ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σάββατο 7 Οχτώβρη 2023 - Κυριακή 8 Οχτώβρη 2023
Σελ. /40
ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΣΤΟΝ ΑΣΤΕΡΟΕΙΔΗ «ΨΥΧΗ»
Εξερεύνηση ενός πιθανού αρχέγονου πυρήνα πλανητοειδούς

Κινητήρας ιόντων σαν αυτόν της διαστημοσυσκευής «Ψυχή» σε λειτουργία. Το ιονισμένο αέριο ξένον, που επιταχύνεται από τον κινητήρα, εκπέμπει ένα χαρακτηριστικό γαλάζιο φως
Κινητήρας ιόντων σαν αυτόν της διαστημοσυσκευής «Ψυχή» σε λειτουργία. Το ιονισμένο αέριο ξένον, που επιταχύνεται από τον κινητήρα, εκπέμπει ένα χαρακτηριστικό γαλάζιο φως
Την ερχόμενη Πέμπτη - εκτός απροόπτου - ένας πύραυλος «Falcon Heavy» της «SpaceX» θα εκτοξευτεί από το Διαστημικό Κέντρο «Κένεντι», για να βάλει σε πορεία προς την κύρια ζώνη των αστεροειδών τη διαστημοσυσκευή «Ψυχή», με τελικό προορισμό τον ομώνυμο αστεροειδή. Δεν είναι η πρώτη αποστολή της NASA προς ένα τέτοιο ουράνιο σώμα, αλλά θα είναι η πρώτη αποστολή προς έναν αστεροειδή, που αποτελείται περισσότερο από μέταλλα, παρά από βράχια και πάγο. Εφόσον η αποστολή εξελιχθεί όπως έχει προβλεφθεί, η διαστημοσυσκευή θα τεθεί σε τροχιά γύρω από την Ψυχή τον Ιούλη του 2029 και έναν μήνα αργότερα θα ξεκινήσει διετή μελέτη του αστεροειδούς, φωτογραφίζοντας την επιφάνειά του, χαρτογραφώντας τη και συλλέγοντας πληροφορίες για τη σύνθεσή του.

Ταξίδι στο κέντρο της Γης

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι ο πατατόμορφος αστεροειδής Ψυχή, που έχει μέγιστη διάμετρο 280 χιλιομέτρων και εμβαδό 165.800 τετραγωνικών χιλιομέτρων, μπορεί να είναι μέρος ή και ολόκληρος ο πυρήνας ενός πλανητοειδούς, δηλαδή του βασικού δομικού μπλοκ, που μπορεί να καταλήξει στον σχηματισμό ενός πλανήτη. Μπορεί, όμως, να είναι και το υπόλειμμα κάποιου εντελώς διαφορετικού είδους ουράνιου σώματος πλούσιου σε σίδηρο, που σχηματίστηκε από εξίσου πλούσια σε μέταλλα υλικά, κάπου αλλού στο ηλιακό σύστημα. Η Ψυχή μπορεί να μας επιτρέψει κατά έναν τρόπο να δούμε τον πυρήνα της Γης και των άλλων βραχωδών πλανητών, καθώς και τον τρόπο που αυτοί σχηματίστηκαν. Με αυτήν την έννοια, η αποστολή «Ψυχή» μπορεί να θεωρηθεί ως ένα ταξίδι στο κέντρο της Γης. Δεν μπορούμε να ανοίξουμε μια τρύπα ως εκεί, ή ως τον πυρήνα άλλων βραχωδών πλανητών και η επίσκεψη στον αστεροειδή Ψυχή ίσως να αποδειχτεί μοναδικό παράθυρο στη βίαιη ιστορία των συγκρούσεων και προσκτήσεων υλικού, που δημιουργεί πλανήτες όπως ο δικός μας.

Καλλιτεχνική απεικόνιση της «Ψυχής» στον δρόμο προς τη ζώνη των αστεροειδών
Καλλιτεχνική απεικόνιση της «Ψυχής» στον δρόμο προς τη ζώνη των αστεροειδών
Η Ψυχή εντοπίστηκε το 1852 από τον Ιταλό αστρονόμο Ανιμπάλ ντε Γκασπάρις και επειδή είναι ο 16ος αστεροειδής που ανακαλύφθηκε, αναφέρεται συχνά και ως 16 Ψυχή. Το όνομά του το οφείλει στην ομώνυμη θνητή, που κατά την αρχαιοελληνική μυθολογία έγινε θεά, την οποία συχνά αναπαριστούσαν ως γυναικεία φιγούρα με φτερά πεταλούδας και η ομορφιά της θεωρούνταν ανταγωνιστική εκείνης της Αφροδίτης. Η Ψυχή περιφέρεται γύρω από τον Ηλιο στο εξωτερικό τμήμα της κύριας ζώνης των αστεροειδών, που βρίσκεται μεταξύ Αρη και Δία. Απέχει από τον Ηλιο περίπου τρεις φορές περισσότερο από τη Γη και επειδή τα δύο σώματα κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικού μήκους τροχιές, η μεταξύ τους απόσταση κυμαίνεται από 300 έως 600 εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Εκτιμήσεις

Η πυκνότητα της Ψυχής είναι αρκετά μεγάλη (μεταξύ 3,5 και 4,1 τόνων ανά κυβικό μέτρο), αλλά λόγω του σχετικά μικρού της μεγέθους, η βαρύτητά της είναι μικρότερη κι από αυτή της Σελήνης. Στην επιφάνειά της το βάρος ενός αυτοκινήτου είναι όσο στην επιφάνεια της Γης το βάρος ενός μεγάλου σκυλιού! Υπάρχουν ακόμη αντιφάσεις στα δεδομένα, αλλά η επιστημονική ανάλυση δείχνει ότι η Ψυχή αποτελείται πιθανώς από ένα μείγμα βράχων και μετάλλων (κυρίως σιδήρου), με τα μέταλλα να αποτελούν το 30% έως 60% του όγκου της. Οι εκτιμήσεις αυτές προκύπτουν από παρατηρήσεις με ραντάρ και μετρήσεις του ρυθμού απορρόφησης και εκπομπής θερμότητας από τον αστεροειδή. Με βάση τα δεδομένα από ραντάρ και οπτικά τηλεσκόπια θεωρείται ότι η Ψυχή πρέπει να διαθέτει δύο μεγάλους κρατήρες στην επιφάνειά του και ότι το περιεχόμενό της σε μέταλλα και το χρώμα της πρέπει να ποικίλλει από περιοχή σε περιοχή. Μέχρι η διαστημοσυσκευή «Ψυχή» να μας δώσει κοντινές φωτογραφίες της, δεν θα ξέρουμε με σιγουριά.

Αναπαράσταση του αστεροειδούς Ψυχή με βάση τα έως τώρα επιστημονικά δεδομένα
Αναπαράσταση του αστεροειδούς Ψυχή με βάση τα έως τώρα επιστημονικά δεδομένα
Αν το υλικό από το οποίο αποτελείται η Ψυχή διαπιστωθεί ότι κάποτε είχε λιώσει και μετά στερεοποιήθηκε, τότε θα πρόκειται για τον πυρήνα κάποιου πλανητοειδούς. Η σύνθεσή της στην περίπτωση αυτή θα δείξει αν ταιριάζει με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων για τη σύνθεση του πυρήνα της Γης και ως προς τα βαριά, αλλά και ως προς τα ελαφρά χημικά στοιχεία. Η αποστολή θα μπορέσει, επίσης, να διαπιστώσει αν η Ψυχή σχηματίστηκε σε συνθήκες πιο οξειδωτικές ή πιο αναγωγικές συγκριτικά με τον πυρήνα της Γης.

Σήματα από μακριά

Η διαστημοσυσκευή «Ψυχή» τροφοδοτείται με Ενέργεια από φωτοβολταϊκά πάνελ διαστάσεων 25 επί 7,3 μέτρων και γι' αυτό με τα πάνελ αναπτυγμένα θα κάλυπτε περίπου ένα γήπεδο του τένις. Τα ηλιακά κύτταρα είναι ικανά να παράγουν 21 κιλοβάτ ηλεκτρικής ισχύος λίγο μετά την εκτόξευση, ενώ στην απόσταση που βρίσκεται ο προορισμός της, η παραγωγή θα πέσει στα 2,3 έως 3,4 κιλοβάτ. Η ηλεκτρική ενέργεια, εκτός από την τροφοδοσία των ηλεκτρονικών της διαστημοσυσκευής, θα τροφοδοτεί και τον κινητήρα του σκάφους, που αποτελείται από τέσσερις προωθητήρες που λειτουργούν στη βάση του φαινομένου Χολ. Οι προωθητήρες αυτοί, από τους οποίους ένας μόνο θα είναι κάθε φορά ενεργός, χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να εκτοξεύουν με μεγάλη ταχύτητα ιόντα του αδρανούς αερίου ξένον, εκπέμποντας ταυτόχρονα ένα χαρακτηριστικό γαλάζιο φως. Ο κάθε προωθητήρας θα παράγει ώση μόλις 240 χιλιοστών του Νιούτον, δηλαδή τη δύναμη του βάρους μιας μπαταρίας τύπου ΑΑ. Η συνεχής επί μακρόν λειτουργία των κινητήρων ιόντων επιτρέπει, χρησιμοποιώντας την περιορισμένη ποσότητα διαθέσιμου προωθητικού (1.085 κιλά ξένον), να επιταχύνεται η διαστημοσυσκευή επαρκώς. Αφενός ο χαμηλής ισχύος κινητήρας και αφετέρου η διαδρομή που θα ακολουθήσει, ώστε να δεχτεί βοηθητικές βαρυτικές επιταχύνσεις από τη Γη και τον Αρη, θα έχουν αποτέλεσμα η «Ψυχή» να χρειαστεί σχεδόν έξι χρόνια για να φτάσει στον ομώνυμο αστεροειδή.

Ετσι φαντάστηκε ο καλλιτέχνης τμήμα του χείλους του μεγαλύτερου κρατήρα του αστεροειδούς Ψυχή
Ετσι φαντάστηκε ο καλλιτέχνης τμήμα του χείλους του μεγαλύτερου κρατήρα του αστεροειδούς Ψυχή
Η διαστημοσυσκευή «Ψυχή» περιλαμβάνει και μια πειραματική διάταξη, που ονομάζεται Οπτικές Επικοινωνίες Βαθέος Διαστήματος (DSOC), η οποία θα επιτρέψει τη δοκιμή μετάδοσης δεδομένων από τέτοιες αποστάσεις μέσω ακτίνων λέιζερ στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Μαζί με την DSOC, η «Ψυχή» θα έχει μάζα 2,75 τόνων κατά την εκτόξευση. Αν αυτή η δοκιμή, η πρώτη σε αποστάσεις πολύ μεγαλύτερες από την απόσταση Γης - Σελήνης, αποδειχτεί επιτυχής, τότε θα ανοίξει ο δρόμος για τη χρήση της τεχνολογίας επικοινωνίας με λέιζερ και σε μελλοντικές αποστολές προς τον Αρη. Η επικοινωνία από το βαθύ Διάστημα με τον συμβατικό τρόπο, δηλαδή με ραδιοκύματα, απαιτεί πολύ ογκώδεις, βαριές και με μεγάλες απαιτήσεις συσκευές πάνω στο σκάφος, ενώ αντίθετα η επικοινωνία με λέιζερ απαιτεί λιγότερο επιβαρυντικό και απαιτητικό εξοπλισμό. Η αντικατάσταση των ραδιοεπικοινωνιών με επικοινωνίες λέιζερ θα επιτρέψει επιπλέον την αύξηση του ρυθμού μετάδοσης πληροφοριών κατά 10 έως και 100 φορές! Ωστόσο, για να διασφαλιστεί η επιτυχία της αποστολής, η διάταξη DSOC δεν θα χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση πληροφοριών του επιστημονικού μέρους, παρά μόνο πειραματικά, κατά τη διαδρομή προς τον αστεροειδή.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: www.nasa.gov



Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ