Die NASA steuert auf eine Welt zu, die die Menschheit noch nie zuvor erforscht hat: einen großen Asteroiden, von dem man annimmt, dass er fast vollständig aus Metall besteht.
Nach dem heutigen erfolgreichen Start wird es sechs Jahre dauern, bis ein Raumschiff einen Asteroiden namens Psyche erreicht, der neue Fenster zu allem öffnen könnte, von der Entstehung von Planeten wie der Erde bis hin zur Aussicht auf Bergbau im Weltraum.
Warum wir das geschrieben haben
Eine Geschichte, in deren Mittelpunkt
Indem Wissenschaftler eine Raumsonde auf eine zwei Milliarden Kilometer lange Reise schicken, hoffen sie, etwas über den Kern unseres eigenen Planeten zu erfahren. Bei der NASA-Mission zu einem metallreichen Asteroiden geht es um Neugier und Kreativität.
Die Psyche-Mission wird die erste sein, die Lasersignale verwendet, um Informationen zurück zur Erde zu senden. Auch die Triebwerke des Fahrzeugs sind innovativ: Sie nutzen ein elektrisches Feld, das durch Sonnenenergie betrieben wird, um die Kraft des Triebwerks zu verstärken.
Am überzeugendsten ist jedoch das Ziel selbst. Eine interessante Möglichkeit besteht darin, dass der Asteroid die Möglichkeit bietet, direkt die Überreste des Kerns eines kleinen Planeten zu sehen, der sich nie vollständig gebildet hat. Die Missionswissenschaftler werden nicht erfahren, welche Geheimnisse Psyche birgt, bis sie das Raumschiff dorthin bringen und Daten sammeln.
„Der Mensch war schon immer die Spezies, die sich fragte, was sich hinter dem nächsten Hügel befand“, sagt Alan Fitzsimmons, Astronom an der Queen’s University Belfast, „und dies ist nur ein Beispiel dafür, dass die Hügel etwas weiter entfernt sind als normal.“
Es ist eine Welt wie keine andere, die bisher von der Menschheit erforscht wurde. Kein Raumschiff, keine Sonde jeglicher Art hat sich jemals in die Nähe von so etwas gewagt – einem großen Asteroiden, von dem man annimmt, dass er fast vollständig aus Metall besteht.
Die NASA ist jetzt unterwegs.
Nach einem erfolgreichen Start heute beginnt eine Raumsonde eine sechsjährige Reise zu einem Asteroiden namens Psyche, die neue Fenster zu allem öffnen könnte, von der Entstehung von Planeten wie der Erde bis hin zur Aussicht auf Bergbau im Weltraum.
Warum wir das geschrieben haben
Eine Geschichte, in deren Mittelpunkt
Indem Wissenschaftler eine Raumsonde auf eine zwei Milliarden Kilometer lange Reise schicken, hoffen sie, etwas über den Kern unseres eigenen Planeten zu erfahren. Bei der NASA-Mission zu einem metallreichen Asteroiden geht es um Neugier und Kreativität.
In einer Zeit, in der Asteroiden eine wachsende Priorität für die Weltraumforschung haben, ist die Psyche-Mission in mehrfacher Hinsicht bemerkenswert. Er wird Pionier bei der Nutzung von Lasersignalen sein, um Informationen zurück zur Erde zu senden. Auch die Triebwerke des Fahrzeugs sind innovativ: Sie nutzen ein elektrisches Feld, das durch Sonnenenergie betrieben wird, um die Kraft des Triebwerks zu verstärken.
Am überzeugendsten ist jedoch das Ziel selbst. Psyche liegt im Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter und hat eine Fläche von 64.000 Quadratmeilen, etwa so groß wie Florida, dem Bundesstaat, von dem aus der Start erfolgte. Eine interessante Möglichkeit besteht darin, dass der Asteroid eine beispiellose Gelegenheit bietet, direkt einen Blick auf die Überreste eines kleinen Planetenkerns zu werfen – in diesem Fall eines, der sich nicht vollständig gebildet hat. Aber letztendlich muss die aktuelle Mission, sagen Wissenschaftler, die Geheimnisse von Psyche enthüllen.
„Was uns am meisten begeistert, ist, dass wir nicht wirklich wissen, was Psyche ist“, sagt Ben Weiss vom Massachusetts Institute of Technology, stellvertretender Forschungsleiter und Leiter der Magnetometer-Untersuchung der Psyche-Mission. „Aus unserer Standardperspektive, die wir für die wahrscheinlichste halten, ist es bereits sehr seltsam im Vergleich zu allem, wohin wir ein Raumschiff geschickt haben – und wenn es nicht dieses Ding ist, dann ist es noch seltsamer, als wir es uns vorgestellt hatten.“
Marcio José Sanchez/AP/File
Handelt es sich um einen Planetenkern?
Psyche ist der größte einer seltenen Art von Asteroiden: solchen, die reich an Metallen sind und als Typ M bekannt sind. Dieser Asteroid kann reich an Eisen und Nickel sein.
Der einzige uns bekannte Ort in unserem Sonnensystem, an dem diese Metalle vermutlich in einer solchen Dichte und Menge vorkommen, sind die Kerne der Gesteinsplaneten Erde, Mars, Merkur und Venus. Der Erdkern würde beispielsweise aus massivem Eisen und Nickel bestehen und 20 % des Planetenradius ausmachen.
Eine Hypothese lautete daher, dass Psyche tatsächlich der freigelegte Kern eines primitiven Planeten, Babyplaneten oder Protoplaneten sei. Bei der Geburt des Sonnensystems wären die äußeren Schichten durch Kollisionen abgerissen worden und hätten den heutigen Asteroiden zurückgelassen. Schätzungen zur Dichte von Psyche – es ist viel leichter als eine Kugel aus reinem Eisen-Nickel – haben Zweifel an dieser Theorie aufkommen lassen. Wissenschaftler sehen jedoch unterschiedliche Möglichkeiten, wie das Erlernen der Zusammensetzung von Psyche durch die Mission Aufschluss über die Entstehungsstadien unseres Sonnensystems geben könnte.
„Wissen Sie, es ist fast wie ein Fingerabdruck der Prozesse, die zu dieser Zeit stattfanden“, sagt Alan Fitzsimmons, Professor für Astronomie an der Queen’s University Belfast. „Dies wird es uns ermöglichen, die Gesamtgeschichte des Sonnensystems und die Ereignisse über vier Milliarden Jahre besser zu verstehen.“
Schon die Beobachtung der Überreste des Kerns eines kleinen Planeten wäre revolutionär. Die Grenzen der aktuellen Technologie machen eine direkte Analyse des Kerns unseres eigenen Planeten, der weniger als 3.000 Meilen unter uns liegt, unmöglich. Dennoch ist es durchaus machbar, eine Raumsonde auf eine rund 2,2 Milliarden Kilometer lange Reise zu diesem metallischen Außenposten im All zu schicken.
NASA/JPL-Caltech/ASU
Ab 2029 wird die Raumsonde etwa zwei Jahre im Orbit verbringen und Daten über Psyche sammeln – seine Zusammensetzung, Schwankungen seiner Schwerkraft und vieles mehr. Wenn die Bemühungen von Dr. Weiss Überreste eines Magnetfelds entdecken, könnte dies ein Zeichen für einen alten Planetenkern sein.
Wenn Psyche wirklich eine weitgehend metallische Welt ist, wird ihr Aussehen Aufschluss geben. Wie sehen seine Krater aus – Narben von Kollisionen, die über Milliarden von Jahren entstanden sind? Wird es auf einer solchen Welt Hinweise auf vergangene tektonische und vulkanische Prozesse geben?
Um dies zu erreichen, wird die Raumsonde Psyche mit drei Hauptinstrumenten ausgestattet: einem Magnetometer zur Untersuchung möglicher Magnetfelder, einem Bildgeber zum Aufnehmen von Fotos und einem Gammastrahlen- und Neutronenspektrometer zur Messung der Elementzusammensetzung des Asteroiden.
Verwenden Sie Licht statt Funksignale
Aber es gibt noch eine andere Technologie, die auf der Raumsonde Psyche basiert, eine Technologie, die nichts mit der Hauptaufgabe der Analyse des Asteroiden zu tun hat. Es handelt sich um ein fortschrittliches Kommunikationsgerät, das Laser anstelle herkömmlicher Radiowellen verwendet, und es wird das erste Mal sein, dass es im Weltraum getestet wird.
DSOC, wie es genannt wird – Deep Space Optical Communications – wird Übertragungen mit einer Bandbreite ermöglichen, die 10 bis 100 Mal größer ist als bei aktuellen Funksystemen. Seine Schöpfer haben zukünftige Missionen im Blick, insbesondere solche, die darauf abzielen, Astronauten an Orte zu transportieren, die noch kein Mensch betreten hat.
„Wenn man ein Raumschiff baut, das zum Mars fliegen soll, muss es auf einer sehr zuverlässigen Technologie basieren“, sagt Clemens Heese, Leiter der Abteilung Optische Technologien bei der Europäischen Weltraumorganisation. „Es ist unwahrscheinlich, dass Sie Risiken eingehen [on] Dinge, die nicht validiert sind, sodass Sie auf bereits getestete Lösungen zurückgreifen.
Tolle Tage für die Asteroidenforschung
Der Psyche-Start ist nur ein Teil eines umfassenderen Wachstums der Asteroidenforschung, einschließlich der OSIRIS-REx-Mission der NASA, die kürzlich eine Probe des Asteroiden Bennu zur Erde zurückgebracht hat. Die Probe wurde von einem Raumschiff abgelegt, als es auf dem Weg zu seinem zweiten Ziel, einem anderen Asteroiden namens Apophis, an der Erde vorbeiflog.
Keegan Barbier/NASA/AP
Anfang dieser Woche sagte NASA-Administrator Bill Nelson, dass die Steine und der Staub in der Probe Wasser und einen hohen Anteil an Kohlenstoff enthielten. Dies steht im Einklang mit den Theorien der Wissenschaftler, dass Asteroiden möglicherweise die Bausteine des Lebens auf die Erde gebracht haben.
Letztes Jahr schickte die NASA außerdem eine Raumsonde auf den Asteroiden Dimorphos zu und markierte damit das erste Mal, dass die Menschheit absichtlich die Bewegung eines Himmelskörpers veränderte. Diese DART-Mission (Double Asteroid Redirection Test) spiegelt die Suche nach Möglichkeiten wider, Asteroiden abzulenken, die katastrophale Kollisionen mit unserem eigenen Planeten bedrohen könnten.
„Wenn wir Missionen zum Mond und Jupiter haben, warum gibt es dann immer noch Missionen, die sich für die Erforschung von Asteroiden interessieren?“ fragt Queenie Chan, eine Planetenwissenschaftlerin am Royal Holloway der University of London, deren Forschungsschwerpunkt auf Meteoriten und Asteroiden liegt. „Wir glauben, dass Asteroiden die Bausteine der Planeten sind. …Durch die Untersuchung von Asteroiden können wir also all diese Tiefen der Planetenentstehung verstehen und bestimmen, woher wir kommen, den Ursprung unseres Sonnensystems und den Ursprung unserer Planeten.
Bergbau im Weltraum?
Ein weiterer Faktor liegt viel weiter in der Zukunft: die Aussicht auf Asteroidenabbau. Obwohl einige argumentieren, dass die Kosten immer unerschwinglich sein werden, sind die angebotenen Reichtümer (Psyche beispielsweise wurde auf 10 Trillionen Dollar geschätzt) schwer zu ignorieren.
Tatsächlich sind sich die meisten Analysten darin einig, dass unser technologischer Fortschritt in Verbindung mit der Industrialisierung des Weltraums irgendwann den Asteroidenabbau zu einem machbaren Unterfangen machen wird – nicht nur, um Metalle auf die Erde zurückzubringen, sondern auch um Ressourcen zu gewinnen, die die Weltraumforschung erleichtern (Dinge wie Sauerstoff usw.). Eis).
Dahinter steckt eine weitere treibende Kraft: schlichte Neugier.
„Die Menschheit war schon immer die Spezies, die sich fragte, was sich hinter dem nächsten Hügel befand, und dies ist nur ein Beispiel dafür, dass die Hügel etwas weiter entfernt sind als normal“, erklärt Professor Fitzsimmons von der Queen’s University. „Wir wollen wissen, wo wir leben und wie wir zu diesem Zustand gekommen sind, damit die Erforschung meiner Meinung nach alle Wissenschaftler und Ingenieure auf diesen Missionen wirklich motiviert.“