W sobotę sonda kosmiczna NASA Lucy wyruszyła na misję z niezwykłym celem. Sonda ma po raz pierwszy odwiedzić Jowisza – trojany – asteroidy krążące wokół Jowisza. W przeciwieństwie do części pasa asteroid, trojany te pochodzą z zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego. Tak więc badanie ich może dostarczyć fascynujących informacji na temat wczesnej ewolucji tego odległego regionu oraz sposobów, w jakie asteroidy i komety wnikają do układu wewnętrznego.

Po zakończeniu formowania się planet w Układzie Słonecznym duża część pozostałych części połączyła się ze szczątkami wczesnej kolizji w Asteroidngürtel Między Marsem a Jowiszem. Zawiera głównie jałowe kamienne asteroidy, które powstały we wnętrzu dawnego Pierwotnego Obłoku. Natomiast kule z bogatych w lód regionów Mgławicy Pierwotnej zbierały się na zewnątrz. Te komety, planety karłowate i asteroidy znajdują się głównie w Kuipergürtel poza Neptunem.

Trojany – starożytne kawałki na orbicie Jowisza

Ale są też asteroidy, które krążą między planetami zewnętrznego Układu Słonecznego lub nawet bezpośrednio na ich orbicie – te ostatnie określane są mianem trojanów. Dziesiątki tysięcy tych kawałków o wielkości do 250 kilometrów są skupione w dwóch miejscach przed i za planetą w pobliżu Jowisza. W tak zwanych punktach Lagrange’a siły przyciągania Słońca i Jowisza są zrównoważone. Pozwala to obiektom obracać się wokół tych punktów po stabilnych orbitach.

Na Jowiszu dwa duże obłoki tych asteroid są wyśrodkowane wokół punktów Lagrange’a 4 i 5, które znajdują się 60 stopni przed i za planetą i podążają za nią po orbicie wokół Słońca. Badacze planetarni uważają, że wiele z tych elementów już tam było Wzrost Młody Jowisz został schwytany z zewnętrznej krawędzi pierwotnego obłoku na jego obecnej orbicie. Mogą więc pozostać w dużej mierze niezmienionymi śladami tego regionu.

„To sprawia, że ​​’kapsuły czasowe’ są bardzo ekscytujące dla bardziej szczegółowych badań”, wyjaśnia Stefano Mottola z Instytutu Badań Planetarnych w Niemieckim Centrum Lotniczym (DLR). „Mamy nadzieję zdobyć ważną nową wiedzę o wczesnych czasach Układu Słonecznego i powstawaniu planet”. Jednocześnie dane mogą dostarczyć więcej informacji na ten temat Jakie sposoby I przez nią ciała niebieskie wchodzą do wnętrza zewnętrznego Układu Słonecznego.

Pierwsza wizyta sondy kosmicznej

Sonda kosmiczna NASA Lucy odwiedzi Jowisza po raz pierwszy i dokładnie zbada te trojany. Ze względu na dużą odległość od Ziemi, niewielkie rozmiary i niską jasność trudno go zobaczyć przez teleskopy. Dlatego sonda kosmiczna, która została wystrzelona z portu kosmicznego na Przylądku Canaveral 16 października 2021 roku, była w stanie po raz pierwszy odkryć podstawowe właściwości tych pierwotnych reliktów.

W tym celu ma na pokładzie trzy instrumenty naukowe, za pomocą których może spektralnie badać chemiczne i fizyczne właściwości asteroid. Nagrania z kamer powinny również bardziej szczegółowo przedstawiać powierzchnię i strukturę niektórych określonych trojanów. „Dokładny kształt asteroid pochodzi z danych z kamer nawigacyjnych” – wyjaśnia Mottola. Ponadto niewielkie przesunięcia częstotliwości fal radiowych, które Lucy wysyła na Ziemię, powinny dostarczyć informacji o wewnętrznej strukturze i masie trojanów.

Długie i kręte podejście

Jednak minie kilka lat, zanim tak się stanie. Ponieważ aby dotrzeć do dwóch chmur trojańskich w punktach Lagrange’a Jowisza, sonda kosmiczna NASA musi przelecieć kilka pierścieni. Przede wszystkim nabierze rozpędu do swojej podróży na orbitę Jowisza w dwóch orbiterach i dotrze do pasa asteroid w 2025 roku. Tam minie główny pas asteroid 52246) DonaldJohansson przed kontynuowaniem.

W 2027 r. sonda kosmiczna po raz pierwszy dotrze do roju trojanów Jowisza, który pędzi naprzód na planecie w punkcie L4 Lagrange’a. Jej celami są asteroida Eurybates z księżycem Queta, a także asteroidy Polymele, Leucus i Orus. Po tym, jak Lucy przerobi tę „listę przebojów” do listopada 2028 r., zostanie skierowana z powrotem do wewnętrznego Układu Słonecznego z powrotem na Ziemię – nowość w historii podróży kosmicznych.

Powód tego: tylko przez ten duży pierścień i obracające się ślizganie Ziemi, sonda kosmiczna może zmienić swoją orbitę, aby później mogła również skierować się do tylnej chmury trojańskiego Jowisza. Lucy dotrze do tych obiektów krążących wokół punktu Lagrange’a L5 w marcu 2033 roku. Podwójna asteroida (617) Patroclus jest w trakcie programu badań przesiewowych.

Potem nominalna misja sondy kosmicznej dobiega końca, ale jeśli jest wystarczająco dużo paliwa i zasobów do działania misji, misja może zostać przedłużona, a Lucy i inne trojany zbadają orbitę Jowisza.

Źródło: NASA, Niemieckie Centrum Lotnicze (DLR)

18 października 2021

– Nadia Podebrigar