サイキ：金属に富む小惑星への旅

地球の岩石を何千kmも掘り下げた先には何があるのでしょう。Psyche探査機は、比較対象となる天然の世界、金属に富む小惑星16 Psycheへ向かっています。2023年10月13日に打ち上げられ、2029年8月に到着予定。惑星胚の核が露出した天体なのかを検証します。

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惑星内部の破片かもしれない

Annibale de Gasparisは1852年に第16番小惑星を発見し、ギリシャ神話のPsycheにちなみ命名しました。地球の約3倍の太陽距離にある小惑星帯を約5年で一周します。平均直径は約222kmで、小惑星帯質量の約1%を占めます。

レーダーとスペクトルは、M型小惑星に特徴的な鉄・ニッケルに富む物質を示します。微惑星の岩石質外層が衝突で剥ぎ取られ、金属核が露出した可能性があります。

内部には何がある？

露出核なら、初期に溶けた天体の内部で金属が下へ、ケイ酸塩が上へ分かれ、その後外層を失ったことになります。しかし密度推定は約3.4〜4.1g/cm³で、純鉄より大幅に低い値です。Psycheは金属と岩石が多孔質に混ざった天体かもしれません。両説を見分けることがミッションの中心です。

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火星で重力アシスト

Falcon Heavyでの打ち上げ後、Psycheは2026年5月15日、火星上空約4,600kmを通過しました。速度と方向を変えながら火星を撮影し、観測装置も較正しました。2029年夏に到着し、複数の高度から小惑星を調査する予定です。

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静かな太陽電気推進

長い巡航には太陽電気推進を使います。全幅約25mのアレイが4基のHall効果スラスターへ電力を供給し、キセノンをイオン化して加速・噴射します。一基の推力は小さいものの、数か月から数年続ければ軌道を徐々に変えられます。

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科学観測装置

Arizona State Universityが科学チームを率い、NASA JPLがミッションを管理します。マルチスペクトル撮像装置は表面物質を地図化し、ガンマ線・中性子分光計は元素を測り、磁力計は残留磁気を探します。Xバンド無線で重力を追跡します。Deep Space Optical Communications実証装置は、数億kmの距離からレーザーでデータを送信しました。

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金属に富む岩を調べる理由

地球の核は厚さ約2,900kmのマントル下にあり、掘削では届きません。Psycheが露出核でも、金属質物質が後から集まった天体でも、惑星形成を検証し、地球深部を理解するための比較対象になります。

3Dモデルの出典

アプリではPsyche by LTElkinsを、CC BY 4.0に従って使用しています。ミッション公式サイトが推奨し、Zach Cosico-Probstfeldをクレジットする印刷用モデルです。元のSTLには材質がないため、本プロジェクトで説明用の材質を加えました。工学精度のモデルではなく、表示向けに形状を簡略化・圧縮しています。縮尺と初期姿勢は説明用で、テレメトリーから再現したものではありません。