Psique, a missão da NASA para explorar um asteróide de rocha metálica com o mesmo nome, recentemente ultrapassou um marco crucial que o aproxima da data de lançamento em agosto de 2022. Agora, a missão está mudando do planejamento e projeto para a fabricação em alta velocidade do hardware da espaçonave que voará até seu alvo no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter.

Como todas as missões da NASA, os primeiros trabalhos em Psique começaram com a elaboração de projetos digitais. Então veio a construção de modelos de engenharia, que foram testados e retestados para confirmar que os sistemas fariam seu trabalho no espaço profundo - operando a espaçonave, pegando dados científicos e comunicando-os à Terra.

E a equipe acabou de passar por um estágio chave nesse processo, a revisão crítica do projeto. É quando a NASA examina os projetos de todos os sistemas de projeto, incluindo os três instrumentos científicos e todos os subsistemas de engenharia da espaçonave, das telecomunicações, propulsão, e energia para aviônicos e o computador de vôo.

"É uma das análises mais intensas pelas quais uma missão passa em todo o seu ciclo de vida, "disse Lindy Elkins-Tanton, que, como investigador principal de Psique, lidera a missão geral. "E passamos com louvor. Os desafios não acabaram, e não estamos na linha de chegada, mas estamos correndo forte. "

Estudando um mundo de Metal-Rock

Cientistas e engenheiros da missão trabalharam juntos para planejar as investigações que determinarão o que constitui o asteróide Psique, um dos alvos mais intrigantes no cinturão de asteróides principal. Os cientistas pensam que, ao contrário da maioria dos outros asteróides que são corpos rochosos ou gelados, Psique é em grande parte ferro e níquel metálicos - semelhante ao núcleo da Terra - e pode ser o coração de um planeta primitivo que perdeu suas camadas externas.

Uma vez que não podemos examinar o núcleo da Terra de perto, explorando o asteróide Psique (cerca de 140 milhas, ou 226 quilômetros, ampla) pode fornecer informações valiosas sobre como nosso próprio planeta e outros se formaram.

Para esse fim, a nave espacial Psyche usará um magnetômetro para medir o campo magnético do asteróide. Um gerador de imagens multiespectral irá capturar imagens da superfície, bem como dados sobre a composição e topografia. Os espectrômetros irão analisar os nêutrons e raios gama vindos da superfície para revelar os elementos que compõem o próprio asteróide.

A equipe da missão fez protótipos e modelos de engenharia dos instrumentos científicos e muitos dos subsistemas de engenharia da espaçonave. Esses modelos são fabricados com materiais mais baratos do que aqueles que voarão na missão; dessa forma, eles podem ser completamente testados antes que o hardware de vôo real seja construído.

"Isso está planejando com esteróides", disse Elkins-Tanton, que também é diretor administrativo e co-presidente da Iniciativa Interplanetária da Arizona State University em Tempe. "E isso inclui tentar entender até sete ou oito níveis de detalhes exatamente como tudo na espaçonave tem que funcionar em conjunto para garantir que possamos medir nossa ciência, reúna nossos dados e envie todos os dados de volta para a Terra. A complexidade é estonteante. "

Construindo a nave espacial

Agora que Psyche está a todo vapor na construção de hardware, não há tempo a perder. A montagem e o teste da espaçonave completa começam em fevereiro de 2021, e todos os instrumentos, incluindo uma demonstração de tecnologia de laser chamada Deep Space Optical Communications, liderado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA - tem um prazo de abril de 2021 para ser entregue na sala limpa principal do JPL.

O corpo principal da espaçonave, chamado Chassi de Propulsão Solar Elétrica (SEP), já está sendo construído na Maxar Technologies em Palo Alto, Califórnia. Ao observar os requisitos de distanciamento social para prevenção COVID-19, engenheiros estão trabalhando para conectar os tanques de propulsão. Em fevereiro de 2021, A Maxar entregará o SEP Chassis ao JPL no sul da Califórnia e, alguns meses depois, entregará os painéis solares que fornecem toda a energia para os sistemas da espaçonave.

Enquanto isso, O trabalho da psique também está agitado no JPL, que gerencia a missão. Os engenheiros que são essenciais para realizar o trabalho prático estão construindo e testando componentes eletrônicos enquanto seguem os requisitos de segurança COVID-19. O resto da equipe JPL está trabalhando remotamente.

JPL fornece o subsistema de aviônicos, que inclui o computador de vôo de Psique - o cérebro da nave espacial. Com o equipamento espalhado em racks em uma sala limpa, os engenheiros testam cada peça antes de integrá-la à próxima. Depois que tudo estiver conectado, eles testam o sistema completo com o software, operando os eletrônicos exatamente como eles serão usados ​​em vôo.

"Uma das coisas de que nos orgulhamos nessas missões no espaço profundo é a confiabilidade do hardware, "disse o gerente de projetos da Psyche, Henry Stone, do JPL." O sistema integrado é tão sofisticado que testes abrangentes são essenciais. Você faz testes de robustez, testes de estresse, o máximo de testes que você puder - além e acima.

"Você quer expor e corrigir todos os problemas e bugs agora. Porque após o lançamento, você não pode ir consertar o hardware. "

O próximo passo para Psiquê:aquele prazo de fevereiro de 2021 para o início da montagem, testar e lançar operações, também conhecido como ATLO.

"Eu fico arrepiada - com certeza, "Stone disse." Quando chegarmos a esse ponto, você passou por uma grande fase, porque você sabe que já fez prototipagem e testes suficientes. Você vai ter uma nave espacial que deve funcionar. "

Psyche está programado para ser lançado em agosto de 2022, e voará por Marte para uma assistência por gravidade em maio de 2023 em seu caminho para a chegada ao asteróide no início de 2026.