Зонд "Люсі": вчені розповіли, чого очікують від місії NASA з вивчення астероїдів

Дослідницький корабель NASA під назвою "Люсі" відправився з космодрому на мисі Канаверал в далеку дорогу до поясу астероїдів. Вчені сподіваються знайти на них важливі дані про походження Сонячної системи.

Протягом декількох років зонд вивчить дві групи астероїдів, що обертаються по навколосонячній орбіті синхронно з Юпітером. Астрогеологи припускають, що це уламки речовини, з якої 4 млрд років тому формувалися планети, і називають їх "викопними останками" Сонячної системи.

Своє ім'я корабель отримав не випадково. Люсі - присвоєне вченими ім'я доісторичній жінці, чий скелет відкопали в Ефіопії в 1974 році. Вона жила приблизно 3,2 млн років тому і є найдавнішим відомим науці представником виду Homo Sapiens. Знахідка розширила уявлення антропологів про виникнення роду людського. Такого ж результату чекають тепер астрономи і планетологи.

Дрібні небесні тіла, що обертаються навколо Сонця синхронно з планетами, називають троянами, тому що перші астероїди такого типу, виявлені в околицях Юпітера в 1906 році, отримали імена героїв гомерівської "Іліади". Вони постійно знаходяться на однаковій відстані від планети і від сонця в так званих точках Лагранжа.

"Люсі" наблизиться до семи з них: Еврибату і його супутнику Квету в серпні 2027-го, Полімелу у вересні 2027-го, Левку в квітні 2028-го, Орусу в листопаді 2028-го і подвійного астероїда Патрокл-Менетій в березні 2033 року.

Велика різниця в часі пояснюється тим, що перші п'ять астероїдів належать до так званих "ахейців", випереджаючих Юпітер, а Патрокл і Менетій - до відстаючих від нього "троянців".

Крім того, в квітні 2025 року "Люсі" відвідає астероїд Дональд Йохансон, що знаходиться ближче до землі, що не відноситься до троянів і названий на честь американського вченого, який знайшов той самий ефіопський скелет.

Найбільші з об'єктів, які належить досліджувати - Патрокл і Менетій діаметром по 100 км, найменший - Дональд Йоханссон (4 км).

"Троянські астероїди летять попереду Юпітера або слідують за ним приблизно в 60 градусах (1/6 довжини орбіти). Вони утримуються в цьому положенні врівноважуючим один одного тяжінням Юпітера і Сонця і повинні перебувати в ньому вічно", - пояснив журналістам керівник проекту "Люсі" з наукової роботи Гарольд Левісон, фахівець з планетної динаміки з Південно-Західного дослідницького інституту в Боулдері, штат Колорадо.

Виходячи з цього начебто випливає, що троянські астероїди знаходяться поблизу Юпітера з моменту виникнення Сонячної системи. Якщо з'ясується, що вони складаються з однієї речовини з юпітеріанськими супутниками, це можна буде вважати доведеним. Але не такі очікування вчених.

"Ця експедиція - перевірка теоретичної моделі походження Сонячної системи, згідно з якою в ній на ранньому етапі відбувся великий перерозподіл речовини, - заявила Бі-бі-сі доктор Карлі Хоуетт з Південно-Західного дослідницького інституту. - Одна його частина притягувалася ближче до Сонця, інша, навпаки, виштовхувалася в далекий космос".

Прихильники даної гіпотези називають її "теорією білліардної кулі". Згідно з нею, троянські астероїди утворилися в поясі Койпера за орбітою Нептуна, а потім в якийсь момент були втягнуті всередину Сонячної системи.

Небесні об'єкти, до яких прямує "Люсі" відносяться до всіх трьох класів, на які вчені ділять астероїди. Темно-червоні тіла класів P і D, до яких відносяться трояни, складаються в основному з льоду, покритого темним вуглецем, і вважаються типовими для пояса Койпера. Астероїди класу C з великим вмістом металів, такі як Дональд Йоханссон, характерні для головного поясу астероїдів між Марсом і Юпітером.

Підготовка до місії

За 12 років, поки готувалася місія, NASA вклало в неї $981 млн. Практична робота за програмою "Люсі" почалася в 2014 році.

Як буде працювати "Люсі"

За допомогою приладів на борту "Люсі" визначить форму, структуру, характер поверхні, склад речовини і температуру астероїдів розміром з середнє земне місто.

Дальній рейс став можливий завдяки складним навігаційним обчисленням. Переміщати зонд в просторі будуть не двигуни, а гравітація планет і Сонця. Фахівці з планетної динаміки розрахували, що якщо корабель, відвідавши першу групу астероїдів, в жовтні 2022 року повернеться до землі і облетить її, він зможе повернутися до другої групи, використовуючи "ефект пращі".

"Розроблена траєкторія чудова тим, що дозволяє описувати петлі крізь скупчення астероїдів, отримуючи додаткове прискорення, - говорить Коралі Адам з фірми KinetX Aerospace, що забезпечує навігаційну підтримку польоту. - Після рандеву з Патроклом і Менетієм ми плануємо запропонувати NASA вивчити ще кілька троянів, якщо корабель до 2033 року буде в хорошому стані".

На "Люсі" використовуються модернізовані прилади і системи, які були встановлені на зонді NASA New Horizon, який в перший і поки єдиний раз в 2015 році облетів Плутон.

Очікування вчених

"Прийшов час астероїдів, і я очікую прориву в нашому розумінні їх природи",-заявив Бі-бі-сі глава департаменту наукових досліджень NASA Томас Цурбухен. - Для цього потрібен великий масив даних про астероїди різних типів. Його збором ми зараз і займаємося".

"Знадобиться кілька років, щоб дістатися до троянів, але вони варті того, щоб потерпіти. Їх цінність для науки величезна. Вони - це небесні діаманти".

За словами швейцарського вченого, політ "Люсі" для нього особливо важливий, тому що він в 2017 році остаточно затвердив проект, і це було його першим серйозним рішенням після приходу в NASA.

"Астероїди можуть загрожувати землі, і в листопаді ми зробимо експеримент "Дарт". Ударний зонд вріжеться в невеликий небесний об'єкт Диморф, що є супутником близького до землі астероїда Дідім. Потім зонд Європейського космічного агентства "Гера" збере дані про результати зіткнення, і ми дізнаємося, чи можливо в принципі збити небезпечний об'єкт з орбіти".

Вас також можуть зацікавити новини

• Астронавт зняв найякісніше фото полярного сяйва на Землі
• Стало відомо, що встиг знайти на Червоній планеті за 9 місяців марсохід "Персеверанс"
• NASA запустило перший космічний зонд для вивчення троянських астероїдів Юпітера

Автор: Ірина Погоріла