Een Amerikaans militair vrachtvliegtuig bracht vorige week NASA's Psyche-ruimtevaartuig van Californië naar het Kennedy Space Center en startte een drie maanden durende campagne om de asteroïde ontdekkingsreiziger klaar te maken voor lancering op een SpaceX Falcon Heavy-raket in augustus.
De lanceringsvoorbereidingen op Kennedy omvatten het laden van meer dan een ton xenongas in het Psyche-ruimtevaartuig, gevolgd door het inkapselen van de sonde in de kuip van de lading van SpaceX voordat het wordt uitgerold naar pad 39A voor integratie met een Falcon Heavy-draagraket.
"Het verzenden naar de lanceerplaats voelt alsof het einde komt, en dat voelt zeker zo voor Psyche", zegt Brian Bone, de hoofdingenieur van het assemblage-, test- en lanceringsteam van Psyche.
Het xenon zal het elektrische voortstuwingssysteem van het ruimtevaartuig van brandstof voorzien, een set van vier zeer efficiënte elektrische stuwraketten om Psyche van de aarde naar zijn gelijknamige asteroïdebestemming te leiden.
De robotmissie zal de asteroïde Psyche in januari 2026 bereiken en vervolgens een reeks banen op verschillende afstanden binnengaan om de onontgonnen wereld in kaart te brengen. Psyche, de asteroïde, heeft een onregelmatige vorm en heeft een gemiddelde diameter van ongeveer 140 kilometer. Het bevindt zich tussen de banen van Mars en Jupiter en is voornamelijk gemaakt van nikkel en ijzermetalen.
De lanceringsperiode van het Psyche-ruimtevaartuig begint op 1 augustus met de lancering van pad 39A op die dag om 2:26 uur EDT (1826 GMT). De lancering is de eerste vlucht van SpaceX's krachtige triple-core Falcon Heavy-raket voor NASA.
De lanceringsperiode van de missie duurt enkele weken en het is de bedoeling dat het ruimtevaartuig Psyche in mei 2023 Mars bereikt voor een flyby-manoeuvre, waarbij de zwaartekracht van de planeet wordt gebruikt om naar de asteroïdengordel te slingeren.
De levering van het Psyche-ruimtevaartuig aan de lanceerbasis in Florida volgt op maandenlange tests in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië. De tests stelden de sonde bloot aan de extreme koude temperaturen en de luchtloze omgeving van de diepe ruimte, en zorgden ervoor dat het ruimtevaartuig bestand was tegen de trillingen, de akoestiek en de schokkrachten die het tijdens de lancering zal tegenkomen.
Toen die tests waren voltooid, plaatsten ingenieurs het ruimtevaartuig in een milieuvriendelijke verzendcontainer en reden het van JPL naar de luchtreservebasis March in Riverside, Californië, waar een militaire cockpitbemanning het in een C-17-transportvliegtuig laadde voor de cross-country reis naar Florida.
Na de landing op de lanceer- en landingsfaciliteit op Kennedy vrijdagmiddag, werd Psyche verplaatst naar de Payload Hazardous Servicing Facility, waar ingenieurs het ruimtevaartuig eerder deze week uit de transportkist haalden.
Het transport van het Psyche-ruimtevaartuig naar Florida verliep "uitzonderlijk soepel", zei Bone in een interview met Spaceflight Now.
Psyche werd geassembleerd en getest bij JPL, en Maxar Technologies, een bouwer van commerciële communicatiesatellieten, leverde het chassis, het voortstuwingssysteem en de zonnepanelen van het ruimtevaartuig. JPL, met uitgebreide ervaring in deep space-operaties, leverde Psyche's vluchtcomputer, software en delen van de communicatie- en energiesystemen.
Een van de eerste taken voor het Psyche-team zal zijn om te testen of het ruimtevaartuig niet is beschadigd tijdens het transport naar Florida.
"Tegelijk met de baselinetests doen we uitlijningen en zorgen we ervoor dat er niets verschoof of bewoog in de dynamiek testcampagne en de doorvoer hier naar KSC,” zei Bone.
Het verwerkingsteam van het ruimtevaartuig zal ook nieuwe software op de vluchtcomputer van Psyche laden en een end-to-end verificatietest voltooien met NASA's Deep Space Network, dat de sonde na de lancering zal volgen en ermee communiceren.
Ingenieurs zullen de energieopwekkende zonnepanelen van het ruimtevaartuig installeren en vervolgens de zeven xenontanks van Psyche vullen met meer dan 2,200 pond (1,000 kilogram) brandstof, zei Bone. Stikstofgas zal ook in het ruimtevaartuig worden geladen voor koude gasstralen die worden gebruikt voor richten of houdingscontrole.
Volgens Bone zal het xenongas in de loop van ongeveer drie weken, te beginnen begin juni, in het ruimtevaartuig worden geladen. Xenon zal de vier plasmamotoren van Psyche van brandstof voorzien, die elektriciteit met xenon zullen combineren om een lage stuwkracht te produceren. Elektrische voortstuwing is efficiënter dan conventionele raketmotoren en vereist minder brandstof voor grote snelheidsveranderingen - dus baanaanpassingen - dan andere gewone drijfgassen van ruimtevaartuigen, zoals hydrazine en stikstoftetroxide, zeer giftige maar stabiele vloeistoffen die een hypergolisch mengsel vormen en ontbranden bij contact met elkaar.
Elektrische stuwraketten kunnen weken of maanden achter elkaar draaien, terwijl minder efficiënte raketmotoren met een hogere stuwkracht seconden of minuten vuren.
Er is nog een ander voordeel van elektrische voortstuwing vanuit het perspectief van het ruimtevaartuigverwerkingsteam.
"Het neemt een enorm gevaar weg", zei Bone. “Het grootste voordeel is dat we ons geen zorgen hoeven te maken over de gevaarlijke handelingen van het tanken met de hypergolen. Het is makkelijk. Als er een lek is, is het inert. Er is niet genoeg dat het in een verstikkend middel zou zitten. We hebben een groot volumegebied, dus we bevinden ons in een zeer veilige omgeving. Dus dat maakt het leven gewoon een stuk makkelijker.
'We kunnen andere dingen op het ruimtevaartuig doen terwijl we het drijfgas laden als dat nodig is, kleine dingen. Er zijn geen keep-out zones. Je hoeft niet speciaal opgeleid te zijn. Je hebt geen medische certificeringen nodig omdat je geen SCAPE-pak (Self Contained Atmospheric Protective Ensemble) gebruikt.”
Teams op Kennedy zullen ook de deep space-transponder van Psyche installeren, onderdeel van zijn communicatiesysteem, nadat deze uit het ruimtevaartuig bij JPL moest worden verwijderd voor probleemoplossing.
Twee kleine ruimtevaartuigen zullen met Psyche naar de ruimte liften. NASA's dubbele Janus-sondes, elk met een gewicht van slechts 80 kilogram, zullen op dezelfde Falcon Heavy-raket worden gelanceerd als Psyche, maar zullen het zonnestelsel in vliegen om door afzonderlijke asteroïden te vliegen.
De Janus smallsats zijn gebouwd door Lockheed Martin en zouden eind juni in het Kennedy Space Center moeten aankomen voor integratie met een adapterring die Psyche verbindt met zijn Falcon Heavy-draagraket. Vervolgens wordt de hele stapel ruimtevaartuigen ingekapseld in de Falcon Heavy-ladingstroomlijn in de Payload Hazardous Servicing Facility.
Het lanceerteam van SpaceX zal ondertussen de drie eerste trapboosterkernen van de Falcon Heavy verbinden met de bovenste trap van de raket. De raket gaat door een testvuur op pad 39A en keert dan terug naar de hangar voor verbinding met het ruimtevaartuig Psyche en Janus in de lijkwade van de lading.
Psyche heeft drie wetenschappelijke instrumenten bij zich: een paar kleurencamera's met hoge resolutie voor 3D-beelden van de asteroïde, een gammastraling- en neutronenspectrometer om de samenstelling van de asteroïde te meten, en een magnetometer om het magnetische veld van de asteroïde te meten.
De drie-en-een-half jaar durende reis naar asteroïde Psyche zal 1.5 miljard kilometer beslaan en het ruimtevaartuig is ontworpen om de asteroïde na aankomst in 2.4 ten minste 21 maanden te bestuderen.
NASA selecteerde Psyche in 2017 als een interplanetaire missie van de Discovery-klasse, naast de Lucy-asteroïde-ontdekkingsreiziger, die vorig jaar werd gelanceerd. De totale kosten van de Psyche-missie bedragen bijna $ 1 miljard, inclusief ontwikkeling, lanceringsdiensten en operaties.
Problemen in de toeleveringsketen en de COVID-19-pandemie zorgden voor extra druk op het ontwikkelingsteam van Psyche om de missie op schema te houden voor lancering dit jaar.
"Het maakte dingen alleen maar langer aanslepen, zorgde ervoor dat dingen opduiken op momenten dat ze misschien niet optimaal waren voor het schema," zei Bone. "Dus we hebben veel herwerkt en veel herschikt en veel mogelijkheden gevonden om items in tweede ploegen te testen, om ervoor te zorgen dat we ons schema intact hielden, en we waren daarin zeer succesvol."
E-mail de auteur.
Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.
- Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. GRATIS TOEGANG.
- CryptoHawk. Altcoin-radar. Gratis proefversie.
- Bron: https://spaceflightnow.com/2022/05/05/psyche-asteroid-explorer-arrives-at-kennedy-space-center-for-final-launch-preps/
