I sin strävan att sätta prospekteringsmål för framtiden, lade NASA: s Discovery-program upp en uppmaning till förslag för deras trettonde upptäcktsuppdrag i februari 2014. Efter att ha granskat de 27 första förslagen valde en panel av NASA och andra forskare och ingenjörer nyligen fem semifinalister för ytterligare forskning och utveckling, varav en eller två kommer att lanseras fram till 2020-talet.
Med ett öga på Venus, nära jordobjekt och asteroider letar dessa uppdrag bortom Mars för att ta upp andra frågor om historien och bildandet av vårt solsystem. Bland dem är det föreslagna Psyche-uppdraget, ett robotfartyg som kommer att utforska den metalliska asteroiden med samma namn - 16 Psyche - i hopp om att kasta lite ljus på planetformationens mysterier.
Upptäckt av den italienska astronomen Annibale de Gasparis den 17 mars 1852 - och uppkallad efter en grekisk mytologisk figur - Psyche är en av de tio mest massiva asteroiderna i Asteroidbältet. Det är också den mest massiva asteroiden av M-typ, en speciell klass som hänför sig till asteroider som främst består av nickel och järn.
Under en tid har forskare spekulerat att denna metalliska asteroid i själva verket är en överlevande av en protoplanet. I det här scenariot, en våldsam kollision med en planetesimal avlägsnades Psyches yttre, steniga lager, vilket bara lämnar den täta, metalliska inre. Denna teori stöds av uppskattningar av Psyches bulkdensitet, spektra och radarytegenskaper; som alla visar att det är ett objekt till skillnad från andra i bältet.
Dessutom är denna sammansättning av 16 Psyche påfallande lik den jordens metallkärna. Med tanke på att astronomer tror att större planeter som Venus, Jorden och Mars bildades från kollision och sammanslagning av mindre världar, kan Psyche vara resterna av en protoplanet som inte fick skapa en större kropp.
Hade en sådan planetesimal drabbats av ett tillräckligt stort föremål, skulle det ha kunnat förlora sitt yttre med lägre massa samtidigt hålla kärnan intakt. Således studerar denna 250 km (155 mil) breda kropp, en unik möjlighet att lära sig mer om interiörerna i planeter och stora månar, vars kärnor är dolda under många miles av sten.
Dr Linda Elkins-Tanton från Arizona State University's School of Earth and Space Exploration är principutredaren för detta uppdrag. Som hon och hennes team uttalade i sitt uppdragsförslag, som ursprungligen lämnades in som en del av 45: e Lunar and Planetetary Science Conference (2014):
”Det här uppdraget skulle vara en resa tillbaka i tiden till en av de tidigaste perioderna av planetarisk tillträde, när de första kropparna inte bara skilde sig åt, utan blev pulveriserade, strimlade och tillkännagivna av kollisioner. Det är också en utforskning, genom fullmakt, av interiörerna i markplaneter och satelliter idag: vi kan inte besöka en metallisk kärna på något annat sätt.
"Psyche är av alla dessa skäl, i kombination med den relativa tillgängligheten till lågkostnadsmöte och omloppsbana, ett utmärkt mål för ett uppdrag i Discovery-klassen som skulle känneteckna dess geologi, form, elementära sammansättning, magnetfält och massfördelning."
Ett robotuppdrag till Pysche skulle också hjälpa astronomer att lära sig mer om metallvärldar, en typ av solsystemobjekt som forskare vet mycket lite om. Men kanske den största anledningen till att studera 16 Psyche är det faktum att det är unikt. Hittills är denna kropp den enda metalliska kärnliknande kroppen som har upptäckts i solsystemet.
Det föreslagna rymdfarkosten skulle kretsa om Psyche i sex månader och studera dess topografi, ytfunktioner, gravitation, magnetism och andra egenskaper. Uppdraget skulle också vara kostnadseffektivt och snabbt att starta, eftersom det till stor del är baserat på teknik som gjordes för att göra NASA: s Dawn-sond. För närvarande i omloppsbana kring Ceres har Dawn-uppdraget visat effektiviteten för många nya tekniker, inte minst var xenon-jon-thrusteren.
Psyche-omloppsuppdraget valdes ut som ett av Discovery-programmets fem semifinalister den 30 september 2015. Varje förslag har fått 3 miljoner dollar för årslånga studier för att lägga upp detaljerade uppdragsplaner och minska riskerna. En eller två finalister kommer att väljas ut för att få programmets budget på 450 miljoner dollar (minus kostnaden för ett lanseringsfordon och uppdrag) och kommer att lanseras tidigast 2020.
