Миссия НАСА «Психея» использует Марс для гравитационного разгона

15 мая, космический аппарат НАСА «Психея» пролетел всего в 4500 км от поверхности Марса на скорости около 19 848 км/ч. Этот манёвр не случайный: аппарат использует гравитацию Красной планеты, чтобы ускориться и скорректировать курс к своей главной цели — металлическому астероиду Психея, одному из самых загадочных объектов Солнечной системы.

Привычного красноватого диска Марса на снимках не будет. «Мы приближаемся к планете под очень большим фазовым углом — догоняем её с ночной стороны, где виден лишь тонкий серп, освещённый Солнцем», — объясняет Джим Белл, руководитель команды прибора миссии из Университета штата Аризона. «Такой ракурс — сначала тонкий серп, а после пролёта почти «полный» Марс — даёт отличную возможность и для калибровки камер, и просто для красивых кадров».

Есть и научная интрига: возможно, вокруг Марса существует слабое пылевое кольцо (или тор), образовавшееся из частиц, выбитых микрометеоритами с поверхности его спутников — Фобоса и Деймоса. При определённом положении Солнца эта пыль может рассеивать свет и стать заметной на обработанных снимках.

Пока аппарат будет пролетать мимо, команда проведёт «репетицию» поиска спутников — отработает методы, которые позже пригодятся при обследовании астероида Психея на предмет наличия у него лун. Заодно можно узнать больше и о самом Марсе: магнитометр, вероятно, зафиксирует его магнитное поле, отклоняющее заряженные частицы от Солнца, а гамма- и нейтронный спектрометры отследят изменения в потоке космических лучей во время пролёта.

«Главная цель этого манёвра — получить от Марса небольшой «толчок», чтобы ускориться и выйти на траекторию к астероиду Психея, — говорит Линди Элкинс-Тантон, руководитель миссии из Калифорнийского университета в Беркли. — Но если все приборы будут работать и нам удастся провести калибровку — это будет приятным бонусом».

Запущенный 13 октября 2023 года аппарат «Психея» движется за счёт солнечно-электрической двигательной установки, использующей инертный газ ксенон. Он постепенно набирает скорость в ходе многолетнего полёта. Гравитационный манёвр у Марса позволяет сэкономить топливо: часть работы по разгону берёт на себя гравитация планеты. Попутно такие пролёты — отличная возможность протестировать приборы и отработать действия команды.

Команда планирует сделать тысячи снимков Марса с помощью многоспектральной камеры аппарата. Эти данные помогут отточить методы обработки изображений, которые понадобятся, когда в конце 2029 года «Психея» выйдет на орбиту вокруг астероида-цели.

Первые «сырые» кадры звёздного поля с крошечным Марсом уже появились на сайте миссии 7 мая. В ближайшие недели специалисты обработают снимки сближения — отрегулируют яркость и контраст — и подготовят покадровую анимацию пролёта.

Ещё 23 февраля команда выполнила коррекцию траектории: двигатели аппарата работали 12 часов, чтобы точно вывести его на курс сближения с Марсом.

«Сейчас мы движемся строго по плану, и бортовой компьютер запрограммирован на все операции в течение мая», — сообщает Сара Бэрстоу, руководитель планирования миссии из Лаборатории реактивного движения НАСА. «Это первая возможность в полёте откалибровать камеру на объекте крупнее нескольких пикселей, а также протестировать другие научные приборы».

Чтобы подтвердить успешность манёвра, команда будет отслеживать радиосигналы, передаваемые через сеть дальней космической связи НАСА (DSN). Любое изменение скорости аппарата отразится в доплеровском сдвиге сигнала — так учёные быстро определят новую скорость и траекторию «Психеи», когда она покинет окрестности Марса и продолжит путь к главному поясу астероидов.