Космический корабль НАСА направлен к 8 астероидам, чтобы разгадать загадки ранней Солнечной системы

Что такое точки Лагранжа?

Точки Лагранжа L ₁, L ₂, и я ₃ являются точками неустойчивого равновесия — находящиеся в них тела со временем будут вынуждены покинуть их. В двух других точках Лагранжа L ₄ и я ₅, баланс устойчивый — все тела, находящиеся в них, не должны менять своего положения без посторонней помощи.

Однако в конце 1950-х сотрудник НАСА Роберт Фаркуар начал исследовать точки Лагранжа на предмет применимости в конструкции космических кораблей.

В своей докторской диссертации 1968 г. В своей диссертации он впервые описал гало-орбиты вокруг точек Лагранжа и указал, что на них может быть удобно размещать космические телескопы или транспортные средства, которые могут корректировать свое положение с помощью двигателей.

Фаркуар предложил разместить спутник-ретранслятор около точки L ₂ Системы Земля-Луна, чтобы астронавты могли приземлиться на обратной стороне Луны. Любопытно, что до Фаркуара идея разместить что-то рукотворное в точках Лагранжа появилась еще в 1961 году в романе Артура Кларка «Падение лунной пыли».

Сегодня огромное количество космических аппаратов и телескопов работает на орбитах вокруг точек L ₁ и я ₂ систем Солнце-Земля и Земля-Луна: SOHO, Herschel, Gaia, Spektr-RG и многие другие, а также Джеймс Уэбб.

Что делает троянские астероиды важными для астрономов?

Хотя первые астероиды были обнаружены более века назад, у ученых до сих пор остается больше вопросов о природе и свойствах троянов, чем ответов. Их наблюдали только с большого расстояния, поэтому астрономы даже судят об их форме по моделям.

Известно, что астероиды-троянцы отличаются от обычных астероидов Главного пояса и по ряду характеристик больше похожи на транснептуновые объекты — низкое альбедо, красноватый цвет, сильно наклоненные орбиты. Считается, что эти объекты могут содержать больше водяного льда и сложных органических молекул, чем многие из астероидов главного пояса.

Также ведутся споры о механизме образования троянских астероидов на орбите Юпитера — пока ни одна из теорий не может объяснить наблюдаемые параметры их орбит.

Есть версия, что в основном это тела из пояса Койпера, который находится за Нептуном — если Юпитер и Сатурн когда-то влияли на орбиту Урана и Нептуна, и они отправили кучу тел Койпера в сторону нарушителей.

Возможно, троянцы образовались во внутренней части Солнечной системы, а затем были захвачены выросшими планетами — и гигант Юпитер, естественно, получил больше всего.

Таким образом, изучение троянов предоставит планетологам большой объем информации о том, что происходило в ранней Солнечной системе, и о различиях в составе материала протопланетного диска на разных расстояниях от Солнца.

Отсюда и название новой миссии НАСА — так как в свое время скелет австралопитека Люси внес большой вклад в антропологию, то робот «Люси» поможет узнать много нового о прошлом Солнечной системы.

НАСА запустило Люси: все, что вам нужно знать о миссии

Разработка и инструменты

Разработка Люси началась в 2017 году и проводилась НАСА в рамках программы Discovery. Устройство общим весом 1550 кг оснащено двумя огромными 7,3-метровыми круглыми солнечными батареями, двухметровой антенной и набором из четырех научных инструментов — двух камер (мультиспектрального и высокого разрешения) и двух спектрометров (инфракрасных). и термоэмиссионный).

Дополнительно

НАСА добавило к космическому кораблю любопытное дополнение — мемориальную доску с посланиями от различных культурных и научных деятелей и диаграмму, показывающую положение планет во время запуска станции.

Цели миссии

Миссия аппарата будет заключаться в изучении траектории пролета троянских астероидов Юпитера, находящихся в окрестностях точек Лагранжа L ₄ и я ₅ в системе Солнце — Юпитер и орбитальный резонанс 1: 1 с планетой.

Астероиды Юпитера

Эти объекты встречаются на многих планетах Солнечной системы, но на Юпитере их больше всего — более семи тысяч. Их исследование поможет планетологам лучше понять процессы, происходившие в ранней Солнечной системе.

Гравитационные маневры и первый пролет

В ближайшие три года станция совершит два гравитационных маневра у Земли, и только после этого пойдет к своей первой цели — астероиду Главного пояса. Первый облет намечен на 20 апреля 2025 года.

Следующие цели

Затем Люси приступит к изучению объектов вблизи точки L. ₄ в системе Солнце-Юпитер: 12 августа 2027 г. пролёт мимо двойного троянца (3548) Eurybates & Queta, 15 сентября 2027 г. — мимо (15094) Полимель, 18 апреля 2028 г. — (11351) Левк, а 11 ноября 2028 г. — мимо астероида (21900) Орус.

Конечные цели

После этого станция совершит еще один гравитационный маневр у Земли и направится к L. ₅ точку в системе Солнце-Юпитер, где 2 марта 2033 года он исследует Патрокл и Менетий.