V dobách, kdy byla naše Sluneční soustava ještě velmi mladá, neexistovala žádná Země, ani jiné planety. Kolem relativně mladého Slunce kroužil pouze difuzní disk plynu a prachu, ne nepodobný tomu, co dnes pozorujeme v některých mlhovinách. Během několika milionů let se tento rozvířený mrak prvotního materiálu zhroutil vlastní gravitací a vytvořil stovky nebo možná tisíce malých planetek. Některé z těchto planetesimál, jak je astronomové nazývají, narostly do průměru stovek kilometrů, když ve vířící sluneční mlhovině nabalovaly další prach a plyn. Jakmile dosáhly určité velikosti, teplo z rozpadu radioaktivních prvků uvězněných uvnitř zvýšilo teplotu natolik, že roztavilo jejich vnitřek. Hustší složky této taveniny – železo a další kovy se usadily ve středu a nechaly lehčí silikáty putovat k povrchu. Tyto lehčí materiály se nakonec ochladily a vytvořily pláště ze silikátové horniny kolem těžkých kovových jader. Tímto způsobem bylo hluboko uvnitř těchto planetesimál uvězněno obrovské množství železa a slitin niklu, navždy skryto přímému zkoumání.

Ilustrace planetky 16 Psyche. Jaká bude realita? Obrázek:NASA

Doslova chemická laboratoř nemyslíte? A to není vše. V průběhu milionů let se tento materiál srážel a z těchto kolizí vznikly protoplanety. Zárodky nám již známých planet. Protoplanet ovšem bylo mnohem více než osm (počet planet Sluneční soustavy). Než dospěly do nám známého stavu, tak si prošly doslova peklem. Kosmický kulečník, či kosmický tanec, kde hlavní slovo měla gravitace. Neustálé střety protoplanet způsobovaly, že jejich kovová jádra byla rozbita a znovu smíchána s materiálem silikátového pláště. Nárůst teploty byl samozřejmostí, protože jak známo každá akce vyvolává reakci (akrece). To mělo za následek opětovné oddělení smíchaného materiálu. Některé střety měly dostatek energie k úplnému zničení protoplanety. Přírodní cestou bylo zabráněno vzniku planety a pozůstatky přispěly ke vzniku pásu asteroidů, který nyní známe mezi drahami Marsu a Jupiteru. Jenže naše jistoty občas nabourávají výjimky, a právě výjimky jsou mnohdy klíčem ke správné odpovědi. V našem případě jde o planetární evoluci.

Psyché a Charón. Obrázek: Wikipedia

Právě takovou výjimkou se zdá být planetka 16 Psyche. Zdá se totiž, že několik protoplanet možná uniklo popisovanému osudu. V tomto případě se astronomové domnívají, že série kosmických srážek způsobila, že těleso ztratilo většinu svého pláště a výsledkem je jen malé množství silikátové horniny a velké množství kovu. Tyto materiály se spojily a vytvořily vzácný druh světa. Pokud je tato teorie správná, největším doposud známým příkladem by byl asteroid zvaný 16 Psyche — pojmenovaný po řecké bohyni duše Psyché. Podle legendy byla Psyché nejmladší a nejkrásnější ze tří dcer anatolského krále a váže se k personifikaci lidské duše. Krásná dívka s motýlími křídly, nebo duše opouštějící tělo zemřelého jsou časté formy zpodobnění této bájné dívky putující kvůli lásce až do podsvětí. Výjimečná a svým způsobem krásná je i planetka nesoucí stejné jméno a kdo četl předešlé řádky pozorně, tak ví, co to znamená… Ano, budeme mít možnost prozkoumat vzácný a jinak nedostupný materiál.

Planetka 16 Psyche je doslova obrem mezi planetkami a má hustotu podobnou kovu. Celkově tvoří celé 1 % celkové hmotnosti pásu asteroidů! Je velmi zajímavá i z jednoho prostého důvodu. Jednou může být zdrojem mnoha surovin pro naší civilizaci. Je však třeba si přiznat, že k nějaké efektivní kosmické těžbě máme ještě daleko. Nicméně průzkum těchto světů, bych přirovnal například k průzkumným vrtům u nás na Zemi. Vyslání družice k takto zajímavému světu bylo pouze otázkou času a konečně jsme tak daleko, že stejnojmenná mise NASA je již za dveřmi. Mise Psyche, kterou vede Lindy Elkins-Tantonová z Arizonské státní univerzity a řídí Laboratoř proudového pohonu NASA JPL, bude testovat teorie astronomů o vzniku a složení planetárního jádra a zároveň zkoumat svět, který se nepodobá žádnému z těch, které vesmírné sondy doposud navštívily.

Dlouhá cesta do neznáma

Jak už to bývá, tak i příběh této sondy započal na Zemi. Mise byla součástí programu Discovery, který sliboval levnější mise k průzkumu Sluneční soustavy. Je známo heslo „rychle, lépe, levněji“, které doslova zlidovělo. V rámci tohoto programu vzniklo, nebo stále ještě vzniká celkem 16 misí. Jedna z nich CONTOUR skončila nezdarem během startu. K úspěchům patří mise jako: Mars Pathfinder, MESSENGER, Dawn, Kepler, InSight a další. Sonda Psyche se do užšího výběru dostala 30. září 2015 jako jeden z pěti finalistů a získala 3 miliony USD na další vývoj konceptu. Během let bylo oznámeno několik změn v datu startu i plánované trajektorii. Což mělo za následek změnu doby přeletové fáze. Start mise Psyche byl původně naplánován na rok 2023, ale v květnu 2017 bylo datum startu posunuto tak, aby sonda cílila na efektivnější trajektorii. Byl stanoven start v roce 2022 a i ten byl později odložen o rok na 5. října 2023 kvůli problémům během testování. Respektive se pátého otevře startovací okno, které potrvá do 25. října.

Psyche čeká poměrně dlouhá náročná cesta a to i přesto, že v roce 2026 využije gravitační asistence Marsu k urychlení své dráhy. K plánovanému asteroidu dorazí až v srpnu 2029. To ale není vše. Usadit se okolo planetky je mnohem těžší než to podobné realizovat u planety, protože asteroidy mají mnohem menší gravitaci, a tak je hlavní složkou Psyche její pohon. Naštěstí obíhat méně hmotná tělesa již umíme a máme také dostatek zkušeností. Například sonda Rosetta evropské kosmické agentury byla schopna se udržet okolo komety 67P/Čurjumov-Gerasimenko. NASA má pak vlastní zkušenosti z mise Dawn, která zkoumala dvě planetky, respektive jednu planetku a jednu trpasličí planetku. Konkrétně jde o tělesa Vesta a Ceres a oba světy po určitou dobu také obíhala. Sonda Dawn používala solárně-elektrický pohon (iontové motory). Její tři vysoce účinné motory přeměňovaly elektřinu ze solárních panelů na tah ionizací hnacího plynu a jeho urychlováním pomocí vysokonapěťového elektrického pole.

Ukázka oběžných drah okolo planetky, ze kterých bude sonda Psyche kovový svět zkoumat. Obrázek: NASA

Sondu Psyche vynese raketa Falcon Heavy SpaceX za 117 milionů dolarů. Cesta k planetce bude trvat 5 let a 10 měsíců s plánovanou operační dobou okolo planetky v délce 21 měsíců. Počítá se i z prodloužením mise, pokud sonda bude v dobré kondici. Automat prozkoumá planetku 16 Psyche ze čtyř drah pojmenovaných abecedně od nejvyšší (A) po nejnižší (D), ale sonda nebude provádět změny v abecedním pořadí. Spíše na základě měnícího se množství slunečního světla osvětlujícího povrch asteroidu během pozorování a druhu vědy, který bude sonda zrovna provádět. Jelikož na začátku první části oběžné dráhy B bude sluneční světlo osvětlovat stále méně povrchu asteroidu, je tato oběžná dráha okolo planetky rozdělena na dvě části, B1 a B2. Očekávané pořadí oběžných drah během hlavní mise Psyche tedy je: A, B1, D, C, B2.

Startovní okno se otevírá 5. října a potrvá do 25. října 2023, jak bylo uvedeno. Bohužel předpověď startu zatím nepřeje a na pátek 13. října je šance na start kvůli počasí okolo 40 % (nakonec se předpověď zlepšila a raketa odstartovala). Startovní okno pro každý den je okamžité, což znamená, že mise může startovat pouze v přesný čas nebo se přesouvá na některý z následujících dnů. Plán cesty sondy k planetce si vyžádal velmi přesné plánování, protože bude k cestě využita asistence planety Mars. Je tedy třeba počítat s pohybem Země a Marsu kolem Slunce. Země a Mars se k sobě přibližují jen jednou za 26 měsíců. Určení možných dalších termínů startu závisí tedy na těchto faktorech. Očekávaný přílet sondy Psyche k planetce je prozatím stanoven na konec července 2029.

Časová osa startu. Časy se mohou nepatrně lišit. Grafika je vytvořena pro start 5. října 2023. Obrázek: NASA/JPL-Caltech

Sonda se od rakety oddělí přibližně hodinu a tři minuty po startu. Druhý stupeň urychlí sondu na únikovou rychlost od Země. Nebude tedy usazena na oběžnou dráhu kolem Země. Po oddělení od rakety Falcon Heavy Psyche probudí senzor (MIMU), aby zjistil, zda se sonda otáčí. MIMU pomůže v případě nutnosti zastavit jakoukoli neplánovanou rotaci před rozevřením výkonných solárních panelů. K zahájení rozevření panelů dojde přibližně 6 minut po oddělení sondy od rakety. Nejdříve jedna a poté i druhá strana. Očekává se, že ke kompletní rozložení obou částí bude trvat 21 minut. Poté dojde k natočení solárních panelů do vhodné pozice vůči Slunci. Sonda poté přejde do bezpečnostního režimu. V této fázi namíří jednu ze svých antén s nízkým ziskem na Zemi pro komunikaci a dokončí pouze základní technické činnosti a počká na další příkazy od pracovníků mise ze Země. Přeletová fáze potrvá téměř 6 let. Během cesty bude pravidelně prováděná aktualizace softwaru, kalibrace přístrojů a zahájení experimentu z komunikací přístrojem DSOC.

Přeletová fáze je rozdělena na tři čísti. První je nazvána Cruise 1. Ta zahrnuje trajektorii sondy ze Země na Mars. Pokud vše půjde podle plánu, začne Cruise 1 za 100 dní od startu a skončí 60 dní před průletem kolem Marsu v květnu 2026. Pak tu máme průletovou fázi okolo planety. Iontové motory nepoběží a přístroje budou kalibrovány. Dva dny po průletu započne fáze nazvaná Cruise 2. Potrvá 29 měsíců a opět téměř po celou dobu budou v provozu i iontové motory. Tato část končí příletem Psyche k planetce v roce 2029.

Grafika ukazuje cestu sondy k planetce 16 Psyche včetně důležitých milníků na cestě. Obrázek: NASA/JPL-Caltech

Komunikační družice přeměněná na vesmírnou sondu

Tým v Jet Propulsion Laboratory (JPL) stojící za návrhem sondy Psyche plánoval levnou sondu. Hlavním problémem bylo vymyslet, jak to udělat, aniž by překročili plánovaný rozpočet. Oslovili tedy společnost Maxar se sídlem ve Westminsteru ve státě Colorado. Společně vyřešili problém tak, že použili z větší části již existující technologii, kterou firma vyráběla a úspěšně používala. Maxar Technologies je známou firmou vyrábějící družice pro dálkový průzkum Země, telekomunikace, radarový průzkum a další. V nedávné době dokonce společnost získala kontrakt NASA jako dodavatel energetického a pohonného modulu pro vesmírnou stanici Gateway. 

Sonda Psyche v červenci 2021 během fáze montáže a testování v Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. Obrázek: JPL

Psyche je postavena na roky ověřené platformě SSL 1300. Pokud vynecháme družice Starlink, tak je právě toto nejoblíbenější základ pro družice na světě, a to už od roku 1989. Výhodou je, že nebylo třeba vyvíjet nový základ s pohonem. Sonda Psyche v mnoha ohledech připomíná standardní komunikační družici společnosti Maxar. Má výkonné a velké solární panely a elektrický pohon, který šetří hmotnost. Navíc má však odlišnou avioniku, letový software a mnoho systémů ochrany potřebných pro autonomní provoz v hlubokém vesmíru od JPL. Tento koncept byl ovšem od samého počátku obtížný. Zaprvé, vedení NASA se oprávněně obávalo přehnaných opatření ke snížení nákladů, protože model „rychleji, lepe, levněji“, zavedeny v 90. letech 20. století, měl na svědomí i některé velkolepé chyby. Za druhé, použití existujících technologií na misi Dawn vedlo paradoxně k velkému překročení plánovaných nákladů už během vývojové fáze. A v neposlední řadě, mnoho zúčastněných lidí věřilo (chybně), že prostředí hlubokého vesmíru je natolik specifické, že by sonda Psyche musela být velmi odlišná od komunikační družice určené k obíhání Země.

Psyche v čisté místnosti 26. června 2023 v zařízení Astrotech Space Operations poblíž Kennedyho vesmírného střediska na Floridě. Foto: NASA/Frank Michaux

NASA společně s JPL opatrně každý z těchto problémů řešila ve spolupráci s inženýry společnosti Maxar. Udrželi náklady pod kontrolou používáním hardwaru ze standardních produktových řad společnosti a minimalizovali jejích změny. Ve skutečnosti totiž prostředí na geosynchronní oběžné dráze není tak odlišné od toho, s jakým se potká sonda Psyche v cíli. Sonda po startu bude dostávat stejné množství slunečního záření, pro který jsou stavěny standardní komunikační satelity. Samozřejmě, Psyche bude muset zvládnout i chlad hlubokého vesmíru, ale i družice společnosti Maxar musí vydržet podobné podmínky. Prolétají totiž v různých periodách zemským stínem. Rozdíly tu ovšem jsou. Například radiátory odvádí mnoho kilowattů odpadního tepla, které generují mikrovlnné zesilovače. Toho dosahují vyzařováním tepla do vesmíru. Podobně fungují radiátory třeba i na ISS a jiné družice v okolí Země. Vyzařování velkého množství tepla do vesmíru by však pro Psyche představovalo velký problém, protože v okolí planetky 16 Psyche je tok světla a tepla ze Slunce desetinový ve srovnání se Zemí. Pokud by tedy tomu tým nezabránil, sonda by se brzy stala příliš chladnou na to, aby mohla fungovat tak daleko v pásu asteroidů.

Maxar se s touto výzvou vypořádal instalací vícevrstvé tepelné izolace po celé sondě, která pomůže udržet teplo uvnitř. Společnost také přidala speciální záklapky na horní části tepelných radiátorů. Ty připomínají žaluzie, které se automaticky zavřou, aby zachytily teplo uvnitř, když se Psyche příliš ochladí. Zůstalo však mnoho dalších technických problémů, zejména co se pohonu týče. Ač se to možná nezdá dosáhnout planetky v pásu asteroidů je poměrně energeticky náročné. Rozměry sondy a hmotnost pohonných látek přinutila konstruktéry přemýšlet nad alternativou, aby se snížilo množství pohonné hmoty potřebné k dosažení asteroidu, proto použije sonda Psyche solárně-elektrické motory, které urychlují ionty na velmi vysoké rychlosti – více než šestkrát vyšší než jaké lze dosáhnout chemickými raketami. Konkrétně bude používat typ iontového motoru známého jako Hallův motor.

Obyčejně neobyčejný pohon

Tento druh motorů má sice vysoký specifický impulz (Isp) a účinnost, ale má slabý tah. To znamená, že pro změny rychlostí je třeba dlouhé zážehy, které trvají dny a někdy dokonce týdny. Psyche má na své palubě celkem čtyři tyto motory. Vždy po dvojci na každé straně. Vyplatí se uvést, že motory se liší od těch, které měla sonda Dawn. Ta využila jiný typ. Hallovy motory mají celkem bohatou historii, byly využity na celé řadě družic na oběžných drahách kolem Země, ale je to vůbec poprvé, kdy se tento typ vydá na meziplanetární misi. To alespoň uvádí NASA. Zda je počítána i mise ESA BepiColombo netuším. Těm pozornějším jistě došlo, že elektrický pohon bude využívat k pohonu solární panely. Psyché nemá žádné extra baterie pro pohon, kam by se případně mohla akumulovat energie. Takže výkon, který bude k dispozici pro provoz trysek, se výrazně sníží, jak se kosmická loď bude vzdalovat od Slunce.

Fotografie vlevo zachycuje pracující Hallův motor identický s těmi, které budou pohánět sondu NASA Psyche, která má odstartovat v roce 2023. Xenonová plazma při provozu trysky vydává typickou modrou zář. Vpravo je nefunkční Hallova tryska. Fotografie vlevo byla pořízena v laboratoři NASA Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. Fotografie vpravo byla pořízena v Glenn Research Center NASA. Foto: JPL/NASA

To je problém, protože elektrické motory jsou obvykle navrženy tak, aby fungovaly nejlépe při maximální úrovni výkonu. Praxe ukázala, že je docela snadné je trochu přiškrtit, klidně i na polovinu jejich maximálního výkonu. Například Hallovy motory, které používá společnost Maxar na svých komunikačních satelitech, mohou běžet na 4,5 kilowattu, když je třeba zvýšit oběžnou dráhu. Pro rutinnější zážehy běží tyto motory na 3 kW. Jenže pro Psyche bylo třeba škrtit víc, mnohem víc. Tým spočítal, že to bude méně než 1 kW, v době, kdy sonda bude blízko k cíli. Problém je, že účinnost klesá, když děláte tento druh škrcení. Elektrický výboj uvnitř motoru může být nestabilní, pokud je výkon příliš snížen. Přiškrcený motor může dokonce úplně přestat vyvíjet tah, což je podobné, jako zhasnutí plamene v proudovém motoru. S pomocí důmyslného inženýrství byli schopni provést úpravy způsobu, jakým provozujeme motory Maxar tak, aby mohly fungovat stabilně při úrovních výkonu i 900 W. To vše bylo samozřejmě třeba i otestovat. Motory prošly řadou zkoušek v zařízeních v Glenn Research Center NASA a v JPL, aby bylo zaručeno, že skutečně spolehlivě fungují a budou funkční po celou dobu mise. Na těle sondy je pak dalších 12 orientačních motorů na dusík. Na palubě tak je 82 litrů dusíku vážící asi 46 kg. Sonda Psyche bude více než třikrát tak daleko od Slunce, než leží Země. Pro provoz elektrických motorů tak jsou zapotřebí výkonné solární panely. To znamená velké panely. Pro představu – solární panely Psyche vygenerují více než 20 kW v blízkosti Země.

Příprava iontových motorů sondy Psyche. Foto: NASA/JPL-Caltech

„Křídla sondy Psyche“

Když byla mise Psyche koncipována v roce 2013, Maxar úspěšně provozoval více než 20 družic s úrovní výkonu solárních panelů vyšších než 20 kW, ale společnost ještě nikdy nepostavila meziplanetární sondu. Na druhou stranu JPL měla letité zkušenosti se stavbou a provozem automatů v hlubokém vesmíru, ale nikdy ještě nepostavili energetický systém velikosti potřebné pro misi Psyche. JPL a Maxar tedy spojily síly.

Technici během zkoušky rozkládání jednoho ze dvou solárních polí připojených k Psyche. Tato fotografie byla pořízena 25. července 2023 uvnitř zařízení Astrotech Space Operations poblíž Kennedyho vesmírného střediska na Floridě. Foto: NASA/Kim Shiflett

Ve skutečnosti se použitá základní technologie příliš neliší od solárních panelů instalovaných na domech, ale trojpřechodové  fotovoltaické články Psyche 22 730 ZTJ, které dodala společnost SolAero Technologies jsou velmi účinné, lehké, odolné vůči záření a schopné poskytovat více energie při menším množství slunečního záření. Výzva byla složitější než jen vypořádat se s tím, že sluneční světlo u planetky 16 Psyche je slabší. Solární panely na sondě Psyche musí pracovat při teplotách mnohem nižších, než je obvyklé. Ve společnosti Maxar už naštěstí měli řešení. Klíčem k úspěchu bylo přepojit solární panely a snížit napětí, které produkovaly v blízkosti Země, na přibližně 60 V. Jak se bude sonda vzdalovat od Slunce, bude napětí postupně stoupat, protože pole se bude ochlazovat, dokud nedosáhne přibližně 100 V u planetky 16 Psyche. Společnost toho docílila použitím přepěťové ochrany (měničů), které jsou normálně připojeny k bateriím. Na Psyche jsou připojeny přímo na solární panely a slouží k napájení sondy konstantním napětím 100 V po celou dobu mise. Solární panely mají tvar kříže (nebo x chcete-li) a na každé straně je pět panelů. Délka na každé straně je 11,3 metru a šířka činí 7,3 metru. V útrobách sondy se nachází jediná Li-Ion baterie o výkonu 7,2 kWh.

Vizualizace sondy Psyche s rozloženými solárními panely. Obrázek: NASA/JPL-Caltech/ASU

Vědecké vybavení

Mnohé asi překvapí, že sonda nese vybavení, které nepřesahuje váhu 30 kg. Jde tedy o menší přístroje. Konkrétně jsou na palubě tyto aparáty:

• 

  Inženýr z laboratoře Jet Propulsion Laboratory NASA v jižní Kalifornii kontroluje 23. srpna 2021 Neutronový spektrometr a gama záření. Foto: NASA/JPL-Caltech

  Multispektrální snímač: poskytuje snímky s vysokým rozlišením pomocí filtrů na rozlišení mezi kovovými a silikátovými složkami asteroidu. Přístroj se skládá z dvojice identických kamer navrhnutých na získávaní geologických a topografických údajů. Účelem druhé kamery je poskytnutí zdvojení některých informací anebo měření, které slouží na zvýšeni přesnosti pro kritickou optickou navigaci.

• Neutronový spektrometr a spektrometr gama záření: Bude detekovat, měřit a mapovat elementární složení asteroidu Psyche. Přístroj je namontován na dvoumetrovém rameni, aby se snímače vzdálily od záření vytvořeného energetickými částicemi interagujícími se sondou a aby se zajistila přesná měření.
• Rádiový telekomunikační systém: Sonda Psyche bude využívat rádiový telekomunikační systém v pásmu X k měření gravitačního pole asteroidu Psyche s vysokou přesností. V kombinaci s topografií z palubních snímků poskytne informace o vnitřní struktuře asteroidu Psyche. Tyto informace pomohou určit rotaci, hmotnost a gravitační pole asteroidu, což nabídne další pohled na složení a strukturu vnitřku asteroidu.
• Magnetometr: Je určen k detekci a měření remanentního magnetického pole asteroidu. Skládá se ze dvou identických vysoce citlivých snímačů magnetického pole. Zbytkové magnetické pole by bylo silným důkazem toho, že asteroid vznikl z jádra planetárního tělesa.
  

  1. Hallové motory 2. DSOC 3. Sledovače hvězd 4. Anténa s nízkým ziskem 5. Solární senzor 6. Anténa s vysokým ziskem 7. Neutronový spektrometer 9. Trysky 10. -Y solární panel 11. Magnetometr 12. Vrchní část 13. +Y Solární panel 14. 2 Multispektrální snímače. Obrázek: NASA/JPL

Kromě sady vědeckých přístrojů, které budou použity ke studiu asteroidu, ponese sonda Psyche také technologický demonstrátor dálkové, laserové komunikace DSOC, což je zkratka pro Deep Space Optical Communications. DSOC je laserový komunikační systém určený k překonání současné rádiové technologie až stonásobně. DSOC prokáže svou schopnost přenosem dat rychlostí až 2 megabity za sekundu zpoza oběžné dráhy Marsu. Jednoho dne vám podobná technologie umožní sledovat astronauty na oběžné dráze kolem Rudé planety ve videu s vysokým rozlišením. Přístroj DSOC má pozemní segment a letový. Každý obsahuje jak laserový vysílač, tak přijímač. Vysílač pro pozemní segment bude instalován v laboratoři JPL (Optical Communications Telescope Laboratory), která se nachází asi 60 kilometrů severovýchodně od Los Angeles. Citlivý přijímač, schopný počítat jednotlivé fotony, bude připojen k 5,1 metru širokému Haleově dalekohledu na observatoři Caltech (Palomar Observatory), která se nachází severovýchodně od San Diega.

Technologický demonstrátor dálkové, laserové komunikace DSOC v dubnu roku 2021. Foto: NASA/JPL-Caltech

Letový segment DSOC bude samozřejmě součástí sondy Psyche. Obsahuje stejný typ zařízení, ale značně zmenšený: laser s průměrným výkonem 4 watty a 22centimetrový dalekohled. Letový segment možná na první pohled působí jednodušeji, ale opak je pravdou. Jednak je třeba dosti komplikovaného zařízení, které nasměruje aparát správným směrem. Psyche je schopna udržet DSOC namířený směrem k Zemi v rozmezí několika miliradiánů – asi desetiny stupně. Pomocí vestavěných aktuátorů pak DSOC hledá laserový signál vyslaný ze země. Po jeho detekci akční členy stabilizují namíření vlastního laseru DSOC s přesností měřenou v mikroradiánech. Letový segment je schopen mířit tak stabilně stejným směrem, protože je umístěn ve speciálním krytu, který poskytuje tepelnou a mechanickou izolaci od zbytku sondy. DSOC také používá dlouhou sluneční clonu k eliminaci rozptýleného světla na svém laserovém přijímači s vysouvacím krytem otvoru.

Během provozu DSOC ve vesmíru nemůže sonda používat své trysky ani natáčet solární panely. Neznamená to ale, že bude sonda Psyche nějak omezena, protože DSOC bude používán pouze pro testy během dvou let mise. U planetky sonda využije k přenosu dat na Zemi mikrovlnné rádiového spojení.

Vysokozisková anténa Psyche v komoře pro radiofrekvenční testování v Palo Alto v Kalifornii. Foto: MAXAR

Časová osa po startu
Níže uvedená data se mohou změnit v závislosti na tom, jak budou probíhat počáteční kontroly sondy Psyche.

• Zhruba 20 dní po startu: DSOC
  fáze kalibrace a uvedení do provozu. Příprava na spuštění.
• Zhruba 50 dní po startu: První očekávaná příležitost ke kontaktu DSOC mezi pozemní stanicí a letovým vysílačem na palubě Psyche.
• Červen 2024: První fáze demonstrace DSOC končí.
• Leden 2025: Druhá fáze technologické demonstrace DSOC začíná.
• Říjen 2025: Technologická demonstrace DSOC končí.

Co jsou tedy hlavní cíle mise? 

• Určit, původ asteroidu 16 Psyche. Může to být nezformované planetární jádro, jádro protoplanety nebo jen neroztavený materiál z období formování sluneční soustavy.
• Určit relativní stáří různých oblastí na tomto asteroidu.
• Vytvořit topografickou mapu asteroidu.
• Zjistit, zda malá kovová tělesa ve vesmíru obsahují stejné lehké prvky, jaké se očekávají v jádru Země.
• Určit, zda Psyché vznikla za podmínek více oxidujících nebo redukujících než zemské jádro.
• Změřit magnetické a gravitační pole asteroidu.
• Otestovat laserovou komunikační technologii (DSOC).

Parametry:

• Celková délka s panely: 24,76 m
• Celková šířka: 7,34 m
• Hmotnost: 2,747 kg včetně paliva a přístrojů

Rozměry platformy SSL 1300: 

• Délka: 4,9 m včetně nástavby pro přístroje o délce 2 m
• Šířka: 2,2 m

Co sonda Psyche najde?

Astronomové se domnívají, že bychom mohli vidět obrovské povrchové chyby způsobené smrštěním mrazivého kovu, třpytivé útesy zelených krystalických minerálů a rozsáhlá pole kovových odštěpků rozptýlených po povrchu, jako pozůstatek po střetech. Nepochybně tu bude také spousta překvapení anebo bude vše jinak. Asi dva měsíce po startu proběhne počáteční kontrola sondy a vědeckých přístrojů. Měli bychom také obdržet první snímky. Jakmile tým potvrdí, že snímač funguje podle očekávání, tak na této stránce budou veřejnosti k dispozici nezpracované snímky pocházející přímo ze sondy Psyche. Pokud vše půjde podle plánu, tak tato komunikační družice přeměněná na vesmírnou sondu nám poskytne detailní pohled na podivný a doposud neprozkoumaný kovový svět, který je jiný než planetky, které jsme doposud poznali.

EDIT: Článek byl na návrh z mailové komunikace „učesán“ a některé drobnosti poupraveny pro lepší srozumitelnost a návaznost.

Zdroje informací:
https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/1998/cislo-2/iii-geochemicka-dynamika-plaste.html
https://cs.wikipedia.org/wiki/Psych%C3%A9_(mytologie)
https://en.wikipedia.org/wiki/16_Psyche
https://rsdo.gsfc.nasa.gov/images/201608/Rapid-III-NNG16VW08B-Spacecraft-Data-Package-SSL.pdf
https://www.jpl.nasa.gov/missions/psyche
https://en.wikipedia.org/wiki/Discovery_Program
https://www.militaryaerospace.com/commercial-aerospace/article/14229151/nasa-selects-ssl-to-provide-composite-spacecraft-with-solar-electric-propulsion-for-asteroid-mission
https://www.maxar.com/products/maxar-1300-series
https://www.jpl.nasa.gov/news/6-things-to-know-about-nasas-asteroid-exploring-psyche-mission
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/documents/psyche-press-kit.pdf

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/EY85dq7U0AEbAuo?format=jpg&name=4096×4096
https://images-assets.nasa.gov/image/PIA24471/PIA24471~orig.jpg?w=1080&h=1080&fit=clip&crop=faces%2Cfocalpoint
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9a/Library_of_the_world%27s_best_literature%2C_ancient_and_modern_%281902%29_%2814759296956%29.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA26102.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA26101.width-1320-01.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA24930.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24790.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA25952.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24788.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA25954.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA25138.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24892.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24569.jpg
https://www.semana.com/resizer/pSbgOZ3KD7x1-7RJ3qzgy_Ct9A4=/fit-in/1280×0/smart/filters:format(jpg):quality(80)/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/semana/DOQGW6VDV5CARGDNZOFRF4ITRM.jpg