Die Raumsonde „Psyche“ auf dem Weg zum Asteroiden „Psyche“ hat ihr Solarantriebssystem erfolgreich gestartet. Es wird während der sechsjährigen Reise, die voraussichtlich im Jahr 2029 die Asteroidenumlaufbahn erreichen wird, fortschrittliche optische Kommunikationstechnologie über das DSOC der NASA nutzen.
Die NASA-Raumsonde Psyche hat ihre Reise zu einem metallischen Asteroiden begonnen, bei dem es sich vermutlich um einen freigelegten Planetenkern im Asteroidengürtel handelt. Mit dieser Mission will die NASA mithilfe fortschrittlicher wissenschaftlicher Instrumente die Zusammensetzung von Asteroiden untersuchen und Einblicke in die frühen Stadien der Planetenentstehung und die Entwicklung des Sonnensystems liefern. Quelle: NASA/JPL-Caltech/ASU
Der „Psyche“-Missionscontroller auf der Erde hat das Signal der Raumsonde empfangen und die Solaranlage ist vollständig ausgefahren. Das Raumschiff wird mit Solarstrom angetrieben. Eine Solaranlage aus fünf kreuzförmigen Solarpaneelen bietet etwa 800 Quadratmeter Solarsammelfläche, sodass das Raumschiff im voll ausgefahrenen Zustand etwa die Größe eines einzelnen Tennisplatzes hat.
Die Solaranlage wird mehr als 20 Kilowatt Strom produzieren, wenn sich die Raumsonde in der Nähe der Erde befindet. Wenn die Raumsonde jedoch den weit von der Sonne entfernten Asteroiden Psyche erreicht, wird die Solaranlage knapp über 2 Kilowatt Strom erzeugen – etwas mehr als ein Fön. Diese Leistung reicht jedoch auch aus, um den Bedarf des Raumfahrzeugs während der Reise zu decken, einschließlich des Betriebs wissenschaftlicher Instrumente, der Telekommunikation, der Ausrüstung zur Steuerung der Temperatur des Raumfahrzeugs und des hocheffizienten solarelektrischen Antriebsmotors des Raumfahrzeugs.
Am Freitag, dem 13. Oktober 2023, startete eine Falcon Heavy-Rakete von SpaceX mit der Raumsonde Psyche vom Startplatz 39A im Kennedy Space Center in Florida. Die NASA-Raumsonde Psyche wird zu einem gleichnamigen metallreichen Asteroiden fliegen, der die Sonne zwischen Mars und Jupiter umkreist, um seine Zusammensetzung zu untersuchen. Das Raumschiff trägt auch die Deep Space Optical Communications Technology Demonstration der Agentur, mit der die Laserkommunikation jenseits des Mondes getestet wird. Bildnachweis: NASA/Aubrey Gemignani
Die Triebwerke des Solarantriebssystems nutzen elektromagnetische Felder, um geladene Atome oder Ionen des neutralen Gases Xenon zu beschleunigen und auszustoßen. Die ausgestoßenen Ionen erzeugen einen Schub, der „Psyche“ durch den Weltraum treibt und blaues Licht aussendet. Ohne die Behinderung durch den atmosphärischen Widerstand kann die Beschleunigung der Raumsonde relativ zur Erde während der interstellaren Reise zum Asteroidengürtel bis zu 124.000 Meilen pro Stunde (200.000 Kilometer pro Stunde) erreichen.
Zu Beginn ihrer etwa sechsjährigen Reise wird die Raumsonde Psyche etwa 100 Tage lang ersten Überprüfungen unterzogen, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert, bevor ihre Triebwerke gezündet werden. Etwa 2,5 Jahre nach dem Start wird die Raumsonde am Mars vorbeifliegen, um an Gravitationsbeschleunigung zu gewinnen. In etwa 5,5 Jahren endet die Reiseperiode und etwa im Juni 2029 wird der Kameramann der Raumsonde in der Lage sein, Bilder des Asteroiden Psyche zu machen. Im August 2029 wird die Raumsonde den metallreichen Asteroiden zum ersten Mal von geplanten 26 Monaten umkreisen.
Die Psyche-Mission der NASA ist ein außergewöhnlicher Versuch, einen Asteroiden namens Psyche zu erforschen, der sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befindet. Der Asteroid, von dem angenommen wird, dass er der freigelegte Kern eines Protoplaneten ist, bietet einen einzigartigen Einblick in die Geschichte heftiger Kollisionen und Akkretionen, die zur Entstehung terrestrischer Planeten führten. Quelle: NASA
Bei der DSOC-Demonstration (Deep Space Optical Communications) der NASA, die an Bord der Raumsonde Psyche durchgeführt wird, werden unsichtbare Nahinfrarotlaser zum Senden und Empfangen von Testdaten eingesetzt, mit einer Datenübertragungsbandbreite, die 10 bis 100 Mal größer ist als bei herkömmlichen Radiowellensystemen, die derzeit auf Raumsonden verwendet werden. DSOC wird seinen Betrieb fast zwei Jahre nach dem Start der Psyche-Mission der NASA auf dem Weg zu ihrem Vorbeiflug am Mars im Jahr 2026 demonstrieren.
Die Psyche-Mission wird von der Arizona State University geleitet. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA ist für Missionsmanagement, Betrieb und Navigation verantwortlich. Das Launch Services-Programm der NASA am Kennedy Space Center ist für die Überprüfung und Genehmigung von Trägerraketen verantwortlich und verwaltet die Startdienste für die Psyche-Mission. Launch Services plant, die Falcon Heavy-Rakete von SpaceX Anfang 2023 nach zweieinhalbjähriger Arbeit für die komplexesten und vorrangigsten Missionen der Agentur zu zertifizieren.
Psyche ist die 14. Mission, die im Rahmen des Discovery-Programms der NASA ausgewählt wurde, das vom Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, verwaltet wird.
JPL verwaltet das DSOC für das Technology Demonstration Mission Program des Space Technology Mission Directorate und das Space Communications and Navigation Program des Space Operations Mission Directorate. DSOC wird erstmals optische Kommunikation in den Weltraum bringen und den Grundstein für höhere Datenübertragungsraten für zukünftige Roboter- und Menschenmissionen zum Mars und darüber hinaus legen.