Демиург N 2 2023

Зонд для Психеи
(редакционный обзор) Первый в этом десятилетии запуск ракеты-гиганта Falcon Heavy отправил космический аппарат к астероиду «Психея» – «зародышу» неродившейся планеты Солнечной системы. 13 октября, космическое агентство NASA запустило ракету сверхтяжёлого класса SpaceX Falcon Heavy стоимостью 1 млрд долларов к астероиду «Психея». Запуск состоялся на площадке 39А Космического центра имени Джона Фицджеральда Кеннеди. «Психея» – это астероид, открытый в 1852 году итальянским астрономом Аннибале де Гаспарисом, названный в честь олицетворения души в древнегреческой мифологии. Астероид находится между Марсом и Юпитером и по форме напоминает картофелину. «Психея» относится к астероидам М-класса, то есть объект состоит преимущественно из никеля и железа. Возможно, «Психея» – ядро разрушенной планетезимали, то есть зародыша протопланеты из частиц пыли.
Психея

     – Дата обнаружения: 17 марта 1852
     – Эксцентриситет: 0,1367578
     – Большая полуось: 37,235 млн км, (2,9227335 а. е.)
     – Перигелий: 377,439 млн км (2,5230269 а. е.)
     – Афелий: 497,03 млн км (3,3224401 а. е.)
     – Период обращения: 1825,081 сут (4,997 г.)
     – Средняя орбитальная скорость: 17,34 км/с
     – Наклонение: 3,09848°
     – Размеры: 240 х 185 х 145 км
     – Масса: 2,27х10¹⁹ кг
     – Плотность: 3,3 ± 0,7 г/см²
     – Ускорение свободного падения на поверхности: 0,06 м/с²
     – 2-я космическая скорость: 0,154 км/с
     – Период вращения: 4,196 ч
     – Спектральный класс: M(X)
     – Альбедо: 0,1203
     – Средняя температура поверхности: 160 К (–113 °C)

Психея (лат. Psyche) – астероид главного пояса, который принадлежит к богатому металлами спектральному классу M. Благодаря значительным размерам и высокому содержанию металлов в породе, на него приходится почти 1 % массы всех тел пояса астероидов, что позволяет ему входить в десятку самых массивных астероидов главного пояса.
Орбита астероида Психея и его положение в Солнечной системе

Результаты радиолокационных исследований конца XX века говорили о довольно высоком содержании железа и никеля в породах астероида, причём без всяких примесей воды или водосодержащих минералов, что является довольно большой редкостью среди металлических астероидов класса M. Также было обнаружено небольшое количество пироксенов. На основании этого можно было бы предположить, что Психея представляет собой не что иное, как фрагмент, – а именно металлическое ядро, – более крупного тела, протоастероида, который был впоследствии разрушен в результате столкновения с другим крупным объектом. Однако сведения, полученные с инфракрасного телескопа НАСА IRTF и проанализированные в Аризонском университете UALPL, показывают, что на поверхности Психеи есть признаки присутствия воды или гидроксила. Одно из предположений астрономов, что вода на Психею могла попасть вместе с малыми астероидами, содержащими в своём составе летучие вещества – углерод, водород и воду.

        Впрочем, если бы Психея являлась остатком некоего родительского тела, можно было бы ожидать присутствия и других его фрагментов на подобных орбитах, как в случае с астероидом Веста. Тем не менее астрономические наблюдения показывают их полное отсутствие – Психея не входит ни в одно астероидное семейство. Согласно одной из гипотез, катастрофа произошла в самом начале истории Солнечной системы и все следы столкновения, вроде пыли и мелких фрагментов, были рассеянны за миллиарды лет, прошедших со времени этой катастрофы. Подобное могло произойти за счёт дальнейших столкновений этих фрагментов с другими астероидами, а также их попадания в зоны орбитальных резонансов, которые могли исказить их орбиты до неузнаваемости.
        Большие размеры и высокая плотность делают Психею достаточно массивной, чтобы оказывать гравитационные возмущения на орбиты других более мелких астероидов, в случае их сближения с нею. Подобные события позволяют с довольно высокой степенью точности измерить массу этого тела. Первоначально масса астероида оценивалась в 5х10¹⁹ кг, а плотность – в 6,49 ± 2,94 г/см³, но впоследствии оценка массы была снижена до 2,57х10¹⁹ кг. По последним данным масса Психеи составляет 2,27х10¹⁹кг. Вместе с тем велись наблюдения с целью установления размеров астероида, на основании которых также можно было бы судить о плотности этого тела. Максимальный размер Психеи первоначально оценивался в 253 км, но анализ покрытий звёзд, наблюдавшихся в Мексике 22 марта и 16 мая 2002 года, позволил идентифицировать её как эллипсоид с размерами 214х181х145 км и плотностью 3,3 ± 0,7 г/см³.
        На основании кривой блеска астероида установлено, что его ось вращения наклонена приблизительно 95° – то есть он вращается «лёжа на боку», как и планета Уран. Двумерное и трёхмерное компьютерное моделирование столкновений планетезималей с астероидом Психея указывает на то, что он, вероятно, является металлическим и пористым по составу. В честь астероида и назван проект NASA «Psyche», который должен изучить астероид и его магнитные свойства. Миссию окончательно утвердили 04.01.2017 года. В июне 2022 года было объявлено о создании самой подробной карты астероида при помощи радиоинтерферометра ALMA.
        13.10.2023 года на ракете Илона Маска состоялся запуск аппарата NASA Psyche, предназначенного для исследования астероида. Запуск был осуществлён с площадки 39A в Космическом центре им. Кеннеди. Psyche стала первой научной миссией, выведенной с помощью ракеты Falcon Heavy. Это позволит не использовать тепловые щиты, не совершать гравитационный манёвр у Земли, а зонд при этом достигнет астероида в 2026 году, совершив лишь гравитационный манёвр у Марса. Через год после прибытия зонд должен начать спускаться по спиральной орбите к поверхности астероида – максимальное сближение составит 105,5 км.

Миссия «Психея» – первая миссия на металлический астероид. Психея это крупнейший из известных астероидов М-типа, это может быть обнажённое ядро раннего планетарного строительного блока. Изучая Психею, астрономы надеются узнать больше о формировании планет и структуре ядра Земли. Ожидается, что космический корабль «Психея» прибудет к астероиду в 2029 году и проведёт, изучая его, около 21 месяца. Космический корабль будет оснащён набором инструментов для составления карты поверхности астероида, измерения его магнитного поля и изучения его состава. Миссия управляется Лабораторией реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. Это первая миссия к металлическому астероиду, и она может произвести революцию в нашем понимании формирования планет.

В оглавление