Gesteinsplaneten wie unserem eigenen zu erfahren – oder möglicherweise eine bisher unbekannte Klasse kosmischer Körper zu katalogisieren.
Hier sind einige wichtige Zahlen und interessante Fakten über die Mission, mit denen Sie Ihre Freunde verblüffen können.
10 Billiarden Dollar
Wenn Psyche abbaubar wäre, könnten seine Eisen-, Nickel- und Goldvorkommen laut einer Schätzung des Forbes-Magazins atemberaubende 10.000 Billiarden US-Dollar (das sind 10.000.000.000.000.000.000 US-Dollar) wert sein.
Aber Lindy Elkins-Tanton, die leitende Ermittlerin der Mission, die für diese Berechnung verantwortlich war, sagte, es handele sich lediglich um eine „lustige intellektuelle Übung ohne Wahrheitsgehalt“.
„Wir verfügen als Spezies über keinerlei Technologie, um Psyche auf die Erde zurückzubringen“, sagte sie kürzlich in einem Briefing. Ein Versuch, dies zu tun, könnte nach hinten losgehen und eine apokalyptische Kollision auslösen – aber selbst wenn das Unterfangen erfolgreich wäre, würde es den Metallmarkt überschwemmen und deren Wert auf Null reduzieren, sagte sie.
Eine elektrische Reise
Die Psyche-Sonde wird mit einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete starten, aber um ihre 2,2 Milliarden Meilen (3,6 Milliarden Kilometer) lange Reise abzuschließen, wird sie auf eine weitaus effizientere Antriebsform zurückgreifen.
Die Solaranlagen von Psyche wandeln Licht in Elektrizität um und liefern den Strom für die vier solarelektrischen oder „Hall-Effekt“-Triebwerke. Diese nutzen elektromagnetische Felder, um Ionen (geladene Atome) von Xenon zu beschleunigen und auszustoßen, dem gleichen Edelgas, das in Autoscheinwerfern und Plasmafernsehern verwendet wird.
Das resultierende blaue Leuchten erinnert zwar an Star Trek, es handelt sich jedoch nicht um einen Warp-Antrieb: Die tatsächliche Kraft, die es in einem bestimmten Moment ausübt, entspricht ungefähr dem Gewicht einer AA-Batterie in Ihrer Handfläche.
Aber in der Leere des Weltraums wird die Sonde kontinuierlich auf Zehntausende Meilen pro Stunde beschleunigen.
Laserkommunikation
Da Weltraummissionen immer höhere Datenraten erfordern, setzt die NASA auf laserbasierte Systeme als Ergänzung zur hochfrequenzbasierten Kommunikation.
Psyche wird ein Technologieexperiment mit an Bord nehmen, um eine „zehnfache Steigerung der herkömmlichen Telekommunikationsdatenraten“ zu demonstrieren, sagte Abi Biswas vom Jet Propulsion Laboratory der NASA – was die Übertragung von Bildern mit höherer Auflösung, mehr wissenschaftlichen Daten und Streaming-Videos ermöglicht.
Die NASA wird ihren Laserstrahl von einer JPL-Anlage auf dem Tafelberg in Kalifornien aus abfeuern, wobei die Raumsonde ihr Signal zurück zum Palomar-Observatorium des Caltech sendet. Die Hoffnung besteht darin, die Technologie schließlich bei bemannten Missionen zum Mars einzusetzen.
Schwerkraftwissenschaft
Psyche verfügt über eine Reihe spezieller wissenschaftlicher Instrumente, um die chemische und mineralische Zusammensetzung des Asteroiden zu untersuchen und nach Anzeichen eines alten Magnetfelds zu suchen.
Das Wissenschaftsteam wird aber auch das bewährte alte Funksystem von Psyche nutzen, um das Schwerkraftfeld des Asteroiden mithilfe des Doppler-Effekts zu untersuchen.
„Wir können die Tonhöhe oder Frequenz der von der Antenne kommenden Radiowellen betrachten und herausfinden, wie schnell sich das Raumschiff bewegt“, während es sein Ziel umkreist, sagte der Planetenforscher Ben Weiss, genau wie die Sirenen von Krankenwagen eine höhere Tonhöhe haben, wenn sie kommen auf Sie zu und senken sich, wenn sie sich entfernen.
Indem sie die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs an verschiedenen Punkten rund um den Asteroiden verfolgen, können sie bestimmen, wie „klumpig“ das Schwerkraftfeld ist, was wiederum Hinweise auf die Zusammensetzung und Struktur des Inneren liefert.
Weniger Metal, mehr Rock?
Angesichts seiner Helligkeit herrschte bis vor Kurzem ein breiter Konsens darüber, dass Psyche fast vollständig aus Metall bestand – was mit der Theorie übereinstimmt, dass es sich um einen freigelegten Planetenkern handelt, dessen felsige Kruste und Mantel bei einer antiken Kollision weggesprengt wurden.
Aber die Art und Weise, wie er die Schwerkraft auf benachbarte Körper ausübt, lässt darauf schließen, dass er weniger dicht ist, als alle Eisenkörper sein sollten, heißt es in einer Arbeit von Forschern der Brown University aus dem Jahr 2022.
Eine Möglichkeit, die sie vorschlagen, besteht darin, dass eisenspeiende Vulkane Metall aus dem Kern von Psyche nach oben beförderten, um dessen Oberfläche über einem felsigen Mantel zu bedecken und so eine Struktur zu schaffen, die einem Metallsandwich ähnelt.
Erst im Jahr 2029, wenn die Raumsonde Psyche ihr Ziel erreicht, werden wir es mit Sicherheit wissen.
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