Зонд "Люси": ученые рассказали, чего ожидают от мисии NASA по изучению астероидов

Исследовательский корабль NASA под названием "Люси" отправился с космодрома на мысе Канаверал в дальний путь к поясу астероидов. Ученые надеются найти на них важные данные о происхождении Солнечной системы.

В течение нескольких лет зонд изучит две группы астероидов, вращающихся по околосолнечной орбите синхронно с Юпитером. Астрогеологи предполагают, что это обломки вещества, из которого 4 млрд лет назад формировались планеты, и называют их "ископаемыми останками" Солнечной системы.

Свое имя корабль получил не случайно. Люси - присвоенное учеными имя доисторической женщины, чей скелет откопали в Эфиопии в 1974 году. Она жила примерно 3,2 млн лет назад и является древнейшим известным науке представителем вида Homo Sapiens. Находка расширила представления антропологов о возникновении рода человеческого. Такого же результата ждут теперь астрономы и планетологи.

Мелкие небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца синхронно с планетами, называют троянами, потому что первые астероиды такого типа, обнаруженные в окрестностях Юпитера в 1906 году, получили имена героев гомеровской "Илиады". Они постоянно находятся на одинаковом удалении от планеты и от Солнца в так называемых точках Лагранжа.

"Люси" приблизится к семи из них: Эврибату и его спутнику Квете в августе 2027-го, Полимелу в сентябре 2027-го, Левку в апреле 2028-го, Орусу в ноябре 2028-го и двойному астероиду Патрокл-Менетий в марте 2033 года.

Большая разница во времени объясняется тем, что первые пять астероидов принадлежат к так называемым "ахейцам", опережающим Юпитер, а Патрокл и Менетий - к отстающим от него "троянцам".

Кроме того, в апреле 2025 года "Люси" посетит астероид Дональд Йохансон, находящийся ближе к Земле, не относящийся к троянам и названный в честь американского ученого, нашедшего тот самый эфиопский скелет.

Самые крупные из объектов, которые предстоит исследовать - Патрокл и Менетий диаметром по 100 км, самый миниатюрный - Дональд Йоханссон (4 км).

"Троянские астероиды летят впереди Юпитера или следуют за ним примерно в 60 градусах (1/6 длины орбиты). Они удерживаются в этом положении уравновешивающим друг друга тяготением Юпитера и Солнца и должны пребывать в нем вечно", - объяснил журналистам руководитель проекта "Люси" по научной работе Гарольд Левисон, специалист по планетной динамике из Юго-западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.

Исходя из этого вроде бы следует, что троянские астероиды находятся вблизи Юпитера с момента возникновения Солнечной системы. Если выяснится, что они состоят из одного вещества с юпитерианскими спутниками, это можно будет считать доказанным. Но не таковы ожидания ученых.

"Эта экспедиция - проверка теоретической модели происхождения Солнечной системы, согласно которой в ней на раннем этапе произошло большое перераспределение вещества, - заявила Би-би-си доктор Карли Хоуэтт из Юго-западного исследовательского института. - Одна его часть притягивалась ближе к Солнцу, другая, наоборот, выталкивалась в Дальний космос".

Сторонники данной гипотезы называют ее "теорией биллиардного шара". Согласно ей, троянские астероиды образовались в Поясе Койпера за орбитой Нептуна, а затем в какой-то момент были втянуты внутрь Солнечной системы.

Небесные объекты, к которым направляется "Люси" относятся ко всем трем классам, на которые ученые делят астероиды. Темно-красные тела классов P и D, к которым относятся трояны, состоят в основном изо льда, покрытого темным углеродом, и считаются типичными для Пояса Койпера. Астероиды класса C с большим содержанием металлов, такие как Дональд Йоханссон, характерны для Главного пояса астероидов между Марсом и Юпитером.

Подготовка к миссии

За 12 лет, пока готовилась миссия, NASA вложило в нее $981 млн. Практическая работа по программе "Люси" началась в 2014 году.

Как будет работать "Люси"

При помощи приборов на борту "Люси" определит форму, структуру, характер поверхности, состав вещества и температуру астероидов размером со средний земной город.

Дальний рейс стал возможен благодаря сложнейшим навигационным вычислениям. Перемещать зонд в пространстве будут не двигатели, а гравитация планет и Солнца. Специалисты по планетной динамике рассчитали, что если корабль, посетив первую группу астероидов, в октябре 2022 года вернется к Земле и облетит ее, он сможет вернуться ко второй группе, используя "эффект пращи".

"Разработанная траектория замечательна тем, что позволяет описывать петли сквозь скопления астероидов, получая дополнительное ускорение, - говорит Корали Адам из фирмы KinetX Aerospace, обеспечивающей навигационную поддержку полета. - После рандеву с Патроклом и Менетием мы планируем предложить НАСА изучить еще несколько троянов, если корабль к 2033 году будет в хорошем состоянии".

На "Люси" используются модернизированные приборы и системы, которые были установлены на зонде NASA New Horizon, который в первый и пока единственный раз в 2015 году облетел Плутон.

Главное отличие между двумя аппаратами - источник энергии. New Horizon питался от ядерной батареи, а "Люси" от солнечных панелей, расположенных на "крыльях" размахом 7,3 метра.

Ожидания ученых

"Пришло время астероидов, и я ожидаю прорыва в нашем понимании их природы", - заявил Би-би-си глава департамента научных исследований НАСА Томас Цурбухен. - Для этого требуется большой массив данных об астероидов разных типов. Его сбором мы сейчас и занимаемся".

"Понадобится несколько лет, чтобы добраться до троянов, но они стоят того, чтобы потерпеть. Их ценность для науки огромна. Они - это небесные бриллианты".

По словам швейцарского ученого, полет "Люси" для него особенно важен, потому что он в 2017 году окончательно утвердил проект, и это было его первым серьезным решением после прихода в NASA.

"Вы не упомянули об этом, но я скажу. Астероиды могут угрожать Земле, и в ноябре мы произведем эксперимент "Дарт". Ударный зонд врежется в небольшой небесный объект Диморф, являющийся спутником близкого к Земле астероида Дидим. Затем зонд Европейского космического агентства "Гера" соберет данные о результатах столкновения, и мы узнаем, возможно ли в принципе сбить опасный объект с орбиты".

Вас также могут заинтересовать новости

• Астронавт снял самое качественное фото полярного сияния на Земле
• Стало известно, что успел найти на Красной планете за 9 месяцев марсоход "Персеверанс"
• NASA запустило первый космический зонд для изучения троянских астероидов Юпитера

Автор: Ирина Погорелая