Lucy
Organizare | Goddard / NASA |
---|---|
Constructor | Lockheed Martin / SwRI |
Program | Descoperire |
Camp | Studiul asteroizilor troieni ai lui Jupiter |
Tipul misiunii | Prezentare generală |
stare | În dezvoltare |
Lansa | 21 octombrie 2021 |
Prezentare generală a | Asteroizii troieni ai lui Jupiter |
Site | [1] |
Sursa de energie | Panouri solare |
---|
L'ORRI | aparat foto |
---|---|
Ralph | Spectrometru-imager aproape de infraroșu |
ESTE | Spectrometru termic cu infraroșu |
Lucy este o misiune spațială a NASA prezentată în programul Discovery care reunește misiunile de studiu ale sistemului solar la un cost redus. Obiectivul misiunii este de a studia in situ șase asteroizi troieni din Jupiter , care circulă pe orbita lui Jupiter și sunt poziționați în punctele Lagrange L 4 sau L 5 ale planetei situate în fața și în spatele acesteia. Lucy este prima navă spațială care s-a apropiat de aceste asteroizi cu caracteristici eterogene și care, după modelul lui Nice , sunt „fosile” alcătuite din materialele primitive care s-au agregat la începutul istoriei sistemului solar pentru a le forma. Planete și alte ceruri corpuri. Misiunea este selectată pe4 ianuarie 2017iar sonda spațială trebuie lansată pe21 octombrie 2021. După o lungă fază de abordare, care include două asistențe gravitaționale de pe Pământ, sonda spațială trebuie să studieze succesiv cele două grupuri de asteroizi troieni între 2027 și 2033.
Apelul la propuneri pentru a treisprezecea misiune spațială a programului Discovery , axat pe misiuni științifice cu buget redus, este lansat de NASA înfebruarie 2014. Prin urmare, plecarea programată prin care această selecție poate duce la selectarea a două misiuni (a 13- a și a 14- a misiune a programului) indiferent dacă proiectele îndeplinesc criteriile de calitate sunt identificate. Pentru această misiune, agenția spațială americană specifică mai multe condiții financiare:
Selecția se face în trei etape: prima selecție este urmată de o a doua rundă la finalul căreia sunt selectați doar doi finaliști pentru studii suplimentare. Proiectul este selectat pe30 septembrie 2015printre cei 5 semifinalisti ai celei de-a treisprezecea misiuni a programului Discovery . Fiecare misiune primește 3 milioane de dolari pentru un studiu de un an.
În cele din urmă, misiunea este selectată la sfârșitul competiției pe 4 ianuarie 2017în același timp cu Psyche . Misiunea a fost lansată în 2021, în timp ce Psyche este în 2023. Misiunea Lucy este oferită de Harold F. Levison de la Southwest Research Institute din Boulder , Colorado , care este director științific în calitate de asistent al D r Catherine Olkin în același institut. Goddard Space Flight Center al NASA gestionează proiectul. Sonda spațială urmează să fie construită la instalația din Denver a companiei Lockheed Martin .
Managerul științific al misiunii, Harold F. Levison , este unul dintre cei patru cercetători din spatele modelului Nice, un scenariu dezvoltat în 2005 care descrie formarea și evoluția sistemului solar . Acest scenariu oferă o explicație pentru o serie de caracteristici ale sistemului solar, inclusiv proprietățile asteroizilor troieni din Jupiter care circulă pe orbita lui Jupiter și sunt poziționate în punctele Lagrange L 4 și L 5 ale sistemului Jupiter-Sun situat în în față și în spatele planetei uriașe. Conform acestui scenariu , asteroizii troieni ai lui Jupiter sunt „fosile” alcătuite din materiale primitive care s-au reunit la începutul istoriei sistemului solar pentru a forma planete și alte corpuri cerești.
Obiectivul misiunii lui Lucy este de a explora cele două grupuri de asteroizi troieni din Jupiter zburând succesiv peste șase dintre ei. Dacă teoria se dovedește a fi corectă pregătirea lor, acest studiu oferă informații importante despre primele zile ale sistemului solar și, eventual, despre compușii organici la originea vieții pe Pământ. Numele dat misiunii este legat de acest context. Lucy este o fosilă australopitecă descoperită de o echipă de cercetători americani, francezi și etiopici codirigită de Donald Johanson ( paleontolog care și-a dat numele asteroidului (52246) Donaldjohanson ), Maurice Taieb (geologie) și Yves Coppens (paleontologie) găsit în 1974 rămășițele fosilizate . Lucy ne revoluționează cunoștințele despre originile umane, arătând că dobândirea bipedalismului datează de cel puțin 3 milioane de ani. Numele dat Australopithecusului este el însuși derivat din piesa Lucy in the Sky with Diamonds of the Beatles .
30 octombrie 2018, proiectul trece cu succes revizuirea care închide faza B. Aceasta stabilește bugetul, planificarea dezvoltării (cu lansarea în 2021) și caracteristicile instrumentelor științifice de la bord.
Lucy va ajuta să răspundă la unele dintre întrebările fundamentale stabilite în Studiul Decenal al Științei Planetare din 2013:
Obiectivele științifice stabilite pentru misiune sunt efectuarea următoarelor măsurători pentru toți asteroizii survolați:
Obiectivele de misiune pentru a acoperi șase asteroizi troieni Jupiter , două de tip C asteroid , două de tip D , probabil , provin din Centura Kuiper și două de tip P . Oamenii de știință cred că este probabil ca acești ultimi cinci asteroizi să fie bogați în materiale organice și că structura lor internă conține apă. Acești asteroizi sunt:
Lucy trebuie, de asemenea, să zboare (52246) Donaldjohanson , asteroid al centurii principale de tip C , cu scopul de a efectua o repetare a procedurilor pentru survolarea asteroizilor troieni.
Deși are același nume și eponim ca misiunea, asteroidul centurii principale (32605) Lucy nu este unul dintre asteroizii care este explorat de sondă. Nici asteroidul (172850) Coppens , al centurii principale și care poartă ca (52246) Donaldjohanson numele unui co-descoperitor al hominidului Lucy, nu este una dintre țintele sondei Lucy .
Caracteristică | (52246) Donaldjohanson | (3548) Euribat | (15094) Polimel | (11351) Leucos | (21900) Oros | (617) Patroclus și luna lui Ménetios |
---|---|---|---|---|---|---|
Poziţie | Centura principală | Punctul troian L 4 | Punctul troian L 4 | Punctul troian L 4 | Punctul troian L 4 | Punctul troian L 5 |
Tipul asteroidului | VS | VS | P | D | D | P (asteroidal) |
Diametru | 3,9 km | 64 km | 21 km | 34 km | 51 km | 113 și 104 km |
Perioada de rotație (ore) | 8.7 | 515 | 13.5 | 103 | ||
Albedo | 0,1 | 0,05 | 0,091 | 0,08 | 0,08 | 0,047 |
Excentricitate | 0,19 | 0,09 | 0,094 | 0,07 | 0,04 | 0,12 |
Inclinare orbitala | 4,4 ° | 8,1 ° | 12,99 ° | 12 ° | 8,5 ° | 22 ° |
Unghiul de fază inițial | 14 ° | 78 ° | 126 ° | 18 ° |
O traiectorie complexă este dezvoltată pentru a permite sondei spațiale Lucy să zboare peste cei șapte asteroizi făcând un singur pasaj prin cele două grupuri de asteroizi troieni . Orbitele asteroizilor vizitați au înclinații orbitale (față de planul eclipticii ) care sunt diferite una de cealaltă, ceea ce înseamnă că zborul trebuie să coincidă exact cu intersecția dintre planurile orbitale ale sondei spațiale și corpul zburat deasupra. Orice întârziere a orei de zbor necesită o corectare a traiectoriei, care este foarte penalizantă în ceea ce privește combustibilul. Per total, misiunea necesită o schimbare cumulativă semnificativă a vitezei, estimată la 1.678 km / s. Pentru a merge la distanța dorită de asteroizi, măsurătorile luate de pe Pământ nu sunt suficiente. Este planificată utilizarea sistemului de navigație optică la bord (OpNav) bazat pe camere științifice pentru a determina cu exactitate corecțiile care trebuie făcute la traiectorie. Pentru a-și îndeplini obiectivul, sonda spațială este plasată după lansare pe o orbită heliocentrică foarte eliptică (0,7) cu o periodicitate de 6 ani (în rezonanță 1: 2 cu periodicitatea lui Jupiter) al cărei apogeu este situat la nivelul orbitei lui Jupiter. . În timpul primului său pasaj la apogeul orbitei sale zboară peste primul grup de asteroizi troieni, pe al doilea pasaj, sistemul jupiterian traversând o jumătate de orbită, apogeul său îl face să traverseze al doilea grup de troieni.
Sonda spațială Lucy urmează să decoleze de la baza de lansare Cape Canaveral în 2021. Pentru a efectua primul său zbor, sonda spațială zboară peste Pământ de două ori pentru a câștiga viteză datorită asistenței gravitaționale a planetei noastre și face patru corecții ale traiectoriei cu propulsia acestuia. Apoi se îndreaptă spre Jupiter . În timpul tranzitului pe planeta gigant traverseaza centura de asteroizi înAprilie 2025și trebuie să zboare peste asteroidul (52246) Donaldjohanson cu această ocazie . Acesta ar trebui să sosească în Lagrange L regiunea punctul 4 din 2027 și zbura peste patru asteroizi până la sfârșitul lui 2028: (3548) Eurybate , (15094) Polymele , (21900) Oros și (11351) Leucos . Lucy se întoarce apoi în vecinătatea Pământului pentru un al doilea flyby înainte de a se îndrepta spre regiunea punctului L 5 pentru a explora ultimii doi asteroizi, (617) Patroclus și luna sa Menetios , care orbitează unul în jurul celuilalt ca un sistem asteroidal .
Datat | Desemnare | Descriere |
---|---|---|
21 octombrie 2021 | Lansa | C3 = 51,5 km 2 / s 2 |
2023? | Corecția traiectoriei | Delta-v = 372 m / s |
Decembrie 2024 | Asistența gravitațională a Pământului | Survolarea la o altitudine de 4.501 km |
20 aprilie 2025 | Prezentare generală a (52246) Donaldjohanson | Viteza de deplasare = 13,4 km / s |
2026? | Corecția traiectoriei | Delta-v = 148 m / s |
12 august 2027 | Prezentare generală a (3548) Eurybate | Viteza de deplasare = 5,7 km / s |
15 septembrie 2027 | Prezentare generală a (15094) polimelului | |
2027? | Corecția traiectoriei | Delta-v = 71 m / s |
18 aprilie 2028 | Prezentare generală a (11351) Leucos | |
11 noiembrie 2028 | Zbor peste (21900) Oros | Viteza de deplasare = 7 km / s |
2029? | Corecția traiectoriei | Delta-v = 623 m / s |
Ianuarie 2031 | Asistența gravitațională a Pământului | Survolarea la o altitudine de 300 km |
2 martie 2033 | Privire de ansamblu asupra (617) Patroclus și luna lui Ménetios | Viteza de deplasare = 18,2 km / s |
Lucy are o anvergură a aripilor pe orbită de 13 metri datorită în principal panourilor sale solare atașate de ambele părți ale corpului sondei spațiale care trebuie să capteze radiația solară slabă care rămâne pe orbita lui Jupiter . Datele sunt trimise pe Pământ printr-o antenă satelit cu un diametru de 2 metri.
Sarcina utilă include următoarele trei instrumente: