La nave espacial Psyche de la NASA completó un sobrevuelo muy exitoso de Marte, dando a la misión un impulso gravitacional cuidadosamente planificado y generando valiosos datos científicos. Los investigadores ahora están examinando esas observaciones mientras se preparan para la llegada de la nave espacial al asteroide Psyche en 2029.
El 15 de mayo, la nave espacial pasó por Marte y utilizó la gravedad del planeta para aumentar su velocidad y ajustar ligeramente su trayectoria. La estrategia coloca a Psyche en la trayectoria que necesita para alcanzar su objetivo rico en metales en el cinturón de asteroides principal.
El encuentro también brinda a los científicos de la misión una oportunidad única de probar instrumentos de naves espaciales alrededor de un planeta bien estudiado. Marte sirvió como objetivo de práctica para los instrumentos que eventualmente explorarían PS. Los datos devueltos después del sobrevuelo mostraron que los instrumentos funcionaron como se esperaba y coincidieron con el conocimiento establecido sobre Marte, además de agregar varias observaciones útiles desde la inusual posición de observación de la nave espacial.
“Los equipos de generación de imágenes, magnetómetro y espectrómetro de rayos gamma y neutrones de la misión trabajaron horas extras para aprovechar al máximo este encuentro planetario, y todos los instrumentos produjeron resultados excelentes”, dijo Lindy Elkins-Tanton, investigadora principal de Psicología de la Universidad de California, Berkeley. “No esperábamos descubrimientos importantes dada la extensión con la que se ha estudiado el planeta, pero complementamos la ciencia de Marte con los datos que recopilamos desde la perspectiva única de Psyche”.
Psyche detecta neutrones de Marte
El espectrómetro de rayos gamma y neutrones fue sometido a una importante prueba durante el sobrevuelo. En Asteroid Psyche, el instrumento ayudará a los científicos a identificar elementos químicos presentes en el material de la superficie del objeto.
Cuando los rayos cósmicos de alta energía inciden en un cuerpo planetario, transfieren energía a los elementos de la superficie. Estos elementos pueden luego emitir neutrones y rayos gamma en diferentes niveles de energía. Al medir estas señales y compararlas con firmas elementales conocidas, los investigadores pueden determinar de qué está hecha la Tierra.
Psyche cruzó Marte a una altitud de 4.609 km (2.864 millas). Esa distancia era demasiado grande para que el instrumento detectara los rayos gamma provenientes del planeta, pero los científicos creían que aún podía registrar neutrones que escapaban de la superficie y la atmósfera marcianas.
“En el acercamiento más cercano a Marte, el espectrómetro de neutrones detectó un aumento en la tasa de conteo cercano a lo que esperábamos. Fue emocionante verlo”, dijo David Lawrence, jefe de ciencia del Espectrómetro de Psique en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins en Laurel, Maryland. “Como era de esperar, no detectamos rayos gamma de Marte, pero pusimos a prueba el instrumento y funcionó de manera brillante”.
Midiendo el entorno magnético de Marte
El magnetómetro de Psyche ha estado operativo desde que se lanzó la nave espacial en 2023. Su objetivo principal es estudiar el campo magnético del asteroide Psyche y ayudar a los investigadores a investigar si el objeto puede ser el núcleo metálico expuesto de un planeta, el componente principal de un planeta rocoso.
Durante el crucero, el magnetómetro monitorizó continuamente el campo magnético transportado por el viento solar. También registró perturbaciones causadas por eyecciones ocasionales de masa coronal sobre la nave espacial. Sin embargo, el sobrevuelo a Marte fue la primera vez que el instrumento midió la firma magnética de un cuerpo celeste.
“A medida que la nave espacial se acercaba a Marte, el magnetómetro vio un fuerte aumento en el campo magnético consistente con la región de arco de choque, donde el viento solar choca con el campo magnético del planeta”, dijo Ben Weiss, investigador principal adjunto de Psyche y líder de la investigación de magnetometría en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. “Este esfuerzo de calibración de sobrevuelo validó el rendimiento del instrumento en condiciones dinámicas y también reveló la fascinante física del magnetismo planetario”.
Fotos raras del Planeta Rojo
El generador de imágenes multiespectral de Psyche comenzó a obtener imágenes de Marte a principios de mayo y continuó monitoreando el planeta durante todo el sobrevuelo. El instrumento consta de dos cámaras idénticas diseñadas para tomar imágenes del asteroide Psyche en múltiples longitudes de onda de luz.
Cuando la nave espacial se acercó a Marte en un ángulo de fase alto, el planeta apareció por primera vez como una media luna estrecha y brillante. La luz del sol que se dispersa a través de la atmósfera marciana ayuda a crear escenas interesantes.
A medida que Psyche se acercaba, las cámaras registraron características detalladas de la superficie, incluidos cráteres en forma de viento, la capa de hielo del Polo Sur y el gran cráter Huygens de doble anillo. Toda la secuencia de un mes de duración se reunió en un vídeo de lapso de tiempo que muestra la aproximación y la salida de la nave espacial. (Vea el enlace del video al final del artículo).
“El generador de imágenes funcionó magníficamente, mostrando algunas vistas poco comunes del Planeta Rojo”, dijo Jim Bell, líder del instrumento Psych Imager en la Universidad Estatal de Arizona en Tempe. “Además de la obvia belleza de las fotos, pudimos probar completamente su calibración y sensibilidad a la luz dispersa, incluida la captación de las lunas marcianas Fobos y Deimos desde muy lejos como parte de un ejercicio de búsqueda satelital que usaremos para encontrar lunas en el asteroide Psyche”.
Las detecciones remotas de Fobos y Deimos sirvieron como ensayo para futuras misiones de exploración de pequeñas lunas alrededor del asteroide Psyche.
Comparando las imágenes de Marte de Psyche con otras misiones
Para evaluar y calibrar el generador de imágenes, los investigadores están comparando las observaciones del sobrevuelo de Psyche con datos recopilados por otras naves espaciales y vehículos exploradores en Marte.
Estas fuentes incluyen el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, el orbitador Mars Odyssey de 2001, el Mars Express y ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA (Agencia Espacial Europea) y los rovers Curiosity y Perseverance de la misión a Marte de los Emiratos Árabes Unidos.
Estas comparaciones ayudarán al equipo a comprender mejor el rendimiento de la cámara antes de que Psyche comience a estudiar sus objetivos de asteroides mucho menos conocidos.
En camino hacia la psique de asteroide en 2029
Después de una asistencia gravitacional exitosa, la nave espacial se dirige ahora directamente hacia el asteroide Psyche, que orbita en el cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter.
“Esta asistencia gravitatoria tardó años en prepararse, y el equipo de navegación lo logró: Psyche voló sobre Marte justo a tiempo para ponernos en camino a encontrarnos con el asteroide en el verano de 2029”, dijo Bob Mays, gerente de proyecto de Psyche en el Jet Propulsion South Propulsion Laboratory de la NASA. “La nave espacial está en excelentes condiciones y estamos programados para reanudar el impulso sostenido con el sistema de propulsión solar-eléctrico a finales de este otoño”.
