Doc: De Psyche-ruimtesonde is onderweg naar een mysterieuze metalen asteroïde

Je kunt veel over NASA zeggen, maar ze zijn in ieder geval niet bijgelovig: op vrijdag 13 oktober steeg de Falcon Heavy-raket van SpaceX op vanaf Pad 39A in het Kennedy Space Center in Florida, en bovenop de raket van $ 112 miljoen zat de ruimtesonde Psyche $677 miljoen. Aan de andere kant is het op weg naar een aardappelvormige asteroïde die geschat wordt op $10.000 biljard dollar.

Er zijn talloze asteroïden tussen Mars en Jupiter, maar 16 Psyche is uniek en wordt beschouwd als de ‘Heilige Graal’ voor ruimtewetenschappers die meer willen weten over de oorsprong van het zonnestelsel. Het is ook verleidelijk voor klanten die de ruimte dromen en exploiteren. Uit onderzoek is gebleken dat deze asteroïde niet een stapel rotsen en grind is zoals veel andere asteroïden. Alles wijst erop dat 16 Psyche voor 30 tot 60 procent uit metaal bestaat, en wellicht nog meer: ​​ijzer, nikkel en misschien wel goud! Hier is het voldoende om te overwegen: de diameter van de asteroïde wordt geschat op 226 kilometer en daarom is het een van de grootste asteroïden, maar hij bevindt zich drie keer verder van de zon dan de aarde, dus de ruimtesonde zal ons geen antwoord geven totdat hij arriveert in 2029.

Deze kleine metaalmassa in de lucht was de 16e asteroïde die werd ontdekt en wordt daarom vaak 16 Psyche genoemd. Deze zogenaamde asteroïde van de hoofdgordel werd op 17 maart 1852 ontdekt door Annibale de Gasparis van het Osservatorio Astronomico di Capodimonte in Napels, en is vernoemd naar het Grieks-mythologische personage Psyche, de godin van de ziel. Als de naam voor jou Grieks klinkt, betekent het ‘ziel’. De oorsprong van de asteroïde is volgens astronomen ook Grieks, omdat hij totaal anders is dan al het andere dat is gevonden: hoe kan een asteroïde van metaal zijn gemaakt?

De populairste theorie: de ziel is de essentie van de planeten

Diep in de aarde en andere planeten bevinden zich metalen kernen. Omdat het metaal zwaar is, heeft het de neiging naar beneden te zinken tijdens de vorming van planeten, wat een geluk is voor ons op aarde, omdat het magnetische veld dat de straling van de zon tegenhoudt afkomstig is van de ongewoon grote ijzeren kern in de kern van onze planeet. Deze kern bevat ook enorme hoeveelheden uranium, het zwaarste van allemaal, en de hitte die wordt gegenereerd door radioactiviteit houdt de kern van de aarde warm en vloeibaar. Maar we hebben natuurlijk geen toegang tot deze kern, omdat deze een temperatuur heeft van ongeveer 5200 graden en zich onder 2900 kilometer gloeiend, vloeibaar magma bevindt. Dus vergeet het!

Het is eenvoudigweg onmogelijk om planetaire kernen rechtstreeks te bestuderen, dus astronomen moeten grotendeels raden hoe planten en kernen zijn gevormd. En dit is waar asteroïde 16 Psyche waarde heeft die verder gaat dan schroot: het kan ons inzichten geven in de evolutie en het interieur van planeten die nergens anders te vinden zijn.

Onderzoekers weten niet zeker hoe de metalen asteroïde is ontstaan, maar ze veronderstellen dat 16 Psyche een metalen planetaire kern heeft die is blootgelegd – misschien door een of meer planetaire botsingen in de bakermat van het zonnestelsel. De korst en mantel van een protoplaneet waren eenvoudigweg afgepeld, en nu bleef alleen de kern van de planeet als een asteroïde tussen talloze asteroïden zweven. Dit is een redelijk nauwkeurig scenario, omdat alles erop wijst dat de uitzonderlijk grote maan van de aarde ook door een dergelijke botsing zou zijn ontstaan, 60 miljoen jaar nadat het zonnestelsel 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd. Er wordt aangenomen dat een protoplaneet ter grootte van Mars in botsing is gekomen met de aarde en een aanzienlijk deel van de massa van de aarde heeft afgescheurd, wat uiteindelijk de maan werd. Deze kosmologische abstractiemissie zou ook kunnen verklaren waarom de aarde zo’n ongewoon grote kern heeft.

De missie van de Psyche-ruimtesonde is om deze kwestie voor eens en voor altijd op te lossen. De sonde zal in een steeds lagere baan rond 16 Psyche worden geplaatst, waarbij hij foto’s zal maken en alles zal meten wat hij kan meten. Hij is goed uitgerust voor deze missie: de lander heeft het formaat van een kleine vrachtwagen, en hoewel hij buiten de baan van Mars bij weinig licht zal opereren, is er voor gekozen om van stroom te worden voorzien door zonnepanelen van 25 bij 7 meter, wat ongeveer de grootte is van 25 bij 7 meter. grootte van een tennisbaan. Tot de instrumenten behoren onder meer een gammastraalmeter en neutronenspectrometer, een multispectrale camera, radar, een zeer gevoelige magnetometer en een geavanceerd communicatiesysteem – dat naast radiogolven ook een geheel nieuw type lasercommunicatie zal testen. technologie, zogenaamde deep space optische communicatie. Het is bijna een beetje Star Wars.

Ongelooflijk laag verbruik sonde

Ongeveer een uur na de lancering scheidde de Psyche-sonde zich af van de bovenste trap van Falcon Heavy en begon aan zijn zes jaar durende reis naar de buitengebieden van de belangrijkste asteroïdengordel. Het duurt lang, omdat het ruimtevaartuig geen gewone raketmotor heeft, maar eerder vier bescheiden elektrische ionenstuwraketten, Hall Thrusters genaamd, die geïoniseerd xenongas als drijfgas gebruiken. Dergelijke motoren geven geen bizarre stuwkracht: van nul naar honderd in vier dagen! Maar daarentegen gloeit hij sterk blauw achter de sonde, en het verbruik is duizelingwekkend: 425.000 kilometer per liter xenon – en Psyche heeft 568 liter xenon aan boord, dus dat komt een heel eind. In feite is dat genoeg voor een reis van 2,2 miljard kilometer met enige hulp van de zwaartekracht van Mars en, nog belangrijker: remmen bij aankomst en in een baan rond een hemellichaam met bijna geen zwaartekracht komen. Je weegt daar ongeveer een kilo en je kunt gemakkelijk de baan op springen. Het optillen van een Tesla zal net zo eenvoudig zijn als het optillen van een hond.

Niemand weet precies hoe 16 Psyche eruit ziet, omdat het te klein en te ver weg is voor zelfs onze grootste telescopen. Het enige dat we weten over het uiterlijk is dat het oneffen is, maar tegelijkertijd uitzonderlijk glanzend. De sonde kan niet landen of monsters nemen en zal lang nadat de daadwerkelijke missie is voltooid in een baan rond de asteroïde terechtkomen. Dit betekent dat we deze keer geen metaal zullen krijgen, maar als ruimtemijnbouw relevant wordt, is 16 Psyche de plek om ernaar te zoeken. Niet dat dat helemaal gemakkelijk zal zijn: de asteroïde moet dicht bij de aarde worden getransporteerd, en hoe haal je het mineraal eruit als er bijna geen zwaartekracht is? Alsof dat nog niet moeilijk genoeg was: hoe zouden we het metaal op de grond kunnen krijgen zonder grote kraters te creëren en grote delen van de aarde te verpletteren?

Dit zou de mijnbouw waarschijnlijk meer kosten dan de waarde van het metaal, en we zouden ook het risico kunnen lopen dat de asteroïde op de aarde valt. Het zou resulteren in een explosie die meer dan 1000 keer groter is dan de impact die de dinosaurussen wegvaagde, en het is bekend dat dit “slecht voor het bedrijfsleven” is voor onze hele planeet. We zullen dus genieten van de beelden van iets dat de mensheid nog nooit eerder heeft gezien, en van de wetenschappelijke resultaten die zullen komen.

Koop hier het eBook van Kent Andersen!

Hij koopt “Onbevestigde wetenschap»Geschreven door Stephen E. Kunin Papieren boek Welke E-boek.