Spazio

NASA, la sonda Psyche sarà spinta da futuristici propulsori elettrici solari

Quando arriverà il momento per la sonda Psyche della NASA di spingersi attraverso lo spazio profondo, sarà la potenza efficiente e silenziosa della propulsione elettrica solare a fornire la forza che spingerà Psyche fino alla fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove, con l’obiettivo di raggiungere: un asteroide ricco di metalli, chiamato anch’esso Psyche.

Il veicolo spaziale verrà lanciato nell’agosto del 2022 e percorrerà circa 2,4 miliardi di chilometri in tre anni e mezzo per raggiungere l’asteroide, che gli scienziati ritengono possa far parte del nucleo di un planetesimale, il mattone di un pianeta roccioso primordiale. Una volta in orbita, il team della missione utilizzerà il carico utile degli strumenti scientifici per indagare su ciò che questo obiettivo unico può rivelare sulla formazione di pianeti rocciosi come la Terra.

Il veicolo spaziale si baserà sui grandi motori a razzo del veicolo di lancio Falcon Heavy per sfuggire alla gravità terrestre, ma il resto del viaggio sarà affidato alla propulsione elettrica solare. Questa forma di propulsione utilizza grandi pannelli solari che convertono la luce solare in elettricità, fornendo la fonte di energia per i propulsori del veicolo spaziale. Sono noti come propulsori Hall e la sonda Psyche sarà la prima a usarli oltre l’orbita della nostra Luna.

Per il propellente, Psyche trasporterà serbatoi pieni di xeno, lo stesso gas neutro utilizzato nei fari delle auto e nei televisori al plasma. I quattro propulsori del veicolo spaziale utilizzeranno campi elettromagnetici per accelerare ed espellere atomi carichi, o ioni, di quello xeno. Quando questi ioni vengono espulsi, creano una spinta che spinge delicatamente Psiche attraverso lo spazio, emettendo fasci blu di xeno ionizzato.

In effetti, la spinta leggerissima, ma sufficiente per accelerare Psyche attraverso lo spazio profondo. Senza alcuna resistenza atmosferica per trattenerlo, infatti, il veicolo spaziale alla fine accelererà a velocità fino a 320.000 chilometri all’ora.

Poiché sono così efficienti, i propulsori Hall di Psyche potrebbero funzionare quasi senza sosta per anni senza esaurire il carburante. Psiche trasporterà 922 chilogrammi di xeno nei suoi serbatoi; gli ingegneri stimano che la missione brucerebbe circa cinque volte quella quantità di propellente se dovesse utilizzare propulsori chimici tradizionali.

“La tecnologia di propulsione elettrica solare offre il giusto mix di risparmi sui costi, efficienza e potenza e potrebbe svolgere un ruolo importante nel supportare le future missioni scientifiche su Marte e oltre”, ha affermato Steven Scott, responsabile del programma Psyche di Maxar.

Oltre a fornire i propulsori, il team di Maxar a Palo Alto, in California, è stato responsabile della costruzione del telaio delle dimensioni di un furgone del veicolo spaziale, che ospita il sistema elettrico, i sistemi di propulsione, il sistema termico e il sistema di guida e navigazione. Una volta completamente assemblato, Psyche si sposterà nell’enorme camera a vuoto termica del JPL per i test che simulano l’ambiente dello spazio profondo.