Pada Agustus 2022, sebuah penyelidikan NASA yang disebut Psyche akan berangkat untuk menjelajahi asteroid logam raksasa yang disebut Psyche 16, untuk membantu para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana planet terbentuk. Cara Psyche mencapai targetnya, bagaimanapun, akan berbeda dari misi NASA pada umumnya.
Membangun teknologi yang digunakan dalam misi sebelumnya, termasuk Dawn dan DeepSpace 1, tenaga surya akan membantu mendorong Psyche ke luar angkasa. Jika itu terbukti berhasil, ini bisa menjadi awal dari era baru menggunakan bahan uji yang lebih hemat bahan bakar untuk misi eksplorasi ruang angkasa dan komersial.
Pesawat ruang angkasa tradisional mengandalkan reaksi kimia antara kombinasi bahan bakar cair untuk berkeliling daripada listrik. Psyche akan menggunakan dua susunan panel surya raksasa untuk mengubah energi matahari menjadi listrik yang akan menggerakkan empat pendorong ion. Listrik itu akan mengubah tangki gas xenon (jenis yang sama yang digunakan dalam lampu mobil) menjadi ion xenon, yang akan dikeluarkan oleh empat pendorong Psyche untuk mendorong pesawat ruang angkasa dengan lembut menuju asteroid, yang mengorbit antara Mars dan Jupiter, lebih dari 1,5 miliar mil dari Bumi. Sementara pesawat ruang angkasa lain, seperti Lucy, telah menggunakan energi matahari untuk mengoperasikan instrumen, Psyche akan menjadi salah satu misi luar angkasa NASA pertama yang menggunakan energi matahari untuk operasi dan propulsi di dalam pesawat.
Direktur Laboratorium Propulsi Ruang Angkasa MIT, Paulo Lozano mengatakan, Psyche dapat meletakkan dasar untuk eksplorasi ruang angkasa bertenaga surya. Akhirnya, teknologi ini dapat membantu kami menyelidiki beberapa objek langit untuk waktu yang lebih lama dan berpotensi membuat misi awak manusia di luar orbit Bumi lebih terjangkau dan layak.
"Ini sebenarnya membuka kemungkinan untuk mengeksplorasi dan mengkomersialkan ruang angkasa dengan cara yang belum pernah kita lihat sebelumnya," kata Lozano.
Karena pesawat ruang angkasa yang menggunakan tenaga surya membutuhkan lebih sedikit propelan daripada bertenaga kimia, ia memiliki lebih banyak ruang untuk kargo, instrumen ilmiah, dan suatu hari nanti akan astronot. Satu perusahaan AS, Accion Systems, sedang mengembangkan pendorong ion yang lebih efisien untuk Cubesats serta satelit yang lebih besar dan pesawat ruang angkasa lainnya.
Teknologi tenaga surya sudah umum di satelit yang mengorbit Bumi, tetapi sampai sekarang belum menjadi alternatif yang cukup kuat untuk mesin bertenaga kimia untuk digunakan sesering di pesawat ruang angkasa yang menuju ke luar angkasa. Kemajuan dalam propulsi listrik tenaga surya akan mengubah itu.
Pendorong Psyche akan mampu menghasilkan daya dorong tiga kali lebih banyak dari pendahulunya, dan sekitar setahun setelah peluncuran, ia akan mendapat bantuan dari tarikan gravitasi Mars untuk mengubah lintasannya sebelum akhirnya mencapai targetnya pada tahun 2026.
Setelah itu, Psyche akan menghabiskan waktu kurang dari dua tahun untuk mengorbit asteroid. Misinya adalah untuk memeriksa inti besi asteroid untuk menentukan apakah ia memiliki elemen yang sama yang telah ditemukan di inti bertekanan tinggi Bumi, yang dapat membantu para peneliti mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana planet terbentuk.
Meskipun kita tidak dapat melihat inti Bumi secara langsung, Psyche akan menggunakan pencitraan multispektral, instrumen yang menggunakan filter dan dua kamera untuk mendapatkan data geologi, komposisi, dan topografi resolusi tinggi dari asteroid. Jika intinya terbukti mirip dengan planet kecil berbatu, para ilmuwan dapat menentukan apakah keduanya memiliki asal-usul yang sama. Karena Psyche 16 (asteroid) dianggap sebagai inti dari planet yang gagal terbentuk, pengamatan dari dekat dapat memberikan rincian tentang pembentukan tata surya bagian dalam.
Sebelumnya pada 2017, Psyche dipilih sebagai salah satu dari dua misi untuk Program Penemuan NASA, serangkaian misi berbiaya rendah ke target di sekitar tata surya. Dipimpin sebagian oleh Arizona State University, Psyche memiliki batas pengembangan sekitar 450 juta dolar AS untuk memastikannya bisa sampai ke luar angkasa. Tetapi semakin jauh sebuah pesawat ruang angkasa pergi dari matahari, semakin sulit bagi susunan suryanya untuk menangkap sinar matahari dan memberi daya pada pendorong ionnya. Itu sebabnya begitu Psyche melewati Mars, ia bergerak melambat
