Psyche: Exploración de un mundo metálico

Ilustración artística de la misión Psyche cerca de la superficie del asteroide. Crédito: Maxar/ASU/Peter Rubin.

El objetivo de la misión Psyche de la NASA, un asteroide rico en metales en el cinturón principal entre Marte y Júpiter, es un lugar inexplorado del espacio exterior. Desde los telescopios terrestres y espaciales, el asteroide aparece como una mancha borrosa. Lo que los científicos saben, gracias a los datos de radar, es que tiene forma de papa y gira de lado.

Al analizar la luz reflejada en el asteroide llamado (16) Psyche –de donde toma su nombre la misión–, los científicos plantean la hipótesis de que el asteroide es inusualmente rico en metales. Una posible explicación para esta composición sería que se formó temprano en el Sistema Solar, como un núcleo de un planetesimal o como material primordial que nunca se derritió. Esta misión pretende averiguarlo, y en el proceso de hacerlo, esperan ayudar a responder preguntas fundamentales sobre la formación del Sistema Solar.

El lanzamiento de Psyche está previsto para agosto de 2022 desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA. Luego, la sonda utilizará su sistema de propulsión y una asistencia gravitatoria de Marte en 2023 para navegar hasta el asteroide, donde llegará en enero de 2026. Se espera que Psyche orbite el asteroide durante 21 meses, culminando su misión en octubre de 2027.

Objetivos

La misión explorará un nuevo tipo de mundo; por primera vez se examinará un mundo no hecho de roca y hielo, sino que de metal. Se espera comprender un elemento previamente inexplorado de la formación de planetas: los núcleos de hierro.

Los objetivos de la misión son:

• Determinar si Psyche es un núcleo o un material que nunca se derritió.
• Determinar las edades relativas de las regiones de la superficie del asteroide.
• Determinar si los cuerpos metálicos pequeños incorporan los mismos elementos ligeros que se esperan en el núcleo a alta presión de la Tierra.
• Determinar si Psyche fue formado bajo condiciones más oxidantes o más reductoras que el núcleo de la Tierra.
• Caracterizar la topografía de Psyche.

Sonda

Ilustración artística de la sonda Psyche. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU.

La sonda, incluyendo sus dos paneles solares, mide 24,76 metros de largo por 7,34 metros de ancho, similar al tamaño de una cancha de tenis. El cuerpo de la nave es de 3,1 metros de largo por 2,4 metros de ancho.

Además de los instrumentos que carga y un sistema de telecomunicaciones de banda X, Psyche también probará una nueva tecnología de comunicación por láser para comunicación de alta velocidad entre una sonda en el espacio profundo y la Tierra.

Los paneles solares de Psyche le proporcionarán la energía necesaria para utilizar su suave sistema de propulsión eléctrica solar que le permitirá llegar a su objetivo y orbitarlo.

Instrumentos

Psyche llevará una cámara multiespectral, un espectrómetro de rayos gamma y neutrones, y un magnetómetro.

• Cámara multiespectral: Proporciona imágenes en alta resolución usando filtros para diferenciar los componentes de la sonda. El instrumento consiste de un par de cámaras idénticas diseñadas para captar datos geológicos, de composición y topográficos. El propósito de la segunda cámara es tener redundancia para la navegación óptica, crítica para la misión.
• Espectrómetro de rayos gamma y neutrones: Detectará, medirá y mapeará la composición elemental del asteroide. El instrumento está montado en un brazo para separar los sensores de la radiación de fondo creada por las partículas energéticas que interactúan con la sonda y para proporcionar un campo de visión sin obstáculos.
• Magnetómetro: Diseñado para detectar y medir el campo magnético remanente del asteroide. Está compuesto por dos sensores magnéticos idénticos de alta sensibilidad localizados en el medio y extremo exterior del brazo.
• Ciencia de radio: Psyche usará el sistema de telecomunicaciones de radio de banda X para medir el campo de gravedad del asteroide con alta precisión. Al combinarlo con los datos topográficos, proporcionará información sobre la estructura interior de Psyche.
• Comunicación Óptica de Espacio Profundo (DSOC): La misión probará una sofisticada tecnología de comunicación por láser que codifica el dato en fotones (en lugar de ondas de radio) para la comunicación entre una nave en el espacio profundo y la Tierra. Usar luz en lugar de radio permite que la sonda comunique más datos en una cantidad dada de tiempo.

Psyche fue propuesta como una misión del Programa Discovery de la NASA siendo seleccionada en 2017 junto a Lucy.

Fuentes: Madrid Deep Space Communications Complex, Psyche Mission