Psyche: en resa till en metallrik asteroid

Vad finns under de tusentals kilometer av berg som döljer jordens inre? Rymdsonden Psyche är på väg till en naturlig jämförelse: den metallrika asteroiden 16 Psyche. Sonden sköts upp den 13 oktober 2023 och väntas komma fram i augusti 2029. Där ska den undersöka om asteroiden kan vara den blottlagda kärnan från ett planetembryo.

Bildkälla: Maxar/ASU/P. Rubin/NASA/JPL-Caltech · Public domain · Visa bildkällan ↗

En möjlig rest av en planets inre

Annibale de Gasparis upptäckte asteroid 16 år 1852 och döpte den efter Psyche i den grekiska mytologin. Asteroiden kretsar i huvudbältet på ungefär tre gånger jordens avstånd från solen och behöver omkring fem år för ett varv. Medeldiametern är cirka 222 km, och den står ensam för ungefär en procent av asteroidbältets massa.

Radarobservationer och spektrum visar material rikt på järn och nickel, typiskt för en asteroid av M-typ. Psyche kan vara en metallisk kärna som blottades när kollisioner slet bort de steniga yttre lagren från en planetesimal.

Vad finns inuti?

Om Psyche verkligen är en blottlagd kärna bör en ung, smält himlakropp först ha delats upp i tung metall längre in och silikater ovanför, innan de yttre lagren försvann. Men den uppskattade densiteten på 3,4–4,1 g/cm³ är mycket lägre än för rent järn. Asteroiden kan i stället vara en porös blandning av metall och sten. Att skilja mellan dessa förklaringar är ett av uppdragets viktigaste mål.

Bildkälla: Woudloper · CC BY-SA 4.0 · Visa bildkällan ↗

Gravitationsassistans vid Mars

Efter uppskjutningen med Falcon Heavy passerade Psyche omkring 4 600 km över Mars den 15 maj 2026. Planetens gravitation ändrade sondens fart och färdriktning, samtidigt som instrumenten kalibrerades och kamerorna tog bilder av Mars. Psyche beräknas nå asteroiden sommaren 2029 och därefter studera den från flera olika omloppshöjder.

Bildkälla: NASA/Aubrey Gemignani · Public domain · Visa bildkällan ↗

Tyst elektrisk framdrivning

Under den långa resan använder sonden solelektrisk framdrivning. Solpaneler med en spännvidd på omkring 25 meter försörjer fyra Halleffektmotorer, som joniserar xenon och accelererar jonerna ut ur motorn. Dragkraften är liten, men när motorerna arbetar i månader eller år kan de gradvis förändra banan.

Bildkälla: MrAdamJohnson · CC BY-SA 4.0 · Visa bildkällan ↗

Vetenskapliga instrument

Arizona State University leder uppdraget, som förvaltas av NASA:s Jet Propulsion Laboratory. En multispektral kamera kartlägger ytans material, en gamma- och neutronspektrometer mäter grundämnen och en magnetometer söker efter kvarvarande magnetism. Radiosignaler i X-band används för att kartlägga gravitationsfältet. Demonstrationen Deep Space Optical Communications har dessutom överfört data med laser över hundratals miljoner kilometer.

Bildkälla: NASA/JPL-Caltech/Arizona State Univ./Space Systems Loral/Peter Rubin · Public domain · Visa bildkällan ↗

Varför studera en metallrik asteroid?

Jordens kärna ligger under omkring 2 900 km mantel och kan inte nås genom borrning. Oavsett om Psyche är en blottlagd kärna eller en kropp som bildades av metallrikt material ger den forskarna möjlighet att pröva teorier om hur planeter växer fram och att bättre förstå jordens eget djupa inre.

Källa till 3D-modellen

Appen använder en bearbetning av Psyche by LTElkins, licensierad under CC BY 4.0. Uppdragets webbplats rekommenderar denna utskrivbara modell och anger Zach Cosico-Probstfeld som upphovsperson. Den ursprungliga STL-filen saknar material; projektet har lagt till illustrativa material. Modellen är inte avsedd för tekniska precisionsmätningar. Geometrin har förenklats och komprimerats för visning, och skala samt utgångsläge är illustrativa snarare än hämtade från telemetri.