La sonda espacial "Psyche" de la NASA se está preparando para realizar un audaz sobrevuelo cercano a Marte. Utilizará el efecto "tirachinas" de la gravedad de Marte para acelerar hacia uno de los asteroides metálicos más peculiares del sistema solar: el asteroide del mismo nombre "Psyche". El viernes 15 de mayo, hora del Este, la sonda pasará a una altitud de sólo unas 2.800 millas (unos 4.500 kilómetros) de la superficie de Marte a una velocidad de unas 12.300 millas por hora (unos 19.800 kilómetros). Al cambiar su trayectoria de vuelo y aumentar su velocidad, proporcionará un impulso clave para el largo viaje hacia el cinturón de asteroides principal.

La sonda "Lingshen" se lanzó el 13 de octubre de 2023. Se basa en propulsión eléctrica solar y gas xenón para continuar acelerando lentamente, aumentando gradualmente su velocidad durante la misión de varios años. Gracias a la asistencia gravitatoria de Marte, el equipo de la misión puede ahorrar significativamente el consumo de propulsor y al mismo tiempo obtener suficientes cambios de velocidad e inclinación orbital para permitir que la sonda alcance el asteroide objetivo en los años siguientes. Este tipo de sobrevuelo planetario no sólo es un eslabón clave en el diseño de la órbita, sino que también brinda a los ingenieros y científicos una valiosa oportunidad para probar y calibrar exhaustivamente el sistema de control de vuelo y la carga útil científica antes de alcanzar el objetivo final.

Durante el próximo sobrevuelo, el equipo de la misión "Psychia" planea utilizar el generador de imágenes multiespectral para realizar miles de observaciones de Marte para obtener imágenes y datos espectrales para verificar el rendimiento del sistema de imágenes y optimizar las estrategias de observación posteriores en la órbita del asteroide. La sonda ha comenzado a enviar imágenes antes del sobrevuelo. En el primer lote de imágenes "en bruto" publicadas desde el 7 de mayo, Marte sigue siendo sólo una luz tenue en el distante cielo estrellado. Los ingenieros posteriores procesarán una gran cantidad de imágenes tomadas durante el sobrevuelo ajustando el brillo y el contraste, y se espera que produzcan una secuencia de lapso de tiempo que muestre todo el proceso de sobrevuelo cercano en las próximas semanas.

Para garantizar la implementación precisa del sobrevuelo, el equipo de la misión realizó una maniobra de corrección de la órbita el 23 de febrero. La sonda fue disparada continuamente durante aproximadamente 12 horas, afinando la órbita de vuelo y aumentando ligeramente la velocidad para que pudiera volar desde la altitud predeterminada como estaba previsto cuando llegue a Marte en mayo. Sarah Bairstow, jefa de planificación de la misión, dijo que el equipo de control de vuelo ha escrito todas las operaciones que el detector debe realizar a lo largo de mayo en la computadora de vuelo. "Esta vez no sólo podemos calibrar la cámara por primera vez con un objetivo mucho más grande que 'unos pocos píxeles' durante el vuelo, sino que también podemos permitir que otros instrumentos científicos participen en la observación".

Dado que "Psyche" se acerca desde el lado nocturno de Marte, la apariencia de Marte vista por la sonda será diferente del "disco rojo completo" familiar para el público en la Tierra. Según la descripción de Jim Bell, líder del generador de imágenes de la misión, la sonda se acerca a Marte en un "ángulo de fase" muy alto, es decir, "alcanzando al planeta desde el lado nocturno, sólo se puede ver una delgada luna creciente apenas delineada por la luz del sol". Antes y después del sobrevuelo, la sonda verá primero una delgada "media luna de Marte". Después del sobrevuelo, tendrá la oportunidad de observar de cerca "Marte completo". Esto no sólo favorece la calibración del sistema de imágenes, sino que también se espera que produzca un lote de fotografías muy ornamentales.

Los científicos también están interesados ​​en aprovechar esta oportunidad para detectar débiles anillos de polvo que puedan existir alrededor de Marte. La investigación especula que cuando los dos pequeños satélites de Marte, Fobos (Phobos) y Deimos (Deimos), son continuamente golpeados por micrometeoros, pueden expulsar finas partículas de polvo al espacio y formar un fino "anillo" de polvo o "nube anular" cerca de la órbita de Marte. Si el ángulo de iluminación es adecuado durante el sobrevuelo, se espera que estos polvos se revelen en el procesamiento de datos de imágenes por parte de la "Spirit Star", proporcionando nuevas pistas para comprender el pequeño satélite marciano y su microentorno.

Este sobrevuelo no es sólo un experimento de imágenes, sino también un ejercicio de observación integral multidisciplinario. Se espera que el magnetómetro de la sonda registre la interacción entre el campo magnético marciano y las partículas cargadas del Sol, mientras que el espectrómetro de rayos gamma y neutrones monitoreará los cambios en el flujo de rayos cósmicos durante el sobrevuelo, acumulando experiencia para la posterior detección de partículas de alta energía y materiales superficiales en las órbitas de los asteroides. Además, el generador de imágenes también realizará un modo de "búsqueda de satélites" y realizará ejercicios de observación similares a la "búsqueda de microsatélites" alrededor de Marte para buscar de manera más eficiente posibles microsatélites después de llegar al asteroide "Psyche".

Aunque los avances científicos son prometedores, el equipo de la misión enfatizó que el objetivo principal de este sobrevuelo sigue siendo "tomar prestado el poder de Marte". Como dijo Lindy Elkins-Tanton, investigadora principal del proyecto, la razón fundamental del sobrevuelo es “recibir un poco de ayuda de Marte, acelerar el vuelo e inclinar la órbita en dirección al asteroide Psyche”. Si las pruebas y calibración del instrumento se pueden completar con éxito sobre esta base, será la “guinda del pastel”.

Durante el sobrevuelo, el centro de control de la misión seguirá de cerca las señales de radio enviadas por el "Psyche" a través de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA para evaluar con precisión el efecto del sobrevuelo. Los cambios sutiles en la velocidad del detector se reflejarán en el cambio de frecuencia Doppler de la señal de radio. Basándose en esto, los ingenieros pueden invertir rápidamente los nuevos parámetros de la órbita después del sobrevuelo y confirmar si el detector se ha dirigido con precisión hacia el cinturón de asteroides principal. A través de observaciones conjuntas con el orbitador de Marte y la oficina terrestre, el equipo también espera optimizar aún más las estrategias de navegación y medición de la órbita de futuras misiones al espacio profundo durante el proceso planetario asistido por gravedad.

Varias naves espaciales que actualmente operan cerca de Marte se coordinarán para apoyar esta operación. Estos incluyen el "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) de la NASA, el orbitador "Mars Odyssey" y los dos vehículos exploradores de Marte "Curiosity" y "Perseverance" que operan en la superficie de Marte. En las observaciones y mediciones participarán también el "Mars Express" y el "ExoMars Trace Gas Orbiter" de la Agencia Espacial Europea (ESA). Los científicos planean comparar los datos de observación obtenidos por el "Lingshen" durante su sobrevuelo con los datos acumulados a lo largo de los años por las misiones existentes a Marte para mejorar aún más la calibración de los instrumentos científicos del "Lingshen" y ayudar a futuras sondas cercanas a Marte a diseñar mejor soluciones de comunicación y navegación.

Según el plan de la misión, la sonda "Psyche" seguirá avanzando hacia el cinturón de asteroides principal después de ser impulsada por la gravedad de Marte. Se espera que llegue a su asteroide metálico del mismo nombre a finales de 2029 y entre en órbita, iniciando una investigación a largo plazo sobre la composición interna y la historia evolutiva de este raro cuerpo celeste. Como primera misión de exploración de asteroides con metales como principal objetivo de investigación, se espera que "Psyche" revele restos antiguos similares a núcleos planetarios, proporcionando una ventana sin precedentes para que los humanos comprendan el proceso de formación de los planetas terrestres y la evolución del sistema solar primitivo.