Mit seinen installierten Solaranlagen steht das Raumschiff kurz vor seiner endgültigen Konfiguration vor einem geplanten Start im August.
Die Psyche-Mission der NASA ist fast bereit für ihren Moment in der Sonne – eine 1,5 Milliarden Meilen (2,4 Milliarden Kilometer) lange, solarbetriebene Reise zu einem mysteriösen, metallreichen Asteroiden gleichen Namens. Zwillings-Solarzellen wurden am Körper des Raumfahrzeugs befestigt, der Länge nach entfaltet und dann wieder verstaut. Dieser Test bringt das Fahrzeug der Fertigstellung vor seinem Start im August ein Stück näher.
„Das Raumschiff zum ersten Mal vollständig zusammengebaut zu sehen, ist eine große Leistung; es gibt eine Menge Stolz“, sagte Brian Bone, der die Montage-, Test- und Startoperationen für die Mission im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien leitet. „Das ist der wirklich lustige Teil. Du fühlst, wie alles zusammenkommt. Du spürst, wie sich die Energie verändert und verlagert.“
Mit 75 Quadratmetern sind die kreuzförmigen Solaranlagen mit fünf Paneelen die größten, die jemals am JPL installiert wurden, das im Laufe der Jahrzehnte viele Raumfahrzeuge gebaut hat. Wenn sich die Arrays im Flug vollständig entfalten, wird das Raumschiff etwa die Größe eines Einzeltennisplatzes haben. Nach einer dreieinhalbjährigen solarbetriebenen Kreuzfahrt wird das Schiff 2026 den Asteroiden Psyche erreichen, der an seiner breitesten Stelle 280 Kilometer misst und als ungewöhnlich reich an Metall gilt. Das Raumschiff wird fast zwei Jahre damit verbringen, immer engere Umlaufbahnen um den Asteroiden zu machen, um ihn zu untersuchen.
Dieses Video zeigt den Einsatz der drei mittleren Paneele auf einem der 37 Fuß (11,3 Meter) langen Zwillings-Solarfelder auf der NASA-Raumsonde Psyche. Da sie so lang sind, kann jeweils nur ein Array im Reinraum High Bay 2 des JPL eingesetzt werden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Der Vorstoß in den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, weit entfernt von der Sonne, stellt Herausforderungen für diese Mission dar, die die standardmäßige erdumkreisende kommerzielle Satellitentechnologie für den Einsatz in der Kälte und Dunkelheit des Weltraums anpasste. In Erdnähe erzeugen die Solaranlagen 21 Kilowatt – genug Strom, um drei oder vier durchschnittliche US-Haushalte mit Strom zu versorgen. Aber bei Psyche werden sie nur etwa 2 Kilowatt produzieren – ausreichend für kaum mehr als einen Haartrockner.
Die zugrunde liegende Technologie unterscheidet sich nicht wesentlich von Solarmodulen, die in einem Haus installiert sind, aber die von Psyche sind hypereffizient, leicht, strahlungsbeständig und in der Lage, mit weniger Sonnenlicht mehr Leistung zu liefern, sagte Peter Lord, technischer Direktor von Psyche bei Maxar Technologies in Palo Alto, Kalifornien, wo die Arrays und das Fahrgestell für den solarelektrischen Antrieb gebaut wurden. „Diese Arrays sind so konzipiert, dass sie bei schlechten Lichtverhältnissen weit entfernt von der Sonne funktionieren“, fügte er hinzu.
Nach der erfolgreichen Installation und Bereitstellung der drei mittleren Platten in einem Reinraum am JPL wurden die Arrays von Psyche gegen das Chassis zurückgeklappt und für weitere Raumfahrzeugtests verstaut. Die Arrays kehren zu Maxar zurück, das über spezielle Ausrüstung verfügt, um den Einsatz der beiden senkrechten Querpaneele zu testen. Später in diesem Frühjahr werden die Arrays mit dem Raumfahrzeug im Kennedy Space Center der NASA in Florida wieder vereint und für den Start von Cape Canaveral verstaut.
Etwa eine Stunde nach dem Start werden die Arrays in einem Prozess, der 7 ½ Minuten pro Flügel dauert, eingesetzt und eingerastet. Sie werden dann die gesamte Energie für die Reise zum Asteroiden Psyche sowie die Energie liefern, die für den Betrieb der wissenschaftlichen Instrumente erforderlich ist: ein Magnetometer, um jedes Magnetfeld des Asteroiden zu messen, Imager, um seine Oberfläche zu fotografieren und zu kartieren, und Spektrometer, um sie zu enthüllen die Zusammensetzung dieser Oberfläche. Die Arrays treiben auch die Deep Space Optical Communications-Technologiedemonstration an, die Laserkommunikation mit hoher Datenrate testen wird.
Was diese Instrumente den Wissenschaftlern mitteilen, wird ihnen helfen, den mysteriösen Asteroiden besser zu verstehen. Eine mögliche Erklärung für den ungewöhnlich hohen Metallgehalt von Psyche ist, dass es sich früh in der Geschichte unseres Sonnensystems gebildet hat, entweder als Überbleibsel des Kernmaterials eines Planetesimals – einem der Bausteine von Gesteinsplaneten – oder als Urmaterial, das nie geschmolzen ist. Diese Mission zielt darauf ab, grundlegende Fragen über den Metallkern der Erde und die Entstehung unseres Sonnensystems herauszufinden und zu beantworten.