Lucy és Psyche közelről fürkészi majd a kisbolygókat

240

Elfogadták a NASA két kisbolygókutató űrszondás programját: a Lucy több Jupiter-trójai kisbolygót fog közelről tanulmányozni, a Psyche pedig a kisbolygók főövében keringő (16) Psyche aszteroida körül fog pályára állni.

Mint arról korábban beszámoltunk, a NASA Discovery Programjának tovább folytatására öt űrmisszió tervet javasolt még 2015. szeptember 30-án  a további részletes tanulmánytervek elkészítésére. Ekkor a NASA már a korábbi sok elképzeléshez képest egy szűkebb programcsomagot adott ki a tervek kidolgozására. A benyújtott öt program-tervezet között a Vénusz további vizsgálata, földközeli objektumok keresése arra specializált űrtávcsővel, valamint két, a kisbolygókat közelről tanulmányozó űrszonda programja is szerepelt.

A részletes megvalósíthatósági tervek kidolgozására bő egy év állt rendelkezésre és a 2017. január 4-i közlemény szerint az ötből a NASA két kisbolygós küldetést fogadott el: az egyik a Lucy elnevezésű program, amely egymás után több Jupiter-trójai kisbolygót fog közelről vizsgálni, a másik pedig a Psyche program, amelynek célja a (16) Psyche főövbeli kisbolygó körüli pályára állás és a kis égitest hosszú időn keresztül történő részletes tanulmányozása lesz.

20170107_nasa_lucy_es_psyche_missziok_elfogadva_1
Művészi ábrázolás a Lucy és a Psyche  kisbolygós űrszondákról (kép: NASA Press Release 17-003, 2017. január 4.).

A Lucy és Psyche helyszíni (in situ) aszteroida-kutatási űrprogramok fő célkitűzése a Naprendszer kialakulása és az azt követő korai korszak részleteinek, a végbement fizikai és kémiai folyamatoknak a tisztázása. A kis égitestek közül az őseredeti üstökösök és egyszerű felépítésű kisbolygók szinte még érintetlenül megőrizték az ősi Naprendszerben végbement folyamatok lenyomatát, s mint “égitest-fosszíliák” elérhetők a mai csúcstechnológiával ellátott űreszközök számára. Ennek analógiájára kapta a Lucy nevet a Jupiter-trójai kisbolygókat közelebbről szemügyre vevő NASA űrszonda, hiszen szintén Lucy a neve 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-háromszög (Afar-medence)  térségében. A Lucy lelet a nevét a legendás Beatles együttes “Lucy in the Sky with Diamonds” (1967) című számáról kapta – s lám, most a NASA Lucy-szondája is az “égre” kerül a hosszú bolygóközi küldetése során.

20170107_nasa_lucy_es_psyche_missziok_elfogadva_2
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 Lucy-űrszonda programjának fő kisbolygó célobjektumai a Jupiter trójai kisbolygói, amelyek 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 vannak és követik a bolygóóriást a keringésben. A trójai kisbolygók az L4 és L5 pontok körül szétszóródva helyezkednek el és nem egyszerű feladat űrszondával mindkét csoport egymás utáni meglátogatása.

Az L4 pont körüliek Homérosz Iliász hőskölteményének görög hőseiről kapták a nevüket, az L5 pont körüli csoportbeli a trójai hősök neveit örökítik meg. Az alábbi ábra a belső Naprendszert mutatja a Jupiterig, rajta feltüntetve az óriásbolygó pályáján belül keringő többi nagybolygót is. A főöv és aszteroidái, illetve a Jupiter-trójai kisbolygók elhelyezkedése is látható a képen.

20170107_nasa_lucy_es_psyche_missziok_elfogadva_3
A belső Naprendszert a Jupiter pályájáig mutatja be a kép. 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 tagjai halvány barna színnel vannak jelölve (kép: NASA).

A Lucy-űrszonda a tervek szerint 2021-ben indul majd útjára. A hosszú bolygóközi útja során áthalad a kisbolygók főövén és 2025 áprilisában közel halad el a főövbeli (52246) Donaldjohanson kisbolygó mellett, amelyről képfelvételeket készít és más fedélzeti tudományos műszerei is méréséket végeznek. (Egyébként ez a kisbolygó a nevét Donald Carl Johansonról (sz. 1943) kapta, aki 1974-ben megtalálta a Lucy ősleletet.)

Ezek után Lucy 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. Ez az egymás utáni kisbolygó-megközelítés az L4 felhőben 2028 októberéig fog tartani, majd a szonda bonyolult pályamanőverek után átmegy az L5 trójaiak vizsgálatára és 2033 márciusában kezdi meg a Jupiterhez képest lemaradó trójaiakat tanulmányozni. E sorok írásakor még nem ismert az hogyan fejeződik be a Lucy küldetése, illetve az sem, hogy legutolsó trójai közelében marad-e vagy továbbmegy.

20170107_nasa_lucy_es_psyche_missziok_elfogadva_4
Művész elképzelése szerint ilyen lehet a (16) Psyche főövbeli, nagy fémtartalmú kisbolygó felszíne. A tervek szerint ezt az aszteroidát fogja közelről hosszú időn keresztül részletesen vizsgálni a NASA Pysche űrszondája (kép: Arizonai Állami Egyetem Föld és Űrkutatási Iskola, ASU/SESE).

Ami a másik in situ kisbolygókutató NASA űrmissziót illeti, a Psyche-űrszonda a (16) Psyche főövbeli kisbolygót fogja közelről részletesen vizsgálni oly módon, hogy keringési pályára áll körülötte. A kisbolygók között a nagyobb tömegűek közé tartozó Psyche a legnagyobb M-típusú kisbolygó. Átmérőjét 186 és 253 km között adják meg, tengelykörüli forgási ideje 4,196 óra. Tömege mintegy 2,27 x 1019 kg, azaz 2,27 x 1016 tonna. Az ilyen típusú kisbolygóknak nagy a fémtartalma, főleg nikkel-vas és a nagyobb méretűek belső szerkezete differenciálódott, vagyis a legnagyobb sűrűségű anyagok az égitest magját alkotják. A Psyche átlagos sűrűsége 3,3± 0,7 gramm köbcentiméterenként, ami azt jelenti, hogy nem csak nikkel és vas, hanem könnyebb anyagok, mint például szilikátok is vannak benne, illetve a testének egy része üreges, porózus szerkezetű lehet.

A Psyche-szonda a tervek szerint 2023-ban indul útjára és 2030-ban érkezik meg. A részletes, közeli vizsgálata a Naprendszer, illetve a fő kisbolygóöv régmúltjában végbement heves ütközési folyamatok következményét, azaz egy kisbolygó belső magjának megismerését teszi lehetővé: betekintést kaphatunk egy kisbolygó legbelsejébe.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás