Миссия Люси: как NASA планирует разгадать тайну происхождения Солнечной системы при помощи астероидов
Научпоп16 октября 2021, 09:02
Капсулы времени, летающие по Солнечной системе
Большинство известных нам астероидов находится в поясе между орбитами Марса и Юпитер. Спектроскопический анализ отраженного от них солнечного света и изучение упавших на Землю метеоритов показало, что некоторые из них являются фрагментами карликовых планет, которые впоследствии столкнулись друг с другом. Вторая часть астероидов является скоплением материалов ранней солнечной туманности. И те, и другие являются для ученых настоящим сокровищем — в NASA их называют капсулами времени.
Эти астероиды могут показать нам, как именно формировалась Солнечная система, ведь они не меняются с самого начала наших времен, на протяжении всей ее эволюции. Существуют также предположения, что внутри них скрывается вода и другой биоматериал, который мог попасть на Землю после падения. Это, кстати, одна из гипотез о зарождении жизни на Земле, которая называется панспермия. С которой, правда, готовы поспорить тихоходки.
В начале ХХ века развитие астрономической фотографии помогло нам узнать, что самая большая планета Солнечной системы — Юпитер — окружена не только огромным количеством спутников (которые также называют лунами, всего на данный момент их 79), а и двумя группами скоплений астероидов, которые находятся вне Главного пояса. По состоянию на 2017-й год астрономы обнаружили более 4800 таких астероидов.
Они сосредоточены в местах, называемых точками Лагранжа L4 и L5 — космических ловушках, появившихся в результате гравитационного взаимодействия Солнца и Юпитера, из которых астероид не может вырваться. Из-за того, что захваченные тела обычно оказывались в одном из двух лагерей, исследователи начали давать им имена в честь греческих и троянских героев: первые «живут» в точке L4, вторые — в точке L5. У каждого лагеря есть свой «шпион» — Патрокл находится среди троянцев, а Гектор затесался среди греков.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Lucy in the Sky With Diamonds
Люси станет первым космическим кораблем, который отправится к троянским астероидам. За 12 лет он облетит семерых «троянцев», а также наведается к одному астероиду из общего пояса. Ученые уверены — здесь мы найдем подсказки, которые помогут нам узнать больше об эволюции Солнечной системы и происхождении жизни на Земле. Именно поэтому зонд и получил название Люси — так ученые назвали австралопитека, предка человека, жившего на Земле несколько миллионов лет назад. Исследование останков Люси раскрыло перед нами множество деталей нашей эволюции. Теперь Люси поможет нам узнать больше о нашей Солнечной системе. Также, как нельзя кстати, у The Beatles есть известная песня Lucy in the Sky With Diamonds, которая идеально подходит в качестве саундтрека для этой миссии.
«Это практически путешествие во времени», — говорит аэрокосмический инженер Джейкоб Энгландер, который помогал спроектировать траекторию полета Люси. Троянские астероиды могут показать, как 4,5 млрд лет назад формировались планеты Солнечной системы, как они оказались на своих местах, а также, возможно, дадут ответ на вопрос куда же подевалась загадочная Девятая планета.
Старт миссии изначально запланирован на 16 октября, однако может быть перенесен на другую дату 23-дневного окна запуска. Каждое утро (хотя для нас это скорее день — взлет планируется около 13:00 по киевскому времени) в течение часа в этот период будет возможность для запуска. Люси будет взлетать с Базы ВВС США на мысе Канаверал во Флориде. На канале NASA в Youtube будет трансляция старта.
На космическом корабле есть сразу три инструмента: камера с высоким разрешением, оптический и ближний инфракрасный, а также тепловой спектрометры. Однако большая часть зонда состоит из массивных 7-метровых солнечных панелей, которые будут обеспечивать питание космического корабля во время его путешествия.
Во время своей миссии Люси проанализирует химический состав поверхности астероидов, а также определит их относительный возраст, массу и плотность. Если мы сможем узнать точный химический состав астероидов, это покажет, где именно они образовались, что прольет свет на то, как эти объекты перемещались в первые дни Солнечной системы. Дело в том, что их темный и слегка красноватый цвет может указывать на возможное наличие керогена или похожих органических материалов, которые есть на Земле. Поэтому троянские астероиды особенно интересны для тех, кто изучает формирование планетных систем.
Например, Гарольд Левисон, главный научный исследователь миссии, является одним из основателей модели Ниццы — сценария развития Солнечной системы, согласно которому четыре самых больших планеты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) существенно переместились с момента своего образования.
Где будет путешествовать Люси?
Для начала Люси придется разогнаться — в этом ей поможет наша планета, вокруг которой зонд сделает два гравитационных маневра. Первой же остановкой для него станет небольшой астероид Главного пояса под названием Дональдджохансон, названный в честь американского палеоантрополога, который нашел окаменелости Люси, подарившие название космическому кораблю.
С августа 2027 года по ноябрь 2028 года зонд отправится в греческий лагерь, где изучит сразу пять астероидов — Эврибат и его спутник, Полимель, Леукус и Орус. Затем Люси еще раз оттолкнется от Земли и в 2033 году отправится в троянский лагерь, где пролетит рядом с Патроклом и его спутником Менетием.
После этого Люси продолжит путешествовать между троянскими астероидами и орбитой Земли, «по крайней мере, сотни тысяч, если не миллионы лет», — пишет NASA. Для наших потомков, которые обнаружат Люси, плавающую в открытом космосе, в космическом корабле спрячут капсулу времени — табличку, на которую нанесены послания нашего поколения.
Табличка на корабле Люси
Среди тех, кто «расписался» на ней, есть лауреаты Нобелевской премии по литературе, философы, активисты, ученые, а также члены команды Люси, которые размышляют о человечестве и его месте во Вселенной. Также там изображена Солнечная система в день ожидаемого запуска Люси — 16 октября 2021 года и показана запланированная траектория полета Люси.
- NASA планирует спасти Землю от астероида, столкнув его с зондом — это может привести к хаосу в космосе
- Недалеко от Земли могут быть несколько астероидов, которые могут кардинально изменить экономику человечества
- Как нам спастись от падающего астероида? Ученые предлагают устроить ядерный взрыв в космосе — говорят, сработает