Il lancio della navicella spaziale, denominata Psyche, avvenuto il 13 ottobre 2023, ha segnato l’inizio di un viaggio straordinario attraverso oltre 300 milioni di chilometri di spazio, superando l’orbita di Marte. Questo ambizioso viaggio ha visto inizialmente la navicella beneficiare di una spinta iniziale significativa, ma ora, il compito di accelerare ulteriormente il mezzo è affidato ai suoi motori ionici a bordo.
Questi motori funzionano convertendo la luce solare in elettricità attraverso gli array solari della navicella, che fungono da “ali”. L’energia elettrica generata alimenta un campo elettromagnetico che accelera e espelle gli ioni, particelle caricate, del gas xenon. Mentre gli ioni vengono espulsi dai quattro propulsori, producendo una luminescenza blu spettrale, impartiscono alla navicella un momento di moto, spingendola nella direzione opposta.
La forza esercitata dagli ioni espulsi è minima; ogni propulsore esercita una pressione paragonabile a quella di tre monete che premono sulla mano a causa della forza di gravità. Tuttavia, l’assenza di attrito atmosferico nello spazio permette a questa spinta delicata di accumularsi progressivamente, accelerando la navicella a velocità sempre maggiori. Attualmente, Psyche si muove nello spazio a una velocità di 135.000 chilometri all’ora, con l’obiettivo di raggiungere i 200.000 chilometri all’ora.
I motori ionici della navicella sono quasi costantemente in funzione, spingendola avanti nel suo percorso. Nel maggio del 2026, durante il viaggio verso l’asteroide che porta il suo nome, Psyche si avvicinerà a Marte. In questa fase, spegnerà i suoi motori ionici e si lascerà catturare dalla gravità marziana, venendo fiondata attorno al pianeta in un’assistenza gravitazionale.
Dopo questo aiuto gravitazionale, i motori ionici verranno riattivati e la prossima tappa sarà l’asteroide 16 Psyche nel 2029, dove la navicella rimarrà in orbita per almeno due anni. L’asteroide 16 Psyche è di grande interesse per gli scienziati in quanto si tratta di un grande frammento, largo 280 chilometri, del nucleo metallico di un antico pianeta, residuo del periodo di formazione planetaria del nostro sistema solare, circa 4,5 miliardi di anni fa. Studiando 16 Psyche, gli scienziati planetari sperano di scoprire di più sugli interni dei pianeti rocciosi come la Terra e su come si sono formati questi mondi.
Durante il suo viaggio, la navicella Psyche non è stata inattiva. Ha utilizzato vari strumenti per raccogliere dati scientifici. Ad esempio, il suo magnetometro e lo spettrometro a raggi gamma e neutroni hanno rilevato particelle cariche emesse dalle eiezioni di massa coronale del sole. Inoltre, la navicella sta testando una nuova tecnologia di comunicazione ottica per lo spazio profondo, basata sull’uso di laser anziché di radio, per trasmettere dati su distanze interplanetarie. Un test del sistema, effettuato ad aprile, ha superato le aspettative trasmettendo dati a una velocità di 267 megabit al secondo da una distanza di 226 milioni di chilometri. Questo tasso di trasmissione è paragonabile alle velocità di download della banda larga domestica.
Henry Stone, manager del progetto Psyche presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha dichiarato: “Fino a questo momento, abbiamo attivato e verificato i vari componenti necessari per completare la missione, e possiamo affermare che stanno funzionando magnificamente.”
Non è la prima volta che una missione verso la cintura degli asteroidi utilizza motori ionici. Prima di Psyche, la missione Dawn della NASA ha visitato Ceres e Vesta grazie alla propulsione solare-elettrica. Anche se nei film di Star Wars i caccia TIE dell’Impero sono noti per i loro Twin Ion Engine, come dimostrano Dawn e ora Psyche, questa tecnologia non appartiene più al regno della fantascienza.