Уникальный металлический астероид может стать целью будущей космической миссии

Недавно группа американских исследователей сообщила о подготовке нового проекта исследования  астероида Психея. Разработчики планируют перелет к одному из наиболее крупных и тяжелых астероидов и исследование этого небесного тела с облетной орбиты.

Астероид Психея, находящийся в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера среди многих тысяч других малых  небесных тел, во многом отличается от  своих соседей-сородичей. Он необычно тяжелый. Достаточно сказать, что масса этого астероида составляет около 1% от массы астероидов всего астероидного пояса.

Согласно основной гипотезе астрофизиков Психея — это металлическое  ядро или крупный металлический фрагмент ядра протопланеты, которая на заре формирования Солнечной системы  разрушилась в результате столкновения с другим крупным небесным телом. По предварительным оценкам весь этот астероид-ядро состоит из металла, возможно, подобно железоникелевому ядру Земли.  При этом, как полагают исследователи, там может оказаться немало металлов тяжелее и ценнее железа и никеля, что только поднимет интерес к изучению этого объекта. Дополнительно интригует тот факт, что кроме Психеи подобного рода малых небесных тел в главном поясе астероидов  не зафиксировано.

Астероид (16)Психея был открыт в середине XIX века итальянским астрономом из Неаполя А. де Гаспарисом. Астероид обращается вокруг Солнца по слабо вытянутой эллиптической орбите (с эксцентриситетом   0,13) между орбитами Марса и Юпитера. Период обращения Психеи составляет около пяти лет. При этом плоскость его орбиты имеет небольшой наклон (около  трех  градусов)  к  эклиптике – плоскости орбиты Земли, что, конечно, снижает требования к уровню необходимых энергетических затрат (а значит, и к требуемым запасам топлива на борту космического аппарата) при выборе перелетной орбиты к этому астероиду.

По последним данным, полученным на основе наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне, Психея представляет собой весьма крупный астероид с гладкой и слегка неровной поверхностью,  размером 240х185х145 км. Период его собственного вращения оценивается в 4,2 часа. Астероид относят к спектральному классу М – малоизученному классу астероидов, содержащих в своем составе металлы. Психея отличается довольно высокой плотностью (по разным оценкам от 3,3 до 6,5 г/куб.см),  что соответствует значениям плотности ряда черных и цветных металлов. При этом отмечается практически полное отсутствии воды или водосодержащих пород, что является большой редкостью среди астероидов класса М, к которому относят данный астероид.
 
Специалисты отмечают также весьма высокую  тепловую инерцию  (способность материалов поглощать и сохранять тепло), которая  в 5 – 10 раз и более превышает аналогичные показатели большинства крупных небесных тел главного пояса астероидов (включая Цереру, Палладу, Юнону).
Предполагается также, что Психея может иметь довольно сильное магнитное поле, куда более  заметное, чем у других астероидов.  

Выбор схемы перелета и сама доставка научного модуля к Психее, как полагают разработчики, не представит особых трудностей, поскольку  планируется использование в качестве базового варианта космического аппарата  зонд DAWN, что позволит ускорить и удешевить практическую реализацию предстоящей научной экспедиции. Как известно, аппарат  DAWN, стартовавший в сентябре 2007 года, уже успешно провел комплексные исследования крупного астероида Веста с пролетной  траектории, и сейчас находится на пути  к  самому большому астероиду (малой планете) Церере.

При формировании баллистической схемы перелета к Психее возможно включение промежуточного попутного пролета планеты Марс (по аналогии с миссией  DAWN это позволит сэкономить некоторое количество топлива в пользу научного оборудования). Однако такой гипотетический  вариант во многом будет зависеть от выбора дат старта и прибытия космического аппарата к астероиду, планируемой длительности экспедиции.

После прибытия космического аппарата в окрестности астероида-цели разработчики предполагают вывести его на орбиту обращения вокруг Психеи, на которой он пробудет до полугода, проводя дистанционные исследования астероида. С этой орбиты с помощью научных приборов и оборудования космического аппарата предполагается провести топографическую съемку поверхности Психеи, изучить особенности поверхности и ее элементного состава,  исследовать  гравитационное и магнитное поля астероида. «Это будет первый металлический мир, который мы сможем увидеть», - заявила недавно одна из разработчиков проекта Линди Элкинс-Тантон (Lindy Elkins-Tanton) из Института Карнеги (США) на ежегодной Геофизической конференции в Сан-Франциско.  

Посадка аппарата на поверхность астероида с  непосредственным исследованием  и отбором образцов с поверхности астероида (что, конечно, было бы весьма интересно)  разработчиками  не планируется, так как это значительно удорожило бы стоимость всей экспедиции и, соответственно, снизило бы шансы финансирования НАСА данного проекта.

В настоящее время миссия к Психее заявлена как одна из перспективных миссий НАСА класса Discovery. Если проект будет одобрен и профинансирован, то уже после 2015 года может быть осуществлена планируемая  экспедиция, которая, как считают разработчики, даст новые знания о рождении и формировании нашей  Солнечной системы, поможет раскрыть тайны внутреннего строения планет и астероидов,  позволит получить новые данные об удивительном классе малых небесных тел.

Источник, иллюстрации www.space.com