Künstlerische Darstellung der Raumsonde Psyche, die nahe der Oberfläche des Psyche-Asteroiden umkreist. Bild: Maxar/ASU/Peter Rubin. Die NASA-Raumsonde Psyche, deren Start nun für den 12. Oktober geplant ist, wird die Leistung ihres Manövriersystems reduzieren, nachdem Ingenieure während ihrer achtjährigen Expedition zur Erforschung des metallischen Asteroiden festgestellt hatten, dass ihre Triebwerke überhitzen könnten.
Die 1,2-Milliarden-Dollar-Mission stand gerade einmal zwei Wochen vor dem Start, als ein Ersatztriebwerk auf einem bodengestützten Prüfstand auf über den Erwartungen liegende Temperaturen getestet wurde. Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA vermuteten zunächst, dass es sich um ein separates Problem mit der Ausrüstung des Prüfstands handelte, doch bald wurde klar, dass auch die auf Psyche installierten Triebwerke betroffen waren.
„Die Daten, die der Subunternehmer über diese Kaltgastriebwerke erhalten hat, waren falsch“, sagte Lindy Elkins-Tanton, die Hauptermittlerin von Psyche. Die Funktionsweise des Raumfahrzeugs basierte auf diesen Spezifikationen.
Es hätte ein weiterer schwerer Schlag für das Projekt sein können, das sich aufgrund von Softwareverzögerungen bereits um ein Jahr verzögert hat und während der COVID-19-Pandemie auch mit Herausforderungen bei der Entwicklung und dem Bau des Raumfahrzeugs konfrontiert war.
Als das Kolbenproblem entdeckt wurde, näherten sich die Startvorbereitungen der Raumsonde Psyche in der AstroTech-Verarbeitungsanlage in Titusville, Florida, in der Nähe des Kennedy Space Centers dem Ende. Wenn Änderungen an der Hardware erforderlich gewesen wären, hätte die Mission möglicherweise ihr 20-tägiges Startfenster verpassen und mit einer weiteren erheblichen Verzögerung oder sogar einem Abbruch rechnen müssen.
„Es kam mir in den Sinn: Können wir uns nicht ausruhen? sagte Elkins-Tanton.
Es stellte sich jedoch schnell heraus, dass eine Überhitzung durch eine relativ einfache Änderung eines der Parameter, die die Kolben steuern, vermieden werden konnte. Anstatt mit den geplanten 80 Prozent des maximalen Nennschubs zu arbeiten, würden sie auf 30 Prozent begrenzt.
„Gott sei Dank haben wir dieses großartige Team“, sagte Elkins-Tanton. „Ich bin wirklich dankbar, dass sie es gefunden haben, bevor wir es auf den Markt gebracht haben. Und es war nur ein Zufall.
Hätten die Ingenieure das Problem nicht bemerkt, hätten die über den Erwartungen liegenden Temperaturen die Antriebseinheiten beschädigen können.
„Es hätte einen echten Einfluss auf die Mission haben können“, sagte Elkins-Tanton.
Die Raumsonde Psyche wird in einem Reinraum gezeigt, wie sie sich auf den Start vorbereitet. Bild: Adam Bernstein/Spaceflight Now. Die 12 Triebwerke von Psyche nutzen Stickstoffimpulse, um das Raumschiff zu drehen und zu steuern. Diese sogenannten Kaltgasmotoren sind ein separates System von den Xenon-Ionenmotoren, die die Raumsonde auf ihrer Reise in den Asteroidengürtel antreiben werden.
Der Betrieb mit einem niedrigeren Schubniveau bedeutet, dass sich das Raumschiff langsamer dreht, beispielsweise wenn es eine Antenne auf die Erde richtet oder wissenschaftliche Instrumente auf einen Asteroiden richtet. Das Missionsteam führte Simulationen und Tests durch, um sicherzustellen, dass die Fehlerbehebung keine unbeabsichtigten Folgen hatte. Die NASA verzögerte den Start von Psyche um eine Woche, um die Tests abzuschließen.
„Wir haben rund um die Uhr gearbeitet und es sieht so aus, als würde es klappen“, sagte Elkins-Tanton. „Im Moment haben alle Tests, die wir durchführen – kontinuierliche, Tausende von Tests – gezeigt, dass es 30 Prozent von uns gut geht.
Sobald alle Tests und Validierungen abgeschlossen sind, wird die überarbeitete Schubeinstellung in die bereits geplante Aktualisierung der Missionsparameter vor dem Start einbezogen.
Wenn alles gut geht, wird Psyche am Dienstag, dem 3. Oktober, auf zwei Seiten der 13,1 Meter hohen Nutzlastverkleidung platziert. Es wird am Montag, dem 9. Oktober, in den Komplex 39A im Kennedy Space Center überführt und an dessen SpaceX Falcon Heavy-Rakete angedockt.
Der Start ist für Donnerstag, 12. Oktober, um 10:16 Uhr geplant. EDT (1416 UTC). Die Mission kann täglich bis zum 25. Oktober durchgeführt werden. inklusive, und danach im Jahr 2023 Das Startfenster wird geschlossen.
Die Psyche-Mission wird die erste sein, die einen seltenen metallischen Asteroiden untersucht, bei dem es sich vermutlich um die Überreste eines Protoplaneten handelt, der durch einen riesigen Einschlag bis ins Mark gerissen wurde. Der Asteroid mit dem offiziellen Namen 16 Psyche hat eine unregelmäßige Form, einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 226 Kilometern und besteht hauptsächlich aus Nickel- und Eisenmetallen. Er liegt im äußeren Teil des Asteroidengürtels, der zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter liegt. Die Sonde wird im Sommer 2029 eintreffen und den Asteroiden 26 Monate lang umkreisen.
