Enquanto a NASA procura explorar mais profundamente nosso sistema solar, uma das principais áreas de interesse é estudar mundos que podem ajudar os pesquisadores a entender melhor nosso sistema solar e o universo ao nosso redor. Um dos próximos destinos nesta campanha de coleta de conhecimento é um mundo raro chamado Psique, localizado no cinturão de asteróides.

Psique é diferente de milhões de outros asteróides porque parece ter uma superfície de níquel-ferro exposta. Pesquisadores da Arizona State University, Tempe, em parceria com o Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia, Acredito que o asteróide pode realmente ser o núcleo remanescente de um planeta primitivo. E, uma vez que não podemos explorar diretamente o núcleo de nenhum planeta, incluindo o nosso, Psiquê oferece uma visão rara da violenta história de nosso sistema solar.

"Psiquê é um corpo único porque é, de longe, o maior asteróide de metal lá fora; é mais ou menos do tamanho de Massachusetts, "disse David Oh, o engenheiro de sistemas de projeto líder da missão no JPL. "Ao explorar Psique, vamos aprender sobre a formação dos planetas, como os núcleos planetários são formados e, tão importante quanto, estaremos explorando um novo tipo de mundo. Já vimos mundos feitos de rocha, gelo e de gás, mas nunca tivemos a oportunidade de olhar para o mundo do metal, então esta é uma nova exploração no estilo clássico da NASA. "

Mas chegar a Psiquê não será fácil. Requer um sistema de propulsão de ponta com desempenho excepcional, que também é seguro, confiável e de baixo custo. É por isso que a equipe da missão recorreu ao NASA Glenn Research Center em Cleveland, que tem avançado a propulsão elétrica solar (SEP) por décadas.

Os propulsores SEP usam gases inertes, como xenon, que são então energizados pela energia elétrica gerada a partir de painéis solares a bordo para fornecer impulso ininterrupto.

"Para missões no espaço profundo, o tipo e a quantidade de combustível necessária para impulsionar uma espaçonave é um fator importante para planejadores de missão, "disse Carol Tolbert, gerente de projeto de teste do propulsor Psyche na NASA Glenn. "Um sistema SEP, como o usado para esta missão, opera de forma mais eficiente do que um sistema de propulsão química convencional, o que seria impraticável para este tipo de missão. "

A massa de combustível reduzida permite que a missão entre em órbita ao redor de Psiquê e fornece espaço adicional para toda a carga científica da missão. A carga útil de Psyche inclui um gerador de imagens multiespectral, magnetômetro, e espectrômetro de raios gama. Esses instrumentos ajudarão a equipe científica a entender melhor a origem do asteróide, composição e história.

Os benefícios adicionais do SEP são flexibilidade e robustez no plano de vôo, que permitem que a espaçonave chegue a Psiquê com muito mais rapidez e eficiência do que com a propulsão convencional.

Para esta missão, a nave espacial, que será construído em conjunto por JPL e Space Systems Loral (SSL), usará o propulsor de efeito Hall SPT-140. Porque Psique está três vezes mais longe do Sol do que a Terra, voar para lá exigia um teste único da operação de baixa potência do propulsor nas pressões muito baixas que serão encontradas no espaço.

A equipe da missão chamou a NASA Glenn, e seu poder espacial e experiência em propulsão, para colocar o propulsor da missão à prova no Laboratório de Propulsão Elétrica do centro.

"Esta missão será a primeira a usar um sistema de propulsão de efeito Hall além da órbita lunar, então os testes aqui em Glenn, que nunca havia sido conduzido antes, eram necessários para garantir que o propulsor pudesse funcionar e operar conforme o esperado no ambiente do espaço profundo, "disse Tolbert.

A instalação da NASA Glenn tem sido um destino privilegiado para testes de propulsão elétrica e sistema de energia por mais de 40 anos e apresenta uma série de câmaras ambientais espaciais, que simulam o vácuo e as temperaturas do espaço.

"Isso foi muito importante para a missão porque queremos fazer o teste como voamos e como voamos, "disse Oh." Glenn tem uma instalação de classe mundial que nos permitiu ir a pressões muito baixas para simular o ambiente em que a espaçonave operará e entender melhor como nossos propulsores irão funcionar em torno de Psique.

"À primeira vista, os resultados confirmam nossas previsões sobre o desempenho do propulsor, e parece que tudo está funcionando conforme o esperado. Mas, continuaremos a refinar nossos modelos fazendo mais análises. "

Enquanto a equipe trabalha para um lançamento previsto para agosto de 2022, eles usarão os dados coletados na NASA Glenn para atualizar seus modelos de propulsores e incorporá-los às trajetórias de missão.

Os objetivos científicos da missão Psiquê são compreender os blocos de construção da formação do planeta e explorar em primeira mão um tipo de mundo totalmente novo e inexplorado. A equipe da missão busca determinar se Psiquê é o núcleo de um planeta primitivo, quantos anos tem, se formou de maneira semelhante ao núcleo da Terra, e como é sua superfície.