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Una propulsione ‘delicata’ per Psyche

Entrerà ‘in pista’ tra meno di un anno e a portarla nelle pieghe dello spazio profondo sarà una forma di energia tranquilla ed efficiente: stiamo parlando di Psyche, la sonda della Nasa progettata per analizzare l’asteroide 16 Psyche e la cui partenza è in programma per agosto 2022.

La sonda impiegherà oltre tre anni e mezzo per raggiungere l’asteroide, viaggiando per 2,4 miliardi di chilometri; gli studiosi ritengono che il piccolo corpo celeste possa essere una porzione del nucleo di un planetesimo, uno degli elementi-base di un antico pianeta roccioso. Il team di Psyche auspica che dall’analisi dell’asteroide possano emergere particolari utili per comprendere come si siano formati i pianeti come la Terra.

Per vincere la forza di gravità terrestre la sonda farà affidamento sui possenti motori del lanciatore Falcon Heavy, mentre per il resto del viaggio sfrutterà un’altra forma di energia: la propulsione solare elettrica. Questo sistema di alimentazione prenderà il via con ampi pannelli in grado di convertire la luce solare in elettricità, che sarà poi il ‘nutrimento’ per i quattro propulsori di Psyche. Si tratta di propulsori a effetto Hall, dispositivi in cui il propellente viene accelerato da un campo elettromagnetico: la sonda sarà il primo veicolo spaziale ad usarli oltre l’orbita della Luna.

Il propellente che verrà caricato nei serbatoi di Psyche sarà il gas xeno (ben 922 chilogrammi). I propulsori utilizzeranno il campo elettromagnetico per accelerare ed espellere gli ioni dello xeno: il processo di espulsione produrrà la spinta che porterà delicatamente la sonda nello spazio, con l’emissione di fasci blu di xeno ionizzato.

Non deve stupire il fatto che la spinta sia dolce: senza l’attrito dell’atmosfera Psyche non avrà difficoltà a muoversi nello spazio profondo, raggiungendo anche velocità pari a oltre 300mila chilometri all’ora. I tecnici della missione sono convinti che l’efficienza dei propulsori a effetto Hall sia tale da poter consentire alla sonda una lunga vita operativa.

Il volo di Psyche prenderà il via dal Kennedy Space Center della Nasa, dalla storica piattaforma Pad39A. Il Falcon Heavy collocherà la sonda su una traiettoria in modo che essa possa ricevere un’ulteriore spinta con un fly by di Marte (previsto nel maggio 2023). All’inizio del 2026 entreranno in gioco i propulsori a effetto Hall, che porteranno Psyche con delicatezza in orbita intorno all’asteroide. La manovra sarà molto impegnativa perché i tecnici non conoscono a fondo le caratteristiche di 16 Psyche; i dati in loro possesso suggeriscono che sia ampio poco più di 200 chilometri e che abbia una forma simile ad una patata. Gli scienziati avranno oltre 21 mesi per tracciare l’identikit dell’asteroide: tale infatti è la durata prevista delle attività scientifiche.

In alto: rappresentazione artistica della sonda Psyche – in basso: i propulsori a effetto Hall (Crediti: Nasa/Jpl/Caltech)

 

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