Psyche auf sechsjähriger Reise zum gleichnamigen Metall-Asteroiden

Die NASA-Sonde „Psyche“ ist auf Kurs zum gleichnamigen Asteroiden. Dieser metallhaltige Himmelskörper könnte uns tiefe Einblicke in die Entstehung von Metallplaneten geben. Zudem testet das Raumfahrzeug eine innovative Technologie: die Deep Space Optical Communications der NASA. Dabei handelt es sich um eine Laserkommunikation für den Weltraum, die gegenüber der herkömmlichen Radiofrequenzkommunikation eine höhere Datenübertragungsrate verspricht. Im August 2029 wird Psyche den 279 Kilometer durchmessenden Asteroiden zu umkreisen beginnen. Es handelt sich hierbei um den ersten Asteroiden seiner Art, der je untersucht wurde.

Psyche bereits vor über 150 Jahren entdeckt

Der Asteroid wurde bereits 1852 von dem italienischen Astronomen Annibale de Gaspari entdeckt und er hat ihn nach der griechischen Göttin der Seele Psyche benannt. Da er der 16. entdeckte Asteroid war, wird er manchmal auch als 16 Psyche bezeichnet. Dabei soll der massenreiche Asteroid mit dem Durchmesser von etwa 279 Kilometern viele Metalle, insbesondere Eisen, Nickel und Gold enthalten.

Verschiedene Menschen haben auch errechnet, was die Metalle wert sein könnten. Sie kommen auf einen Wert zwischen 9.551 Quadrillionen Euro und 10.000 Billiarden US-Dollar. Mit anderen Worten: Der Wert ist so hoch, dass man diese Zahl kaum fassen kann. Dazu hilft ein Vergleich: Verteilt man diese Summe auf die gesamte Weltbevölkerung würde auf jeden Menschen auf der Erde rund 1,4 Milliarden US-Dollar fallen. Außerdem ist der Asteroid Psyche mehr wert als unsere gesamte Weltwirtschaft.

Das sind allerdings nur theoretische Zahlen, denn der Asteroid ist rund 3,6 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt. Da lässt sich nicht mal eben schnell hinfliegen, um ein paar Metalle Huckepack zur Erde zu bringen.

Solarelektrischer Antrieb bringt die Sonde zu Psyche

Über ein Jahrzehnt hinweg haben Tausende von Menschen an der Raumsonde Psyche gearbeitet. Doch für die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist dies erst der Anfang. Lindy Elkins-Tanton, die die Psyche-Mission an der Arizona State University in Tempe leitet, betont: „Wir sehen das nicht als Ziellinie, sondern als Beginn eines neuen Marathonlaufs. Unsere Sonde ist auf dem Weg zum Zielasteroiden, und wir stehen kurz davor, ein weiteres Wissensmysterium zu lüften und eine bisher unbekannte Welt in unserem Sonnensystem zu entdecken.“

Es wird noch sechs Jahre dauern, bis die Sonde ihr Ziel erreicht, vorausgesetzt alles verläuft nach Plan. Auf ihrer Reise durch den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter setzt Psyche einen solarelektrischen Antrieb ein. Dieser Antrieb nutzt geladene Xenon-Atome, die ausgestoßen werden, um einen sanften Vortrieb zu erzeugen. Zudem wird die Gravitationskraft des Mars quasi wie eine Schleuder genutzt, um die Geschwindigkeit der Sonde zu steigern.

Das passiert während der Reise

In den ersten 100 Tagen der Mission steht die sogenannte anfängliche Checkout-Phase an, in der alle Flugsysteme überprüft werden. Dabei steht insbesondere die Funktionsfähigkeit der elektrischen Triebwerke im Fokus, die für den Langstreckenflug kontinuierlich in Betrieb sein müssen.

Etwa sechs Wochen nach dem Start beginnt die aktive Überprüfung der wissenschaftlichen Instrumente, zu denen das Magnetometer, das Gammastrahlen- und Neutronenspektrometer sowie der Multispektralbildgeber gehören. Der Bildgeber wird in dieser Phase seine ersten Kalibrierungsbilder aufnehmen, indem er Standardsterne und Sternhaufen mit verschiedenen Belichtungen und Filtereinstellungen ablichtet. Nach dieser Phase wird das Psyche-Team kontinuierlich Rohbilder online zur öffentlichen Einsicht bereitstellen.

Die erste Testphase der optischen Kommunikationstechnologie ist für rund drei Wochen nach dem Start geplant, wenn Psyche sich etwa 7,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt hat. Dies markiert den ersten Versuch der Behörde, eine Laserkommunikation mit hoher Datenrate außerhalb des Mondumfelds zu nutzen. Obwohl diese Technologie von Psyche gesteuert wird, werden während dieser Demonstration keine spezifischen Missionsdaten übertragen.

Das passiert am Ziel der Reise

Ende Juli 2029 wird die Schwerkraft des Asteroiden Psyche die gleichnamige Raumsonde einfangen. Ab August beginnt dann die Hauptmission der Sonde: Für etwa zwei Jahre wird sie den Asteroiden umrunden, Bilder aufnehmen, die Oberfläche kartieren und Daten sammeln, um die Zusammensetzung von Psyche zu bestimmen.

Es wird vermutet, dass der rund 280 Kilometer breite Asteroid entweder ein Teil oder der komplette eisenreiche Kern eines vormaligen Planetesimals ist, eines frühen Bausteins von Gesteinsplaneten. Alternativ könnte der Asteroid jedoch auch Überreste eines anderen eisenhaltigen Körpers darstellen, der sich aus metallreichem Material im Sonnensystem formte. Durch die Untersuchung von Psyche könnten Wissenschaftler Einblicke in die Entstehung des Erdkerns und der Kerne anderer terrestrischer Planeten gewinnen.