פסיכה (גשושית) – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ קטגוריה
קישורים פנימיים
שורה 38:
 
==רקע היסטורי ופיתוח המשימה==
משימת פסיכה הוצעה עבור תוכנית דיסקברי יחד עם 27 הצעות נוספות לתחרות למשימות ה-13 וה-14 של נאס"א, שנפתחה בפברואר [[2014]]. ב-30 בספטמבר [[2015]] נאס"א הכריזה על חמש הצעות שתמשכנה לשלב הסופי, ופסיכה ביניהן. ההצעות זכו בתקציב של 3 מיליון דולר כל אחת כדי לפתח תכנון משימה מעמיק ויסודי יותר.<ref>Dwayne C. Brown / Laurie Cantillo, [https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-investigations-for-future-key-planetary-mission '''NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission]''', NASA, Headquarters, Washington, September 30, 2015.</ref> ב-4 בינואר 2017 נבחרו [[לוסי (גשושית)|לוסי]] ( גשושית ) ופסיכה ( גשושית ), כמשימות מספר 13 ומספר 14 בהתאמה, כחלק מתוכנית דיסקברי. המשימות מתוכננות לשיגור באוקטובר [[2021]] ובאוגוסט [[2022]], בהתאמה.<ref>Dwayne Brown / Laurie Cantillo, [https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-two-missions-to-explore-the-early-solar-system '''NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System'''], NASA, Headquarters, Washington, January 4, 2017.</ref>
תוכנית דיסקברי (Discovery Program) מהווה אחת משלוש התוכניות המנוהלות ב[[משרד לתוכנית משימות פלנטריות]] (Planetary Missions Program Office), הממוקם ב[[מרכז טיסות החלל מרשל]], [[רדסטון ארסנל]], [[מחוז מדיסון]], [[אלבמה]] ובאחריות מנהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי - נאס"א. שתי התוכניות האחרות שמנוהלות במשרד התוכנית למשימות פלנטריות הן [[תוכנית הגבולות החדשים]] ( New Frontiers Program ) ו[[תוכנית משימות חקר מערכת השמש]] ( Solar System Exploration Program).
 
הצעות המשימה הזוכות קיבלו מימון של 450 מיליון [[דולר]] לפיתוח ובנייה של המשימה, יחד עם מימון בונוס, אם המשימות יצליחו לשלב טכנולוגיות מסוימות. משימת פסיכה מהווה חלק מתוכנית דיסקברי שכוללת משימות בעלות בינונית יחסית. עלות המשימה מוערכת בכ-760 מיליון דולר הכולל פיתוח המשימה, תפעול והמחקר המדעי לאורך המשימה. המחיר אינו כולל את עלות השיגור ועלות המיכשור החדשני והניסיוני של התקשורת האופטית ( חומרה ותפעול ).העלות הכוללת המשוערת של משימת פסיכה עד לסופה, היא כ-850 מיליון דולר, נכון לשנת [[2019]].
 
תוכנית הגשושית פסיכה הוצעה על ידי קבוצת חוקרים ב[[מדעים פלנטריים]] בהובלת החוקרת הראשית ד"ר [[לינדה אלקינס טלטון|לינדה אלקינס-טלטון]], מנהלת בית הספר לחקר כדור הארץ והחלל, הקוֹלֶג' לאמנויות ומדעים ליברלים, ב[[אוניברסיטת המדינה של אריזונה]], [[פיניקס]], [[אריזונה]]. לינדה אלקינס אחראית להצלחת המשימה הכוללת של הגשושית פסיכה. [[המעבדה להנעה סילונית]] ב[[פסדינה]], [[קליפורניה]], אחראית לניהול, תפעול, ניווט ובנית הגשושית יחד עם שותף מהתעשייה בשם [[לוראל מערכות חלל]] (Space Systems Loral (SSL)), מ[[פאלו אלטו]], קליפורניה, שהיא חברת בת של חברת [[מקסאר טכנולוגיות]] (Maxar Technologies) מ[[סטמינסטר]], [[קולורדו]].
שורה 47:
צוות המשימה כולל חוקרים ומנהלים מארבע עשרה מוסדות אקדמיים, מכוני מחקר וחברות מתעשיית החלל בארצות הברית, צרפת וגרמניה. הארגונים השותפים בפיתוח המשימה הם : [[אוניברסיטת אריזונה]] (UA), אוניברסיטת המדינה של אריזונה (ASU), [[אוניברסיטת ייל]], [[אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס]] (UCLA), [[המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס]] (MIT), [[המעבדה להנעה סילונית]] (JPL), [[מכון המחקר הדרום-מערבי]] (SwRI), [[המכון למדע פלנטרי]] (PSI), [[המעבדה לפיזיקה יישומית]] (APL) ב[[אוניברסיטת ג'ונס הופקינס]], [[מאלין מערכות מדעי החלל]] (MSSS), [[מכון סמית'סוניאן]], מקסאר טכנולוגיות ( Maxar Technologies (SSL) ), המצפה ( Côte d’Azur ) ב[[צרפת]] (OCA) ו[[המרכז הגרמני לחקר החלל]] (DLR).
 
למשימת הגשושית פסיכה יש שישה שלבים (A-F) שנמשכים בטווח השנים 2015–20272015–[[2027]], ונכון לשנת [[2020]] המשימה בשלב C, שימשך עד ינואר 2021. שלב זה מתמקד בתכנון סופי, ייצור, הרכבה ובדיקה של תת-מערכות הגשושית.
 
==מטרות ויעדי המשימה==
===יעדי המשימה===
משימת הגשושית פסיכה לאפיין, את הצורה, המבנה, ההרכב, השדהה[[שדה מגנטי]] והתפלגות המסהה[[מסה]] של האסטרואיד 16 פסיכה. המשימה תגדיל את ההבנה של תהליך היווצרות גרמי מערכת השמש והרכבם הפנימי.
* הבנת אבני הבניה של היווצרות כוכבי הלכת : גרעין מתכתי.
* בחינת תוכנם של כוכבי לכת ארציים על ידי התבוננות ישירה באסטרואידים
שורה 64:
 
;שאלות מדעיות שהמשימה תעסוק בהן:
* האם 16 פסיכה נוצר כגרעין [[פלנטסימל]] או נוצר כגוף העשיר במתכות, מהם אבני הבניה של כוכבי הלכת, האם פלנטסימלים שנוצרו בקרבת השמש שונים בהרכבם המרבי.
* האם 16 פסיכה איבדה את המעטפת החיצונית, מתי ואיך.
* אם 16 פסיכה נוצר מותך, האם 16 פסיכה התקרר מהפנים כלפי חוץ או מהחוץ כלפי פנים.
שורה 74:
==מכשור מדעי ומבנה הגשושית==
===מכשור מדעי===
למשימת הגשושית פסיכה, מתוכננים ארבעה מסלולי הקפה עיקריים סביב האסטרואיד 16 פסיכה : מסלול הקפה ראשון - 41 הקפות לאפיון האסטרואיד במשך 56 ימים ובגובה 700 ק"מ מפני השטח בזמן 32 שעות, מסלול הקפה שני - 162 הקפות למיפוי טופוגרפי במשך 76 ימים ובגובה 280 ק"מ בזמן 11.25 שעות, מסלול הקפה שלישי - 369 הקפות למחקר כבידתי במשך 369 ימים ובגובה כ -170 ק"מ בזמן 6.5 שעות ומסלול הקפה רביעי - 585 הקפות למיפוי יסודי במשך 100 ימים ובגובה 75 ק"מ בזמן 4.1 שעות. סיום המשימה מתוכנן לאוקטובר 2027. בכדי להשיג יעדים אלה, הגשושית תישא מטען של 30 ק"ג מיכשור מדעי, הכולל ארבעה מכשירים מדעיים לחישהל[[חישה מרחוק]].
* '''Multispectral image''' - תמונה רב-ספקטרלית לצילום תמונות ב[[רזולוציה]] גבוהה באמצעות מסננים שיוכלו להבחין בין חומרים מתכתיים לחומרים סיליקטיים. המכשיר מורכב מזוג מצלמות זהות המיועדות לקבלת נתונים גאולוגיים, הרכבים מינרליים וטופוגרפיים. מטרת המצלמה השנייה היא לספק ניווט אופטי קריטי למשימה. המכשיר מפותח על ידי צוות מאוניברסיטת המדינה של אריזונה.
* '''Gamma-ray and Neutron Spectrometer''' - ספקטרומטר [[קרינת גמא]] לאיתור ומיפוי היסודות הכימיים וספקטרומטר נייטרוני לאיתור ומיפוי מים וקרח בפני השטח. המכשיר מותקן על מוט באורך שני מטר בכדי להרחיק את החישנים מקרינת רקע שנוצרת מחלקיקים אנרגטיים המקימים [[אינטראקציה]] עם הגשושית ובכדי לספק שדה ראייה ללא הפרעות. המכשיר מפותח במעבדה לפיזיקה יישומית באוניברסיטת ג'ונס הופקינס ובאוניברסיטת המדינה של אריזונה.
שורה 82:
===מבנה הגשושית===
====שלדת המבנה====
גודל הגשושית בפריסה מלאה הכולל את הגוף המרכזי המכיל את המכשירים המדעיים, אמצעי התקשורת, מערכת ההנעה ושני מערכי הפאנלים הסולאריים, הוא באורך של [[מגרש טניס]]. אורך הגשושית הוא 24.76 [[מטר]] וברוחב 7.34 מטר. גודל הגוף המרכזי הוא באורך 2.4 מטר, רוחב 2.1 מטר ובגובה 1.1 מטר. הגוף המרכזי מבוסס על שלדת לווין מדגם (SSL - 1300). המשקל היבש של המרכב הוא 1400 ק"ג. בליבת המרכב מתוכנן גליל העשוי מ[[חומר מרוכב]] [[גרפיט]] והוא האלמנט המרכזי בשילדת המבנה. הגליל מכיל שבעה מיכלים מבודדים ביריעות תרמיות, של 82 ליטר כל אחד, המכילים סה"כ 1,064 ק"ג של [[קסנון]] ל[[דחף (כוח)|דחף]] הגשושית.
 
====תקשורת====
מבנה הגשושית תכלול בנוסף מכשיר נסיוני הנקרא [[תקשורת אופטית בחלל העמוק]] (Deep Space Optical Communications או '''DSOC''') מבוססת טכנולוגית [[לייזר]]. השימוש בקרן ליזר צפוי לשפר את יעילות תקשורת הגשושית, פי עשרה עד פי מאה לעומת טכנולוגיה נוכחית המבוססת על [[גלי רדיו]] (Radio frequency (RF וללא צורך בהגדלת משקל מטען הגשושית. פרויקט זה מנוהל על ידי המעבדה להנעה סילונית בפסדינה, קליפורניה. האנטנה המרכזית של הגשושית היא [[אנטנה פרבולית]] בקוטרב[[קוטר]] 2 מטר המותקנת על חלקו העליון של המרכב האמצעי, והיא מיועדת לתקשורת בתדר גבוה. בנוסף לכך, מותקנות שלוש אנטנות לתדרים נמוכים. התקשורת תעשה בעזרת מגבר של 100 [[וולט]], המאפשר שידור של עד 180 קילובייט לשנייה (TWTA). תקשורת מהווה אחד מארבעת האתגרים בתכנון גשושית; תקשורת, מקור אנרגיה, ניווט והנעה.
 
====מערכת הנעה====