Космічний апарат NASA Lucy може розгадати таємницю формування Сонячної системи

Наступного року NASA та Південно-Західний науково-дослідний інститут запустять 13-метровий космічний апарат Lucy з двома величезними сонячними батареями та набором інструментів для отримання зображень і спектроскопії. Названа на честь викопного австралопітека, який відкрив нове розуміння еволюції людини, місія Lucy сподівається так само революціонізувати наше розуміння еволюції Сонячної системи, відвідавши троянські астероїди Юпітера.

Digital Trends поговорив з Гелом Левісоном, головним дослідником проекту Lucy, про те, як місія з відвідування цих астероїдів може розкрити підказки про формування нашої Сонячної системи і навіть запропонувати уявлення про походження життя на Землі.

Астероїдів багато

Наша Сонячна система містить багато астероїдів, в основному в трьох групах: Головний пояс астероїдів, розташований між орбітами Марса і Юпітера, Пояс Койпера і Хмара Оорта, які знаходяться за орбітою Нептуна, і Троянці, які є астероїдами, що розділяють орбіти планет.

Хоча ми знаємо досить багато про астероїди в цих перших двох місцях завдяки таким місіям, як Dawn і New Horizons, Трояни залишаються об’єктами загадки.

Однією з причин, чому про Трояни мало відомо, є те, що ці інші місця сприяють утворенню метеоритів, які падають на Землю. Ми можемо буквально збирати шматочки цих астероїдів з інших місць у Сонячній системі. Але Троянці не посилають метеорити на Землю, тому у нас немає можливості дізнатися, як виглядають ці тіла – якщо тільки ми не відвідаємо їх.

Капсула часу ранньої Сонячної системи

Вважається, що Трояни є залишками стародавнього матеріалу, який сформував зовнішні планети на зорі нашої Сонячної системи. Це означає, що вони виступають в ролі “капсул часу”, і їх вивчення дає астрономам можливість зазирнути в період понад 4 мільярди років тому.

Троянці можуть розповісти не тільки про формування зовнішніх планет, але й навіть дати нам підказки про походження життя на Землі. Вчені знають, що вода на Землі, необхідна для розвитку життя, повинна була потрапити звідкись ззовні, оскільки рання внутрішня Сонячна система була занадто гарячою для того, щоб вода могла конденсуватися. Одна з теорій полягає в тому, що вода була занесена на Землю із зовнішньої Сонячної системи, і що астероїди, такі як Троянці, могли транспортувати її.

Різноманітність – це таємниця

Скам’янілості формування планети: Тизер місії Люсі

Lucy відвідає Трояни на орбіті Юпітера, де вони перебувають у замкненому просторі

“Різноманітність Троянських кораблів є справжньою загадкою, – сказав Левісон. “Навіть з землі ці об’єкти виглядають дуже по-різному. Деякі з них сірі, деякі червоні, а деякі дуже червоні. Ми не впевнені, що означає ця червоність. Це може свідчити про те, що об’єкти утворилися в різних частинах космосу”.

Лише близько 7% троянів мають сірий колір, що призводить до двох можливих варіантів. “Або червоні об’єкти є крихкими і розпадаються при зіткненні, – пояснив Левісон. “Або те, що робить речі червоними, має лише поверхневий характер”. Ми не дізнаємося, що саме так, поки Люсі не зможе ближче познайомитися з прикладами всіх трьох типів об’єктів.

Можливість, яка випадає раз в житті

Однією з цілей місії є Еврібатес, астероїд шириною 40 миль, який є найбільшим залишком зіткнення в Троянах. “Планети формуються в результаті зіткнень”, – сказав Левісон, – “Тому розуміння цих зіткнень розповість нам про планетарну еволюцію”.

Ще одна мета, яку Левісон особисто з нетерпінням чекає на вивчення – Патрокл, половина бінарної системи рівної маси з Меноетієм. Ці два астероїди, обидва шириною приблизно 70 миль, обертаються навколо один одного. Це надзвичайно рідкісний тип утворення серед малих тіл, і лише кілька бінарних астероїдів рівної маси коли-небудь були відкриті. Астрономи вважають, що бінарні астероїди “могли бути одними з найбільш ранніх об’єктів у Сонячній системі”, і що ця рідкісна пара може бути залишком перших 100 мільйонів років життя Сонячної системи.

Вивчати Патрокл і Меноет нелегко, оскільки їхня орбіта проходить під кутом, що означає, що вона рідко перетинається з регіонами, до яких легко дістатися космічним апаратом. Але планується, що пара буде в доступному регіоні космосу, коли “Люсі” здійснить свій проліт повз них у 2033 році.

“Це буквально можливість, яка випадає раз в житті”, – сказав Левісон.

Графік, який не можна порушити

Запуск “Люсі” запланований на наступний рік, у жовтні 2021 року. Вікно для запуску триває лише 21 день, і якщо запуск не вдасться здійснити в цей період, його доведеться відкласти на цілий рік, що буде надзвичайно дорого коштувати. Команда вживає всіх можливих заходів, щоб цього не сталося.

“Така природа космічних досліджень, – сказав Левісон, – але ми завжди турбуємося про те, щоб вкластися у вікно запуску. На кожному етапі процесу ми наголошуємо на збереженні цього графіку”. На відміну від деяких великих проектів з більш гнучкими графіками, таких як майбутній космічний телескоп НАСА “Джеймс Вебб”, для “Люсі” в графіку немає місця для маневрів: “Дата не може зісковзнути”.

За словами Левісона, щоб вкластися в терміни, команда в даний час “глибоко занурена у виробничу фазу”. Зосередившись на розробці космічного корабля з моменту затвердження проекту в 2017 році до попереднього розгляду проекту в листопаді 2019 року, команда тепер зосередилася на виготовленні корабля. Виготовлення займе ще кілька місяців, і після завершення робіт апарат пройде випробування та підготовку до запуску.

Lucy стартує з мису Канаверал, штат Флорида, на невеликій ракеті, вийшовши на орбіту з періодом

Після того, як був прокладений курс Люсі між Землею і Троянами, вчені помітили приємну несподіванку: вона пройде майже прямо повз астероїд в головному поясі астероїдів. Вчені вирішили, що по дорозі зроблять зупинку для огляду визначних пам’яток. “Після того, як траєкторія була визначена, ми побачили, що вона проходить повз астероїд головного поясу”, – сказав Левісон. “Нам надзвичайно пощастило з планетарним вирівнюванням”.

Пощастило вченим і в іншому. Астероїд, повз який пролітатиме “Люсі”, належить до групи Ерігона, яка є однією з наймолодших груп астероїдів у нашій Сонячній системі. Оскільки він утворився відносно недавно, вивчення цього тіла може розповісти нам ще більше про формування планет, оскільки вчені можуть порівняти склад цього “незайманого” астероїда з іншими прикладами астероїдів, які зазнали впливу багатьох інших років впливу Сонця.

На честь палеоантрополога, який виявив оригінальну скам’янілість Люсі, астероїд був названий Дональдом Йохансоном.

За ходом підготовки місії до запуску можна буде стежити на сторінці “Люсі” в Твіттері.

Рекомендації редакції

Космічний апарат NASA Psyche майже готовий до запуску до дивного металевого астероїда

NASA має план вирішення проблеми з сонячними батареями космічного апарату Lucy

• NASA скасувало другу спробу випробування стартового майданчика місячної ракети
• Астрономи помітили величезне, загадкове коло в космосі
• NASA досліджуватиме все небо за допомогою обсерваторії SPHEREx
• Після успішного завершення критичного огляду проекту НАСА, місія Lucy під керівництвом SwRI готується до запуску в 2021 році для дослідження загадкових троянських астероїдів, стародавньої популяції об’єктів, які обертаються на орбіті в тандемі з Юпітером.
• Патрокл і Меноетій

Source: digitaltrends.com