NASA разгоняет Психею почти ничем. Через три года она будет нестись со скоростью 160 900 км/ч
Аппарат Психея перешёл на почти непрерывную тягу и теперь без долгих пауз разгоняется к одноимённому металлическому астероиду. С 28 сентября НАСА включает двигатели при любой возможности и останавливает их в основном раз в неделю для связи с Землёй и необходимых технических операций. По расчётам специалистов, двигатели будут работать почти 90% оставшегося пути, чтобы Психея добралась до главного пояса астероидов летом 2029 года.
Нынешний этап полёта начался после майского гравитационного манёвра у Марса. Аппарат прошёл примерно в 4600 км над поверхностью планеты, набрал дополнительную скорость за счёт её притяжения и немного изменил траекторию, практически не расходуя ксенон. До встречи с Марсом инженеры включали двигатели лишь время от времени, чтобы точно вывести Психею к нужной точке пролёта. Теперь аппарат может почти непрерывно набирать скорость по пути к астероиду.
Разгон происходит очень медленно, зато продолжается месяцами. Один из четырёх двигателей Холла создаёт тягу до 250 миллиньютонов. Примерно с такой же силой давит на ладонь обычная пальчиковая батарейка. За короткое время слабая тяга почти ничего не меняет, но за долгий перелёт аппарат успевает заметно ускориться. На самом быстром участке пути скорость Психеи относительно наблюдателя на Земле превысит 160 900 км/ч.
Вместо обычного ракетного топлива двигатели расходуют ксенон. Электромагнитное поле разгоняет заряженные атомы газа и выбрасывает их наружу, толкая аппарат вперёд. Разогнанные ионы заодно создают яркое голубое свечение. Перед стартом в семи баках Психеи находилось около 1090 кг ксенона. За три года аппарат израсходовал примерно треть запаса, а оставшегося газа, по расчётам НАСА, хватит и на перелёт, и на работу возле астероида.
Электричество Психея получает от двух крестообразных солнечных батарей общей площадью около 75 м². В ближайшие три месяца инженеры планируют держать двигатель на полной мощности. Затем аппарат уйдёт дальше от Солнца, панели начнут получать меньше света, и специалистам придётся постепенно снизить мощность примерно вдвое.
Почти непрерывная работа двигателей создаёт ещё одну инженерную проблему. Магнитное поле закручивает поток ионов ксенона, из-за чего возникает очень слабый вращающий момент и аппарат понемногу отклоняется от нужной ориентации. Маховики системы ориентации компенсируют это вращение, но со временем сами набирают слишком большой угловой момент. Тогда инженеры ненадолго выключают основной двигатель, поворачивают аппарат и на несколько минут запускают другой двигатель на малой мощности, чтобы разгрузить маховики.
Специалисты НАСА измерили этот слабый эффект при разных уровнях мощности и разной продолжительности работы двигателя. На Земле провести такое измерение практически невозможно из-за слишком малой величины вращающего момента.
Летом 2029 года Психея должна выйти на орбиту вокруг астероида шириной около 280 км и провести рядом с ним примерно два года. Учёные предполагают, что объект может хранить часть металлических недр древней планетезимали, небольшого тела, из которых формировались молодые планеты. Аппарат составит карту поверхности и изучит состав, гравитацию и магнитные свойства астероида. Если гипотеза о древнем металлическом ядре подтвердится, учёные смогут исследовать вещество, которое у Земли и других каменистых планет скрыто глубоко под поверхностью.