Les ingénieurs techniques du Plane Propulsion Laboratory de la NASA ont pour fonction d’intégrer les propulseurs Corridor dans le vaisseau spatial Psyche de l’agence d’ici juillet 2021. Parmi les propulseurs, le vaisseau spatial est visible discrètement sous une couverture défensive rouge. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Des propulseurs électriques futuristes émettant une lueur bleue brillante et froide guideront le vaisseau spatial Psyche à travers une zone profonde jusqu’à un astéroïde riche en métal.
En ce qui concerne le temps pour Nasa Le vaisseau spatial Psyche s’alimente par lui-même à travers la pièce profonde, ce sera plus l’esprit que les muscles qui feront le travail. Après la fiction technologique, l’énergie efficace et silencieuse de la vapeur électrique fournira la puissance qui propulsera le vaisseau spatial Psyche particulier jusqu’à la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter . L’orbiteur se concentre sur : un astéroïde riche en métaux également appelé Psyché.
Le vaisseau spatial sera certainement lancé en août 2022 et voyagera environ 1 . cinq milliards de milles (2,4 milliards de kilomètres) sur trois . 5 ans pour arriver à l’astéroïde particulier, qui, selon les chercheurs, pourrait être une partie du noyau d’un planétésimal, la pierre angulaire de la première terre rocheuse. Une fois à umlaufbahn, le groupe de mission utilisera la charge utile des appareils scientifiques pour enquêter sur ce que cette excellente cible peut montrer sur la formation associée aux planètes rocheuses telles que la Terre.
Une représentation illustrant le vaisseau spatial Mind de la NASA, dont le lancement est prévu vers la ceinture d’astéroïdes principale en août 2022 pour vérifier l’astéroïde riche en métaux Psyche. Crédit : NASA/JPL-Caltech/ASU
Le vaisseau spatial particulier dépendra des gros moteurs chimiques de la fusée de lancement Falcon Heavy pour exploser depuis la rampe de lancement et éloigner la gravité de la Terre. Cependant, le reste du voyage, dès que Psyche se sépare dans le lanceur, peut reposer sur une propulsion électrique solaire. Cette forme associée à la propulsion commence avec de grands panneaux solaires qui convertissent le soleil en électricité, offrant la source d’énergie pour les propulseurs de ce vaisseau spatial. Ils sont connus sous le nom de propulseurs Hall, et le vaisseau spatial Psyche sera le premier pour leurs services au-delà de l’umlaufbahn de notre Lune.
Pour le propulseur, Mind transportera des conteneurs de stockage remplis de xénon, exactement le même gaz neutre utilisé dans les phares de voiture plus lcd Télévisions. Les 4 propulseurs du vaisseau spatial utiliseront des champs électromagnétiques pour accélérer et expulser les atomes, ou ions, de ce xénon. Étant donné que ces ions sont généralement expulsés, ils produisent une poussée qui propulse légèrement Psyché au moyen de l’espace, émettant des faisceaux bleus brillants de xénon ionisé.
Le vaisseau spatial Mind de la NASA a été photographié en juillet 2021 pendant la phase d’installation, de test et de libération de la mission depuis le JPL. Les propulseurs à effet Hall propulseront le vaisseau spatial particulier vers la cible dans la ceinture d’astéroïdes principale. Crédit : NASA/JPL-Caltech
En fait, la poussée est vraiment douce, elle exerce à peu près la même quantité de stress que vous ressentiriez en gardant les trois quarts que vous tenez. Mais c’est suffisant pour accélérer l’Esprit à travers la pièce profonde. En l’absence d’attraction atmosphérique pour le retenir, le vaisseau spatial particulier peut éventuellement accélérer à des vitesses allant jusqu’à 200 1000 miles par heure (320 000 kilomètres pour chaque heure).
Principalement parce qu’ils sont si efficaces, les propulseurs Hall de Psyché pourraient fonctionner presque sans arrêt pendant des années sans manquer d’essence. Psyche apportera 2 030 livres (922 kilogrammes) associés au xénon dans ses réservoirs ; les ingénieurs estiment que la mission brûlerait environ 5 fois cette quantité de propergol si elle devait utiliser des propulseurs chimiques traditionnels.
« Même au début, lorsque nous avions conçu la mission pour la première fois en 2012, je parlais de la propulsion à énergie solaire dans le cadre du programme. Sans cela, nous n’aurions pas la mission Mind », a déclaré Lindy Elkins-Tanton de l’Arizona State University, qui semble en tant que détective principal diriger l’objectif. «Et il s’avère que cela fait partie du personnage de la mission. Il faut l’équipe spécialisée pour calculer des trajectoires plus des orbites en utilisant la propulsion électrique à l’énergie solaire. ”
Au Plane Propulsion Laboratory de la NASA, les techniciens se préparent à incorporer quatre propulseurs Hall sur le vaisseau spatial Psyche de l’agence. Les propulseurs particuliers lanceront Psyche vers la cible dans la ceinture d’astéroïdes principale. Crédit : NASA/JPL-Caltech
La manœuvre douce
Psyche partira du Cushion 39A historique au Kennedy Space Middle de la NASA. Le Falcon Weighty placera le vaisseau spatial sur une trajectoire afin de survoler la planète Roter (umgangssprachlich) pour un support gravitationnel sept mois plus tard, en mai 2023. Début 2026, les propulseurs effectueront le délicat travail d’obtention du vaisseau spatial dans umlaufbahn autour de l’astéroïde Mind, en utilisant un peu de ballet pour revenir dans umlaufbahn autour de son objectif.
Ce travail sera particulièrement difficile en raison de la façon dont les petits scientifiques connaissent l’astéroïde particulier, qui semble n’être qu’un petit point de douceur dans les télescopes. Un radar au sol suggère qu’il a une largeur d’environ 140 ml (226 kilomètres) et qu’il a la forme d’une pomme de terre, ce qui signifie que les scientifiques ne comprendront pas tant qu’ils n’auront pas compris comment fonctionne exactement le champ de gravité. Alors que la mission effectue son analyse scientifique sur 21 semaines, les ingénieurs de navigation utilisent les propulseurs à vapeur électriques pour faire voyager le vaisseau spatial au moyen d’une progression d’orbites qui accueillent progressivement le vaisseau spatial de plus en plus près de Psyché.
À gauche, l’écran LCD au xénon émet une lueur azur à partir d’un propulseur électrique à effet Hall similaire à ceux qui lanceront le vaisseau spatial Psyche de la NASA vers la ceinture principale d’astéroïdes. Sur la droite se trouve un propulseur similaire non opérationnel. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Le Jet Propulsion Lab de la NASA dans le sud de Californie, qui gère la mission en particulier, a utilisé un système de propulsion identique utilisant la Deep Area 1 de l’agence, qui a été lancé en 1998, et a survolé un bon astéroïde et une comète avant la fin de la mission en 2001. Ensuite est venu Dawn, qui utilisait généralement la propulsion électrique solaire pour se rendre en orbite plus autour de l’astéroïde Vesta, puis de la protoplanète Cérès. Le tout premier vaisseau spatial jamais mis en orbite autour de deux cibles extraterrestres, la mission Daybreak a duré onze ans, se terminant en 2018 lorsqu’elle a utilisé le dernier propulseur d’hydrazine utilisé pour maintenir régulièrement son orientation.
Compagnons de propulsion
Maxar Technologies continue d’utiliser la propulsion électrique solaire pour alimenter les satellites de communication commerciaux depuis des décennies. Mais pour Mind, ils avaient besoin d’ajuster les propulseurs ultra-efficaces du Corridor pour décoller dans une pièce profonde, et c’est exactement là que JPL des ingénieurs techniques sont intervenus. Les deux groupes espèrent que Mind, en utilisant des propulseurs Hall pour la première fois au-delà de l’orbite lunaire, aidera à repousser les limites associées à la vapeur électrique solaire.
Un propulseur à propulsion électrique solaire à impact Hall en cours d’examen dans le cadre de problèmes de vide à la NASA. Pointage de crédit : NASA
« La technologie de vapeur électrique solaire offre la combinaison parfaite d’économies de coûts, de performances et de puissance et peut jouer un rôle important dans le soutien aux missions scientifiques à venir vers Mars et au-delà », a déclaré Steven Scott, responsable du programme Maxar’s Mind.
En plus de fournir les propulseurs particuliers, le groupe de Maxar à Palo Elevado, en Californie, était responsable de la construction du châssis de la taille d’un fourgon du vaisseau spatial, qui abrite généralement le système électrique, les systèmes à vapeur, le système de chauffage et le système d’assistance et de navigation. Une fois entièrement assemblé, Mind se déplacera dans l’immense chambre d’aspirateur thermique de JPL pour un criblage qui simule l’environnement d’une pièce profonde. D’ici le printemps prochain, le vaisseau spatial pourrait être expédié du JPL à Cap Canaveral pour y être lancé.
En savoir plus sur la mission particulière
ASU dirige la mission particulière. JPL est en charge de la direction générale de la mission, de l’exécutif système, de l’intégration et des tests, et des fonctions de la mission. Psyche est la quatorzième mission sélectionnée incluse dans le plan de découverte de la NASA.
