Суббота, 13 апреля, 2024

16+

Lucy In the Sky With Asteroids

Время на чтение 7 мин.

В 1974 году экспедиция под руководством палеоантрополога Дональда Джохансона нашла в долине реки Аваш скелет женщины-австралопитека. В Эфиопии ее назвали Динкинеш, что с амхарского можно перевести как «Ты просто чудо». Но прославилась она под именем Люси в честь героини песни Beatles.

Через 3,2 миллиона лет после смерти Люси ее «тезка» отправилась в многолетнее путешествие по Солнечной системе. Рассказываем про зонд Lucy, чья основная цель — исследование астероидов.

«Люси» и «Психея»

Lucy была одним из 28 проектов, поданных на рассмотрение NASA. В 2014 году агентство выбирало кандидатов на осуществление 13 и 14 миссии в рамках программы Discovery, которые планировалось запустить не позднее 2021 года. 30 сентября 2015 года Люси была выбрана в качестве одной из пяти миссий-финалистов, каждая из которых получила по 3 миллиона долларов на углубленную проработку и анализ. Другими финалистами конкурса стали DAVINCI (зонд для исследования Венеры), NEOCam (инфракрасный орбитальный телескоп для поиска потенциально опасных астероидов), Psyche (аппарат для исследования астероида Психея) и VERITAS (спутник для картографирования Венеры). 4 января 2017 года Lucy и Psyche были объявлены победителями конкурса.

31 января 2019 года NASA объявило, что Lucy стартует в октябре 2021 года на ракете-носителе Atlas V 401 с мыса Канаверал. Общая стоимость запуска оценивалась в 148,3 миллиона долларов. SpaceX пыталась опротестовать решение о заключении контракта, заявив, что может запустить Lucy на ту же орбиту «значительно дешевле», но позже отозвала протест.

16 октября 2021 года в 09:34 космический зонд отправился в путь.

Lucy In the Sky With Asteroids
Запуск Lucy. Фото: NASA

В погоне за троянцами

Lucy — первая космическая миссия по исследованию небольших тел, известных как троянские астероиды Юпитера. Вообще, троянцами называют астероиды, находящиеся в окрестностях точек Лагранжа L4 и L5. Точки Лагранжа — это такие точки в системе двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой по сравнению с ними массой, может оставаться неподвижным относительно этих двух тел, если не испытывает никакого влияния, кроме гравитационного.

В Солнечной системе больше 7,6 тысячи подобных астероидов, но впервые они были открыты на орбите Юпитера и названы в честь персонажей Троянской войны, упоминаемых в «Илиаде». Хотя большая часть троянцев (в общем, почти все из известных) сейчас открыты возле Юпитера, они обнаружены у Марса, Нептуна, Урана и даже Земли.

Троянцы — это остатки ранней Солнечной системы, которые застряли на стабильных орбитах, связанных с гигантской планетой, но расположенных далеко от нее. Они вращаются двумя «роями», которые летят впереди и позади Юпитера на его пути вокруг Солнца.  Считается, что количество таких астероидов сопоставимо с числом объектов в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

За свою двенадцатилетнюю миссию Lucy исследует рекордное количество астероидов: два в Главном поясе, а затем 10 троянцев Юпитера. Lucy также трижды пролетит мимо Земли, чтобы получить ускорение за счет гравитации нашей планеты, что сделает зонд первым космическим кораблем, вернувшимся в окрестности Земли из внешней Солнечной системы.

Расписание полета

В целом, расписание движения Lucy выглядит следующим образом.

1 ноября 2023 года — Динкинеш. Первоначально он не входил в список целей (до февраля 2023 года у этого маленького объекта даже не было собственного названия), но затем был добавлен для тестирования автоматической системы обнаружения астероидов. Это одна из важнейших систем зонда, которая позволит аппарату в автономном режиме обнаруживать небесные тела. Пролет возле Динкинеша уже состоялся — и неожиданно оказалось, что у этого астероида есть спутник.

20 апреля 2025 года — Дональдджохансон, астероид класса С. Это темные объекты, чей состав близок к составу туманности, из которой образовалась Солнечная система, за исключением летучих элементов; 75 % известных астероидов относятся к классу С. Дональдджохансон находится в Главном поясе, Lucy пролетит в 922 километрах от него.

12 августа 2027 года — Эврибат, троянец, летящий впереди Юпитера. Эврибат — самый крупный представитель семейства астероидов (так называют группу астероидов, близких по своим свойствам), которые образовались миллиарды лет назад в результате столкновения огромных объектов. Телескоп «Хаббл» также обнаружил, что у Эврибата есть спутник.

15 сентября 2027 года — Полимел, астероид класса Р. Этот класс считается одним из самых древних, астероиды, принадлежащие ему, почти не изменились с момента образования Солнечной системы.

18 апреля 2028 года — Левкус, астероид класса D. Эти астероиды, вероятно, состоят из тех же частиц пыли, из которых был сформирован протопланетный диск нашей системы.

11 ноября 2028 года — Орус.

2 марта 2033 года — Патрокл, первый открытый двойной троянец, вокруг которого вращается спутник Менетий. Есть версия, что Патрокл больше похож по своему составу на комету. Кроме того, в ходе изучения этого астероида команда под руководством Александра Морбиделли высказала предположение, что большинство троянцев — это планетезимали, крупные небесные тела в протопланетном диске, которые притягивают к себе более мелкие частицы. Прирастая таким образом, они формируют ядро, которое впоследствии разогревается, а тело становится протопланетой и, если все пойдет удачно, полноценной планетой.

Lucy In the Sky With Asteroids
Анимация, изображающая 7 из 10 целей Lucy. Изображение: NASA

Золотая пластинка Lucy

Два научных инструмента Lucy представляют собой усовершенствованную версию приборов, установленных на зонде New Horizons, изучившей Плутон и Харон. L’Ralph — панхроматический и цветной тепловизор видимого диапазона (0,4–0,85 микрометра) и инфракрасный спектроскопический картограф (1–3,6 микрометра). Он будет использоваться для поиска силикатов, льда и органических веществ на поверхности астероидов. L’LORRI – оптическая камера высокого разрешения, с помощью которой Lucy сделает подробные снимки астероидов.

Lucy In the Sky With Asteroids
Сборка инструмента L’RALPH. Фото: NASA

Также на Lucy установлен инфракрасный спектрометр L’TES, данные которого расскажут о составе и структуре астероидов. Похожий прибор был установлен на зонде OSIRIS-REx и помог определить состав поверхности астероида Бенну. Однако троянцы, находящиеся на расстоянии пяти астрономических единиц от Солнца, намного холоднее, поэтому L’TES будут использовать в основном для определения свойств реголита.

Массу астероидов будут определять с помощью эффекта Допплера, а широкоугольная камера передаст изображения, по которым можно будет определить форму астероидов.

Также на зонде находится золотая табличка с датой его запуска, положением планет и континентами Земли, его траекторией, а также двадцатью речами, стихами и текстами песен. Чести удостоились Мартин Лютер Кинг, Карл Саган, The Beatles и другие. В отличие от пластинок «Пионеров» и «Вояджеров», поскольку Lucy не покинет Солнечную систему, есть шанс, что будущие поколения человечества смогут его восстановить и узнать кое-что о своих предках. Например, что мы любили запускать в космос золотые таблички с непонятными рисунками.

Lucy In the Sky With Asteroids

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь