Missão Psyche da NASA: uma viagem monumental a um asteróide metálico

por Tatsuya Nakamura
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NASA Milestones

Missão Psyche da NASA: uma viagem monumental a um asteróide metálico

A missão Psyche, fortemente afiliada ao MIT, foi concebida para explorar um asteróide abundante em metais situado entre Marte e Júpiter, que se pensa ser o núcleo exposto de um planeta primordial. Pesquisadores do MIT são essenciais nas investigações da missão sobre magnetismo e gravidade. A sonda está equipada com um magnetômetro, câmeras e um espectrômetro de raios gama e nêutrons, todos essenciais para descobrir os segredos magnéticos e de composição do asteroide. (Representação visual do asteroide Psyche pelo artista. Crédito: Peter Rubin/ASU)

Esta iniciativa da NASA, profundamente ligada ao MIT, visa alcançar um corpo celeste carregado de metal, potencialmente o núcleo remanescente de um planeta semelhante à Terra.

No dia 13 de Outubro, a nave espacial Psyche foi lançada e está agora a caminho deste corpo celeste metálico.

Psyche, um veículo do tamanho de uma van e equipado com painéis solares semelhantes a asas, foi lançado por meio de um foguete SpaceX Falcon Heavy às 10h19, horário do leste dos EUA. Seu destino é um asteroide, também chamado Psyche, que gira em torno do Sol no cinturão de asteroides primário entre Marte e Júpiter.

Os astrónomos postulam que o asteróide Psyche, aproximadamente do tamanho do estado de Massachusetts, é predominantemente metálico. Se assim for, poderá ser o núcleo descoberto de um planeta jovem e poderá conter informações sobre a formação do núcleo rico em metais da própria Terra.

“É um enigma complexo. Você precisa entender não apenas como as peças se interligam, mas também o que essas peças realmente são”, afirma Jodie Ream, cientista pesquisadora do MIT, que contribuiu para o projeto do magnetômetro.

A espaçonave Psyche decolou do Centro Espacial Kennedy da Flórida, impulsionada por um foguete SpaceX Falcon Heavy, às 10h19 EDT na sexta-feira, 13 de outubro de 2023. Esta missão histórica irá sondar um asteróide abundante em metal localizado no cinturão de asteróides primário entre Marte e Júpiter. Marca a missão inaugural da NASA a um corpo celeste contendo mais metal do que rocha ou gelo. Juntamente com Psyche, o experimento Deep Space Optical Communications (DSOC) da NASA também está a bordo, marcando o primeiro teste de comunicações a laser além da órbita lunar. Crédito: SpaceX

Detalhes da jornada e envolvimento do MIT

Após a sua partida do Centro Espacial Kennedy, a sonda passará por uma viagem de seis anos através do espaço interplanetário. Em 2026, Psyche se aproximará de Marte, utilizando a gravidade do planeta para se catapultar em direção ao asteroide. A sonda deverá chegar a Psyche em 2029 e passará mais 26 meses examinando a superfície do asteróide, mapeando a sua gravidade e estudando quaisquer campos magnéticos existentes.

Os cientistas do MIT estão na vanguarda da pesquisa magnética e gravitacional da missão. A iniciativa tem laços de longa data com o MIT, sendo seu principal investigador o ex-aluno do MIT e ex-professor Lindy Elkins-Tanton, que atualmente é professor na Arizona State University. O vice-investigador principal é Benjamin Weiss, professor de ciências planetárias no MIT. Elkins-Tanton lidera uma equipe que inclui veteranos do MIT nesta missão sem precedentes em um mundo metálico.

“É incrivelmente estimulante e altamente privilegiado poder ser pioneiro na exploração de um novo tipo de corpo celeste”, afirma Elkins-Tanton. “No entanto, a parte mais gratificante é criar e apoiar uma vasta equipe de indivíduos, todos comprometidos com esta busca mútua.”

A sonda pretende alcançar um asteroide que se acredita ser em grande parte metálico, o que poderá oferecer informações incomparáveis sobre o desenvolvimento planetário inicial. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU

Especulação sobre as origens de Psique

Os cientistas teorizam que Psyche pode ser um caso de evolução planetária interrompida. Embora planetas como a Terra continuassem a acumular material em torno dos seus núcleos ricos em metal há cerca de 4,5 mil milhões de anos, Psique pode ter sofrido múltiplas colisões, despojando-a do seu manto rochoso e deixando um núcleo metálico exposto. Este núcleo poderia conter elementos que também foram essenciais na formação do centro da Terra.

“Esta é a missão inaugural a um corpo celeste que não é essencialmente rocha ou gelo, mas é metálico”, observa Weiss. “Os asteróides são os blocos de construção dos planetas, então este asteróide poderia potencialmente nos contar sobre a formação planetária.”

O início da missão ocorreu durante uma conversa fortuita entre Weiss e Elkins-Tanton em 2010 no MIT. O diálogo centrou-se no estudo de Weiss sobre o meteorito Allende, um objeto celeste que caiu na Terra. A conversa acabou por levar a um conceito de missão para explorar um núcleo planetário exposto, concluindo que o asteróide Psyche seria o alvo ideal para tal estudo.

Instrumentos e descobertas de pesquisa

A espaçonave será equipada com um magnetômetro para detectar sinais de campos magnéticos antigos que possam estar impressos nas camadas superficiais de Psyche; um conjunto de câmeras para capturar imagens e identificar indicadores visuais de metal na superfície do asteroide; e um espectrômetro de raios gama e nêutrons para medir as emissões do asteróide, revelando assim os tipos de elementos metálicos em sua superfície.

Para facilitar a comunicação, a espaçonave também contará com um sistema de comunicação que será utilizado principalmente para transmissão de dados e recepção de comandos. Além disso, uma equipe científica liderada por Maria Zuber do MIT utilizará este sistema para conduzir um estudo sobre a gravidade. A equipa irá analisar a influência gravitacional do asteróide na nave espacial e nos seus sinais de rádio, mapeando assim o campo gravitacional do asteróide, o que fornecerá informações sobre a sua composição.

Liderada por Weiss, a investigação do magnetômetro envolve vários colaboradores do MIT e foi projetada por pesquisadores da Universidade Técnica da Dinamarca. O projeto inclui dois sensores colocados em uma extensão semelhante a um braço para separar qualquer sinal magnético proveniente do próprio asteróide da interferência circundante.

Para decifrar quaisquer campos magnéticos detectados, uma biblioteca simulada de padrões de campos magnéticos foi preparada pela equipe do MIT.

Esperando ansiosamente

A cientista pesquisadora do MIT, Rona Oran, afirma: “O espaço é um ambiente complexo, influenciado por campos magnéticos que emanam de vários corpos celestes. A nossa biblioteca simulada permitir-nos-á avaliar diversos cenários para que possamos discernir com precisão o campo magnético genuíno do asteroide assim que chegarmos.”

A equipa terá inúmeras oportunidades de aperfeiçoar a sua biblioteca simulada e aprofundar a sua compreensão dos campos magnéticos que rodeiam a nave espacial à medida que esta viaja em direção ao asteróide. Após o lançamento, o magnetômetro será ativado e registrará continuamente os dados, que serão enviados de volta a dois data centers do MIT para análise.

“Esta é a primeira vez que o nosso grupo lidera uma investigação científica numa nave espacial”, observa Weiss. “O lançamento inicia um período de maior responsabilidade e entusiasmo excepcional.”

Perguntas frequentes (FAQs) sobre a missão Psyche da NASA

Qual é a missão Psyche da NASA?

A missão Psyche da NASA é um projeto exploratório que visa estudar um asteroide rico em metais chamado Psyche, localizado no principal cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter. A espaçonave foi lançada em 13 de outubro e deverá chegar ao asteroide em 2029 para uma pesquisa de 26 meses.

Quem são os principais contribuintes para esta missão?

O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desempenha um papel crucial, com cientistas liderando estudos de campo magnético e gravidade para a missão. Lindy Elkins-Tanton, ex-aluna do MIT e ex-professora, é a investigadora principal, enquanto Benjamin Weiss, professor do MIT, atua como investigador principal adjunto.

Que instrumentos a espaçonave usará para a exploração?

A espaçonave Psyche está equipada com um magnetômetro para estudar campos magnéticos, câmeras para imagens visuais e um espectrômetro de raios gama e nêutrons para analisar a composição do asteroide.

Qual é o objetivo principal do estudo do asteroide Psique?

Acredita-se que o asteroide seja o núcleo exposto de um planeta primitivo. O estudo de sua composição e propriedades magnéticas poderia fornecer informações significativas sobre a formação de núcleos planetários, incluindo o da Terra.

Qual é o cronograma da missão Psyche?

Após o seu lançamento em 13 de outubro, a espaçonave fará uma viagem interplanetária de seis anos. Ele se aproximará de Marte em 2026, utilizando a atração gravitacional do planeta para um efeito de estilingue que o impulsionará até o asteroide. Espera-se que chegue ao asteróide em 2029 e passará 26 meses conduzindo sua pesquisa.

Esta é a primeira missão da NASA para estudar um asteróide rico em metais?

Sim, esta é a primeira missão da NASA focada no estudo de um asteróide que é predominantemente metálico em vez de rocha ou gelo.

O que é o experimento Deep Space Optical Communications (DSOC) associado à missão?

O DSOC é uma demonstração de tecnologia pioneira que testará pela primeira vez as comunicações laser além da Lua.

Quais são algumas hipóteses sobre a origem do asteroide Psique?

Os cientistas especulam que Psyche pode representar um caso de “desenvolvimento planetário interrompido”, potencialmente retendo elementos que formaram o núcleo da Terra. Pode ter sofrido múltiplas colisões no início da sua história, arrancando-lhe a superfície rochosa e deixando para trás um núcleo metálico.

Como se espera que as descobertas da missão afetem a nossa compreensão da formação planetária?

A missão visa fornecer uma visão única dos estágios iniciais da formação planetária, examinando um corpo que se acredita ser um núcleo planetário exposto. Poderia oferecer pistas sobre como os núcleos ricos em metais se formam e evoluem.

Como os dados da missão serão processados e analisados?

Os dados serão transferidos para o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA e transmitidos a dois centros de processamento de dados no MIT para análise por uma equipe liderada por cientistas do MIT.

Mais sobre a missão Psyche da NASA

  • Visão geral da missão Psyche da NASA
  • O papel do Instituto de Tecnologia de Massachusetts na missão psique
  • Instrumentos a bordo da espaçonave Psyche
  • Experimento de comunicações ópticas no espaço profundo (DSOC)
  • Gerenciamento de dados do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA

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