Luca FrigerioPsyche passa alla linea del propellente di backup
Gli ingegneri della NASA che gestiscono i sistemi della sonda Psyche sono riusciti a sviluppare una soluzione per affrontare un imprevisto calo di pressione nei condotti del propellente riscontrato alla fine di aprile, quando appunto è passata da 2,5 bar a 1,8 bar. È stato infatti comandato alla sonda di passare ad una linea di alimentazione di backup, la quale attualmente sta operando in modo nominale.
Il sistema propulsivo della sonda statunitense è di tipo solare elettrico; essa infatti è dotata di quattro propulsori elettrici a effetto Hall allo xeno, i quali tramite l’applicazione di una tensione e di un campo magnetico producono degli elettroni che vanno a ionizzare gli atomi neutri del propellente. Gli ioni così prodotti, vengono accelerati dal campo elettrico ed espulsi dall’ugello generando la spinta e la tipica scia dal colore blu brillante.
A sinistra, il plasma allo xeno emette un bagliore azzurro/blu da un propulsore elettrico a effetto Hall identico a quelli a bordo della sonda Psyche. A destra, un propulsore simile non in funzione. Credits: NASA/JPL-CaltechPsyche utilizza un propulsore alla volta, ottenendo una spinta fino a 240 mN (milliNewton) e nei suoi serbatoi al lancio erano stoccati 1.085 kg di xeno. L’energia elettrica usata da tutti i sistemi del veicolo spaziale è generata da due pannelli fotovoltaici a cinque sezioni ciascuno, i quali producono 21 kW in prossimità del nostro pianeta e fra i 2,3 e 3,4 kW durante la fase orbitale attorno all’asteroide.
I controllori della missione hanno messo in pausa i quattro propulsori in aprile per indagare su un inatteso calo di pressione, determinandone poi la causa in un’anomalia ad una valvola che gestisce il passaggio del propellente. Attraverso un esteso lavoro diagnostico e di test, gli ingegneri hanno concluso che una parte di questa valvola difettosa stava ostruendo il passaggio dello xeno verso i propulsori.
Essendo stato completato il passaggio alla linea di alimentazione secondaria, la squadra di controllo della missione intende riaccendere il sistema propulsivo di Psyche per la metà del prossimo mese di giugno.
Presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, gli ingegneri sono al lavoro per preparare l’integrazione dei quattro propulsori Hall (sotto le coperture proettive rosse) sulla sonda Psyche. I propulsori spingeranno la sonda verso il suo obiettivo posto nella fascia degli asteroidi. Credits: NASA/JPL-CaltechLa sonda è stata progettata con una linea di alimentazione del propellente ridondante, che è identica a quella primaria e a scanso di ulteriori imprevisti, gli ingegneri intendono mantenere la valvola della linea di riserva in posizione aperta, per garantire il flusso continuo di propellente.
A causa della loro elevata efficienza, i propulsori ad effetto Hall di Psyche potrebbero funzionare per anni prima di terminare lo xeno; gli ingegneri hanno stimato che usando la tradizionale propulsione chimica, la missione avrebbe consumato un quantitativo di carburante 15 volte superiore. Inoltre in teoria, questo sistema propulsivo può far raggiungere a Psyche una velocità fino a 200.000 km/h.
La missione Psyche è partita il 13 ottobre 2023 dal Kennedy Space Center a bordo di un Falcon Heavy di SpaceX alla volta dell’asteroide omonimo 16 Psyche situato nella fascia degli asteroidi. La natura di questo particolare asteroide è dibattuta attualmente dagli scienziati; secondo alcuni, esso è il nucleo di un protopianeta antico, mancante degli strati più esterni a causa di impatti con altri oggetti spaziali, mentre secondo altri esso potrebbe essere una parte del nocciolo di un planetesimo, ovvero la parte primordiale più interna di un pianeta roccioso.
Una rappresentazione artistica dell’asteroide Psyche, che misura 279 x 232 x 189 km. Credits:NASA/JPL-Caltech/ASUNonostante i problemi con il sistema propulsivo, la sonda ha già percorso un miliardo di chilometri e resta in rotta per raggiungere Psyche come pianificato, nell’agosto del 2029. Nel maggio del 2026, Psyche sorvolerà Marte e usando la sua gravità come una fionda, acquisirà più velocità per il suo viaggio verso l’asteroide metallico obiettivo della sua missione, attorno al quale orbiterà per 26 mesi a quattro differenti altitudini. La missione primaria terminerà nel novembre 2031.
Fonti: NASA-1, NASA-2, NASA JPL
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