Gyorshír: elindult a Lucy űrszonda a Jupiter trójai kisbolygói felé!

4744

Magyar idő szerint szombat délelőtt Cape Canaveralról sikeresen útnak indították a NASA Lucy űrszondáját a Jupiter trójai kisbolygóinak vizsgálatára. Ezzel fontos mérföldkőhöz érkezett a Naprendszer megismerésének története, hiszen a Lucy egymás után több trójait fog meglátogatni és közelről tanulmányozni.

Elindult a Lucy! (NASA LIVE közvetítés).
Az űrszonda indításra kész állapotban a hordozórakéta legfelső fokozatának összeszerelése előtt (NASA/KSC).

A Lucy fő célkitűzése a Naprendszer kialakulásának és a korai időszakban végbement fizikai és kémiai folyamatoknak a kutatása. A kis égitestek közül az ősi üstökösök és az egyszerű felépítésű kisbolygók szinte még érintetlenül megőrizték a korai Naprendszerben végbement folyamatok lenyomatát, s mint “égitest-fosszíliák” elérhetők a mai csúcstechnológiával ellátott űreszközök számára. Maga a Lucy elnevezés is innen kapta az inspirációt, hiszen Lucy a neve annak az emberré válás folyamatát dokumentáló egyik fontos leletnek, amelyet 1974-ben Donald Carl Johanson (sz. 1943) svéd-amerikai kutató és paleontológus csoportja talált az etiópiai Hadar falu közelében, az Afar-medence térségében. Maga a Lucy lelet is kapcsolódik az éghez, hiszen nevét a legendás Beatles együttes “Lucy in the Sky with Diamonds” (1967) című számáról kapta – s lám, évtizedekkel később a NASA Lucy űrszondája is az “égre” kerül a hosszú bolygóközi küldetése során.

Lucy In The Sky With Diamonds (Remastered 2009) The Beatles – 03n28s (YouTube & Universal Music Group).
A Lucy űrmisszió elnevezésével kapcsolatos az ősi fosszíliák tanulmányozása: balra a trójai kisbolygók a Naprendszer ősmaradványai, jobbra az ember evolúciójának egy korai láncszeme, Lucy (Australopithecus afarensis) fosszíliáiból rekonstruált ábrázolása (képek: NASA PR 17-003 2017. január 4. és The Independent online, 2015. november 24.)

A Jupiter trójai kisbolygói a Nap-Jupiter-kisbolygó égi mechanikai háromtest-probléma L4 és L5 elnevezésű Lagrange-pontjai környezetében találhatók, mintegy 5,2 CsE távolságra a Naptól. Ezek a pontok a Jupiter pályáján a Jupiterhez képest 60 fokkal előre és 60 fokkal lemaradva találhatók és a bolygóóriáshoz rögzítve keringenek a Nap körül. A trójai kisbolygók az L4 és L5 pontok körül szétszóródva helyezkednek el és egyáltalán nem egyszerű feladat űrszondával mindkét csoport meglátogatása.

Az L4 pont körüli égitestek Homérosz Iliász hőskölteményének görög hőseiről kapták a nevüket, az L5 pont körüliek pedig a trójai hősök neveit örökítik meg. 2021. szeptember 27-ig az L4 pont körül 6506 kisbolygót ismerünk (“görög csapat”), míg az L5 pont körül 4006 trójai aszteroidát fedeztek fel (“trójai csapat”), azaz jelenleg már több mint tízezer kisbolygó ismert a Jupiterrel együtt keringő felhőkben.

A belső Naprendszert a Jupiter pályájáig. A belső bolygók (Merkúr, Vénusz, Föld, Mars) pályái is fel vannak tüntetve (kék), illetve a kisbolygók főöve (fehér), valamint a trójai kisbolygók két felhője (zöld): L4 az elől haladó csoport (görögök) és L5 a követő csoport (trójaiak). A főöv külső szélén a Hilda-csoport tagjait halvány barna szín jelöli (kép: NASA).

A Lucy-szonda a hosszú bolygóközi útja során először kétszer is elhalad a Föld mellett: 2022. októberben, majd 2024. decemberben, és ezeknek a hintamanővereknek az eredményeként 2025 áprilisában megközelíti a főövben keringő (52246) Donaldjohanson kisbolygót. A Lucy ősleletet felfedező tudósról elnevezett égitestről közeli fotókat és más méréseket fog készíteni, majd folytatja útját a Jupiter pályájáig.

A Lucy űrszonda igen komplikált pályát fog bejárni a belső Naprendszerben (kép: NASA).
Ugyanez mozgóképeken – az égi mechanika csodái működés közben! (NASA, YouTube videó)

A főöv után a trójaiak L4 csoportját 2027 augusztusában éri el, ahol egymás után négy kisbolygót is közelről fog vizsgálni közeli elrepüléssel, vagyis egyik körül sem fog pályára állni. Az L4 felhő vizsgálatát az Eurybates kettős kisbolygóval kezdi meg (ennek Queta-nak elnevezett kísérőjét a HST-vel fedezték fel 2018-ban), majd a Polymele, Leucus, Orus aszteroidák következnek. Ez az egymás utáni kisbolygóközelítés-sorozat az L4 felhőben egészen 2028. novemberig fog tartani.

Az L4 felhő kijelölt kisbolygói után a szonda bonyolult pályamanőverek révén átmegy a Jupitert követő L5 felhőbe. Ennek első lépéseként a szonda 2030 decemberében ismét elrepül a Föld mellett és ennek a hintamanővernek a segítségével átkerül az L5 régiójába. Itt a nevezetes kettős kisbolygót, a Patroclus-Menoetius rendszert vizsgálja majd, amit 2033. márciusban fog megkezdeni a tervek szerint.

A Lucy célpontjai méretarányos fantáziaképeken (NASA GSFC Conceptual Image Lab).

Az ambiciózus kisbolygó-szonda fedélzeti tudományos műszerei alapvetően a már jól bevált New Horizons űrszonda műszereinek felelnek meg:

  • Az L’Ralph (“Lucy-Ralph”) képfelvevő a látható tartományban és térképező képalkotó spektroszkóp a közeli infravörös tartományban. Feladata a felszíni szilikátok, jegek, szerves anyagok keresése, kimutatása. A NASA Goddard Űrközpontjában készült.
  • Az L’LORRI nagy felbontású kamera a látható tartományban a lehető legrészletesebb képeket fogja készíteni a trójai kisbolygókról. A kamera a The Johns Hopkins University Applied Phyiscs Laboratory-ban készült.
  • Az L’TES termális infravörös spektrométer a hősugarak tartományában vizsgálja a felszín összetételét, szerkezetét és a hőtani tulajdonságait.
  • A nagy hatótávolságú rádióantenna a szonda pozíciójának és pályabeli sebességének meghatározását segíti, valamint a tervezett és a valódi pálya közötti eltérésből a kisbolygók tömege is meghatározható lesz.

A Lucy össztömege mintegy 1500 kg és a Lockheed Martin vállalat készítette. A két, egyenként 6 méter átmérőjű, kör alakú kinyitható napelemeivel együtt a hossza összesen mintegy 13 méter.

A NASA Lucy űrszondája a Patroclus-Menoetius L5 trójai kettős kisbolygót tanulmányozza éppen a fenti fantáziaképen (NASA Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez).

A szonda magával visz egy aranyból készült táblát is, amelyen az indításának dátuma, az indításkor a nagybolygók helyzete, valamint a Föld és kontinensei is be vannak jelölve. Továbbá húsz beszédet, verset, dalt, zenét is visz, közöttük például Martin Luther King Jr., Carl Sagan és a Beatles hangjaival.

A Lucy-szonda a NASA Goddard Űrközpontja és a South-West Research Institute (SwRI, Boulder, Colorado) mérnökei és kutatói koordinálásában készült. A kamerái elkészítésében a The Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriuma szakembereinek volt kulcsszerepe a New Horizons Pluto-szondával szerzett tapasztalatokra alapozva. A 2021-es indítástól a 2033-ra tervezett befejezésig a Lucy programja 12 évig tart. A program összköltsége mintegy 981 millió dollár. E sorok írásakor még nem ismert, hogy hogyan fog befejeződni a küldetés, hiszen a szonda állapotától függően a Patroclus után elképzelhető lehet további kisbolygók megközelítése is – ez azonban már mindenképpen a következő évtized döntése lesz.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás