Космические астероиды - это довольно широкая группа астрономических тел, происхождение которых может быть самым индивидуальным. Некоторые из этих "небесных камней" обладают по-настоящему удивительной историей и самыми необычными характеристиками. Космические агентства по всему миру уделяют все больше внимания исследованию этих небольших "соседей" Земли в нашей Солнечной системе.
Причин этому множество: некоторые астероиды могут быть потенциальной угрозой для существования жизни на нашей планете, а иные содержат в себе столько драгоценных металлов, что могут оцениваться в суммы, превышающие всю мировую экономику. Но наиболее полезными для современной науки могут оказаться астероиды, проливающие свет на историю формирования нашей Солнечной системы, на процессы образования планет, и в конечном итоге позволят понять, что же на самом деле собой представляет наша родная планета - Земля.
Астероид Психея (числовое обозначение - 16) был открыт итальянским астрономом Аннибале де Гаспарис в 1852 году. Он получил свое имя в честь древнегреческой богини души. Это космическое тело находится в астероидном поясе между Марсом и Юпитером и является одним из самых больших и массивных астероидов в Солнечной системе.
Психея, хоть и является одним из крупнейших астероидов в окрестностях нашей звезды, все равно представляет собой относительно небольшое небесное тело. Для его наблюдения используются мощные наземные обсерватории. Также это небесное тело отслеживается с помощью космических телескопов, таких как Хаббл.
Но Психея не находится под постоянным наблюдением. Вместо этого астрономы периодически "проверяют" его положение и проводят измерения, чтобы следить за его траекторией и детектировать любые изменения в его характеристиках (видимый размер, светимость, скорость). Это стандартная практика для многих астероидов, особенно для тех, которые представляют интерес для научного сообщества или имеют какое-либо значение для Земли.
При максимальном размере 220 километров в диаметре, Психея имеет массу около 2,5*10¹⁹ килограммов, что примерно в 3000 раз меньше, чем масса Луны, при этом он является одним из самых крупных астероидов, занимая 11-е место по массе среди всех известных астероидов. Однако наибольший интерес для ученых представляет не размер этого астероида, а химический состав его пород. Психея на ~90-95% состоит из металлов, в основном никеля и железа, что аналогично составу ядра Земли. При этом, в его составе содержится некоторый процент драгоценных и редкоземельных металлов, но их точное количество пока еще остается под вопросом. В любом случае, несмотря на частые спекуляции о невероятной "стоимости" ресурсов этого астероида, реальная их добыча в космосе в обозримой перспективе не предвидится.
Гораздо больше пользы для человечества представляет собой научное изучение данного объекта: миссия по исследованию астероида Психея стала частью программы NASA, она была одобрена в январе 2017 года. Основной задачей этой миссии является обследование астероида с близкого расстояния с помощью исследовательского зонда. Интерес к Психее обусловлен в первую очередь достаточно правдоподобной теорией (на основе массива научных данных), согласно которой этот астероид представляет собой обнаженное металлическое ядро древней протопланеты.
Космический аппарат с аналогичным названием, "Психея" (Psyche), был специально разработан для выполнения этой задачи - во многом благодаря ему удастся подтвердить или опровергнуть данную теорию. Он несет на себе большое количество научной аппаратуры, поговорим о самой примечательной. На борту зонда находится магнитометр, предназначенный для измерения магнитного поля астероида. Эти данные могут предоставить ценную информацию о внутреннем строении астероида и процессах, происходящих в его недрах.
Другие инструменты будут анализировать состав химических элементов на поверхности Психеи. Например, гамма-спектрометр измеряет энергию гамма-лучей, испускаемых вещества астероида, чтобы определить его химический состав. В аналогичных целях, нейтронный спектрометр анализирует поток нейтронов, рассеиваемый от поверхности астероида.
Камеры зонда способны снимать детальные изображения поверхности Психеи с высоким разрешением. Это позволит ученым визуализировать структуру и форму астероида, и составить подробную карту его поверхности. Зонд будет регулярно передавать собранные данные на Землю. Ученые проанализируют эту информацию для понимания физических и химических характеристик астероида, и на основе этого будут строить модели происхождения и эволюции этого древнего ядра погибшей протопланеты.
Таким образом, цель миссии Психея - не просто собрать данные, но и понять, как формируются планеты земного типа, и какие процессы лежат в основе этого. Информация, полученная от аппарата, будет основой для понимания прошлого нашей солнечной системы и потенциального будущего жизни планет и астероидов. Ученые ожидают, что открытия, сделанные в ходе этой миссии, приведут к новому витку в развитии планетологии и астрономии.
Для миссии исследования астероида была выбрана ракета-носитель Falcon Heavy компании SpaceX. Она является одной из самых мощных ракет, доступных на сегодняшний день.
Миссия Психея предполагает очень долгое время путешествия к объекту интереса. Старт ракеты состоится в октябре 2023 года, но рандеву с астероидом запланировано только на 2029 год. Такая продолжительность путешествия объясняется не столько расстоянием, которое необходимо преодолеть, сколько сложностью маневрирования согласно законам орбитальной механики, для точного выхода на орбиту астероида. Таким образом, зонд проведет несколько лет в пути к астероиду, используя гравитационные маневры для коррекции траектории и экономии топлива.
После прибытия к Психее, работа зонда рассчитана на 21 месяц, так как это время необходимо для тщательного сбора и анализа данных. В отличие от других подобных миссий к астероидам, (например, недавно вернувшийся аппарат OSIRIS-REx), зонд Психея не предназначен для возврата образцов на Землю. Его основная задача - собрать как можно больше данных на месте и передать их на Землю для анализа.
Запуск миссии исследования астероида Психея, изначально был запланирован на 5 октября 2023 года, по был отложен на неделю. Новая дата запуска - 12 октября. Причиной задержки стала необходимость в дополнительной проверке и настройке параметров управления двигателями самого зонда. Эти меры были приняты после того, как команда миссии обнаружила некоторые отклонения в показаниях приборов, требующие внимания. Решение о переносе запуска было принято коллективно командой миссии, NASA и SpaceX после тщательного анализа ситуации.
Подобная проверка систем в ходе подготовки к запуску, с последующей отладкой, является стандартной практикой для гарантии безопасности и успешности космических миссий. Несмотря на небольшую задержку, научное сообщество с оптимизмом смотрит в будущее, ожидая ценных данных, которые могут раскрыть тайны формирования планет и структуры нашей солнечной системы.
