NASAの奇妙な金属小惑星探査ミッションが打ち上げられた

NASA の同名のユニークな金属小惑星への Psyche ミッションは、10 月 13 日東部時間午前 10 時 20 分に、SpaceX 社の Falcon Heavy ロケットでケネディ宇宙センターの発射施設 39A から打ち上げられました。

探査機はようやく地球からスムーズに脱出できた。サイケは10月25日までの飛行期間の初日、10月5日に打ち上げられる予定だった。しかしNASA当局は9月28日、探査機を目的地に向けるために使用される機動スラスタに問題があるとして延期を発表した。「この変更により、NASAチームはサイケ探査機の窒素コールドガススラスタを制御するために使用されるパラメータの検証を完了することができます」とNASA当局は発表文に記した。

しかし、この1週間の遅延は、ミッションの以前の遅延に比べれば小さなものだった。サイケは当初2022年10月に打ち上げられる予定だったが、NASAのジェット推進研究所が開発したナビゲーションソフトウェアに問題があったため、NASAはミッションを1年延期せざるを得なかった。

このミッションは待つだけの価値があるはずだ。珍しい小惑星や地球についての詳細を明らかにするのに役立つかもしれない。そして、約6年間のミッションで実証される先駆的な技術と運用は、将来の宇宙船の設計に影響を与えるだろう。

プシュケからプシュケへ

プシケ（宇宙船）の目的地は、16 プシケ（小惑星）です。これは、火星と木星の間の小惑星帯にある直径約 140 マイルの天体です。クレーターのあるジャガイモのような外観をしています。

天文学者による遠隔観測により、16 Psyche は鉄分を豊富に含む金属質の小惑星であることがすでに判明しており、完全には形成されなかった小さな惑星の露出した核であると考えられています。16 Psyche に接近して個人的に調査することで、科学者は地球の鉄分を豊富に含む核をより深く理解できるようになります。小惑星を調査するために 2 億 8000 万マイル離れた場所に宇宙船を送る方が、私たちの足元 1800 マイル下にある地球の岩石中心にアクセスするよりも簡単です。宇宙にある金属物体の調査は、地球の地磁気に影響を及ぼします。地磁気は宇宙放射線から生命を守っています。地磁気は、地球の固体内核が液体金属の周囲で回転するときに生成されます。

スラスターとレーザー

サイケは、小惑星に到達する主な手段として太陽電気推進を使用する NASA 初の宇宙船の 1 つです。サイケは、従来の化学ロケットに頼るのではなく、ホール効果スラスタを使用します。ホール効果スラスタは、静電場を使用してイオン (荷電粒子) を加速して放出し、推力を生成します (これは、打ち上げ遅延の原因となった窒素スラスタとは異なる機械です)。このようなスラスタは、非常に低い推力 (1 ポンドをはるかに下回る) を生成しますが、非常に効率的に動作するため、サイケはキセノンガス推進剤を節約し、カバーする長距離にわたって速度を上げることができます。

電気スラスタは太陽エネルギーを使用するが、プシケが目的地に近づくにつれて吸収する太陽光は減少する。それでも、準備は万端だ。宇宙船自体は大型車ほどの大きさだが、2枚のソーラーパネルはテニスコートほどの大きさだ。地球の近くでは21キロワット、小惑星プシケでは約2キロワットのエネルギーを生成する。

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サイケは、太陽電気推進に加え、深宇宙光通信と呼ばれる地球から宇宙船への新しい伝送システムのテストも行います。深宇宙光通信は、電波ではなく赤外線レーザーでデータをエンコードし、従来の方法よりもはるかに多くの情報をサイケ宇宙船との間でやり取りできる可能性があります。レーザー通信は単なるデモンストレーションであり、NASA の無線ベースの深宇宙ネットワークを使用して、サイケは地球と通信し、地球もサイケと通信します。

金属世界の研究

プシケは2029年に小惑星16番プシケに到着すると、鉄小惑星の磁気特性の調査に着手する。また、この探査機は、撮像装置と2種類の分光計の助けを借りて、光吸収パターンを使用して、この金属のジャガイモにどのような元素や化合物が存在するかを判断する。

しかし、サイケは単に表面をなぞるだけではありません。宇宙岩石の重力場を測定することで、小惑星の内部構造も調査します。これを行うための特別な機器はありません。代わりに、地上の科学者がサイケからの無線信号を使用して、小惑星の周りの宇宙船の軌道を正確に測定し、重力場の変化を示すわずかな変動を測定します。これにより、科学者はサイケ 16 の内部密度について知ることができます。

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プシケ計画は、惑星の形成と機能の解明に独自の可能性を秘めているが、同時に、NASA の小惑星探査計画の拡大の一環でもある。2011 年に打ち上げられた NASA のルーシー計画は、現在、2025 年から 2033 年にかけて木星付近の複数の小惑星を周回する予定である。一方、NASA の OSIRIS-REx 小惑星サンプルリターン計画は、9 月 24 日に小惑星ベンヌの破片を地球に持ち帰ったばかりである。現在は小惑星アポフィスに向かう予定で、計画は OSIRIS-APEX (起源、スペクトル解釈、資源特定、セキュリティ - アポフィス探索) と改名されている。

こうしたミッションには複数の目標がある。科学者が初期の太陽系の形成や地球のような惑星の仕組みをより深く理解するのに役立つほか、将来脅威となる可能性のある小惑星の構成や、必要に応じて小惑星を逸らす方法についても知ることができる。

例えば、アポフィスはかつては非常に危険な小惑星と考えられていました。地球に衝突することはありませんが、2029年4月13日に地球から2万マイル以内を通過する予定です。

しかし、地球の人々は、16 プシケからの危険を心配する必要はありません。なぜなら、この小惑星は、地球から数億マイル離れた火星と木星の間の軌道を無期限に回り続けるからです。

つまり、人類が金属の宇宙岩石に手を加えない限りは。小惑星の採掘は古くからあるアイデアだ。しかし、宇宙船が改良されるにつれ、プシケやそれに似た小惑星にある推定10京ドル相当の金属鉱石は、天空の資源を活用したい企業にとってかなり魅力的に映るようになるかもしれない。

この投稿は更新されました。元々は 10 月 2 日に公開されました。