NASA-Sonde Psyche beim Mars

SFF-TWRiker

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Am 15. Mai macht die Sonde einen Swing-by am Mars und verändert ihre Bahn relativ zur zur Ekliptik um zum Hauptgürtel-Asteroid Psyche zu gelangen.
Dabei kann die Sonde im Abstand von wenigen Tausend km ihre Instrumente testen.
 

albertus

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Vielleicht noch etwas die technischen Details und Hintergruende zu diesem orbitalmechanischen „Handshake“:

1. Das Manoever in Zahlen​

Um Punkt 12:30 Uhr IST passierte die Sonde die Planetenoberflaeche des Mars in einer Entfernung von gerade einmal 4.500 Kilometern. Um das geografisch einzuordnen: Psyche tauchte damit tiefer unter die Mars-Umlaufbahnen ab als die beiden Monde Phobos und Deimos! Die Relativgeschwindigkeit waehrend des engsten Vorbeiflugs betrug atemberaubende 19.848 km/h (ca. 5,5 km/s).

2. Warum der Mars als „Schwungrad“ diente​

Wie wir wissen, fliegt Psyche nicht zum Mars, um dort zu bleiben. Ihr eigentliches Ziel ist der metallreiche Asteroid (16) Psyche im aeusseren Hauptguertel. Da die Sonde mit solarelektrischen Ionen-Triebwerken (Hall-Effekt-Thrastern) ausgestattet ist, verfuegt sie zwar ueber ein extrem effizientes, aber schubarmes Antriebeverfahren.

Der Vorbeiflug lieferte der Sonde einen energetischen Impuls, fuer den die Triebwerke ansonsten viele Monate ununterbrochen haetten feuern muessen. Durch das Ausnutzen des Gravitationspotentials des Mars spart die Mission massiv Xenon-Treibstoff, Zeit und Missionsressourcen. Neben dem reinen Geschwindigkeitsgewinn relativ zur Sonne ging es vor allem darum, die Bahnneigung (Inklination) exakt auf den Ziel-Asteroiden auszurichten.

3. Wissenschaftlicher Nebeneffekt: Instrumenten-Kalibrierung​

Obwohl Mars hier „nur“ als Gravitations-Schleuder diente, nutzte das Missionsteam die Gelegenheit ausgiebig, um die wissenschaftliche Nutzlast auf Herz und Nieren zu pruefen:
  • Multispektral-Kamera: Bereits waehrend des Anflugs Anfang Mai wurden tausende Bilder geschossen. Da sich Psyche dem Mars von der Nachtseite her naeherte, praesentierte sich der Rote Planet auf den Rohdaten als hauchduenne, leuchtende Sichel. Anhand der Streuung des Sonnenlichts in der Mars-Atmospaere (insbesondere ueber der noerdlichen Polarkappe) werden nun die optischen Filter kalibriert.
  • Magnetometer & Spektrometer: Das Magnetometer suchte nach Wechselwirkungen des schwachen Mars-Magnetfelds mit dem Sonnenwind. Gleichzeitig registrierte das Gamma- und Neutronenspektrometer die Veraenderungen im Fluss der kosmischen Strahlung im Schatten des Planeten.

Wie geht es weiter?​

Nach diesem kosmischen Meilenstein befindet sich die Raumsonde nun auf einer verzoegerten, hochelliptischen Bahn, die sie direkt in Richtung des Asteroidenguertels traegt. Wenn im Nachgang des Manoevers alle Bahnkorrekturen wie geplant verlaufen, wird Psyche im August 2029 ihr Ziel erreichen, um dort die freigelegten Metallkerne eines urzeitlichen Protoplaneten zu erforschen.

P.S.: Fuer diejenigen, die sich die Dynamik dieses spektakulaeren Swing-by-Manoevers visuell vor Augen fuehren moechten, bietet dieses kurze Video der NASA eine hervorragende Veranschaulichung der Flugbahn: Animation zum Mars-Vorbeiflug der Raumsonde Psyche.

Ein fantastisches Zusammenspiel von Bahndynamik und Praezisionsarbeit im Deep Space!
 
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