Es oficial. Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) han diseñado un dispositivo que es el sensor de rayos gamma de mayor resolución jamás lanzado al espacio.

El sensor de rayos gamma de germanio de alta pureza (HPGe) de Livermore es una parte clave del espectrómetro de rayos gamma (GRS) más grande construido en colaboración con investigadores del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins (JHAPL) en Laurel, Maryland.

El instrumento GRS es parte de un conjunto de instrumentos lanzados el 13 de octubre desde el Centro Espacial Kennedy a bordo de un cohete Falcon Heavy de SpaceX para realizar la primera visita a Psyche, el asteroide metálico más grande del sistema solar.

En las pruebas posteriores al lanzamiento, se descubrió que el sensor de rayos gamma LLNL tenía una resolución de 2,1 keV, aproximadamente 2,5 veces mejor que la resolución de 5 keV del sensor de rayos gamma LLNL que LLNL diseñó para una misión a Mercurio en 2004.

“Con un sensor de rayos gamma de mayor resolución, equivale a una sensibilidad mucho mejor y una capacidad mucho mejor para identificar elementos en la superficie de Psyche”, dijo Morgan Burks, físico del Laboratorio Nacional Lawrence, quien dirige el equipo de laboratorio que desarrolló el sensor.

“Estábamos muy entusiasmados por lograr una alta precisión en el laboratorio, pero el verdadero logro fue mantener esa precisión durante el lanzamiento y los rigores de los vuelos espaciales”.

La nave espacial Psyche se encuentra ahora en el octavo mes de su viaje de casi seis años y 2 mil millones de millas a través del espacio para explorar el raro asteroide, en su mayoría metálico. El vehículo se mueve a una velocidad de 17,7 kilómetros por segundo, o aproximadamente 40.000 millas por hora. Hasta ahora, la nave espacial ha viajado unos 245 millones de millas desde la Tierra.

“El asteroide Psyche es científicamente interesante porque se cree que es un núcleo planetario, los restos de una colisión que ocurrió durante las primeras etapas del desarrollo del sistema solar”, dijo Burks. “Creemos que la exploración del asteroide Psyche puede aumentar. nuestra comprensión de los núcleos ocultos de la Tierra, Marte, Mercurio y Venus”.

La misión Psyche está dirigida por la Universidad Estatal de Arizona. La investigadora principal de la misión Psyche, Lindy Elkins-Tanton, de la Universidad Estatal de Arizona, dijo que explorar Psyche permitirá a los científicos “visitar literalmente un núcleo planetario, la única forma en que la humanidad lo hará”.

Los científicos del laboratorio trabajaron con colegas de JHAPL para integrar el sensor de rayos gamma HPGe en el GRS e integrarlo con componentes adicionales para la misión del vuelo espacial.

El instrumento LLNL es el segundo sensor de rayos gamma HPGe diseñado y fabricado por LLNL para la exploración espacial en los últimos 20 años. Los investigadores de LLNL están diseñando y construyendo dos sensores más para futuras misiones de exploración espacial.

“Junto con Johns Hopkins APL, nos hemos convertido en expertos mundiales en espectroscopia de rayos gamma para la ciencia planetaria”, dijo Birx. “Estamos ayudando a abrir una nueva era en la espectroscopia nuclear para aplicaciones espaciales”.

En 2004, la nave espacial MESSENGER (abreviatura de Mercurio, entorno espacial superficial, geoquímica y alcance) de la NASA, también construida y operada en Johns Hopkins APL, fue lanzada hacia Mercurio con un conjunto de siete instrumentos, incluido un detector de rayos gamma HPGe desarrollado por LLNL. sensor.

“Aprendimos mucho de nuestra misión a Mercurio”, dijo Birx. “Basándonos en lo que aprendimos, pudimos realizar varias mejoras eléctricas y mecánicas para mejorar la precisión del instrumento”.

“Existe una fuerte sinergia entre los sensores de rayos gamma que fabricamos para aplicaciones espaciales y los que fabricamos para usos terrestres. Esperamos que este trabajo conduzca a una nueva generación de dispositivos que puedan usarse en la Tierra para aplicaciones de seguridad nacional”.

El sensor de rayos gamma Psyche es la cuarta generación de sensores de rayos gamma basados ​​en germanio de alta pureza, después de Cryo-3, MESSENGER y GeMini.