Lucy
Organisasjon | Goddard / NASA |
---|---|
Bygger | Lockheed Martin / SwRI |
Program | Oppdagelse |
Felt | Studie av Jupiters trojanske asteroider |
Mission typen | Oversikt |
Status | Under utvikling |
Start | 21. oktober 2021 |
Oversikt over | Jupiters trojanske asteroider |
Nettstedet | [1] |
Energikilde | Solcellepaneler |
---|
L'ORRI | Kamera |
---|---|
The Ralph | Nær infrarød spektrometer-kamera |
ER | Termisk infrarødt spektrometer |
Lucy er et romoppdrag fra NASA som er omtalt i Discovery-programmet, som samler studieoppdragene solsystemet til lave kostnader. Målet med oppdraget er å studereseks trojanske asteroider av Jupiter in situ , som sirkulerer i bane til Jupiter og er plassert ved Lagrange L 4 eller L 5-punktene på planeten som ligger foran og bak den. Lucy er det første romfartøyet som nærmer seg disse asteroider med heterogene egenskaper, og som, ifølge Nices modell , er "fossiler" som består av de primitive materialene som samlet seg i begynnelsen av solsystemets historie for å danne dem. Planeter og andre himmelske kropper. Oppdraget er valgt den4. januar 2017og romsonden må sjøsettes den21. oktober 2021. Etter en lang tilnærmingsfase inkludert to gravitasjonsassistanser fra jorden, må romføleren suksessivt studere de to gruppene trojanske asteroider mellom 2027 og 2033.
Innkallingen til forslag til det trettende romoppdraget i Discovery-programmet , med fokus på lavbudsjett vitenskapelige oppdrag, ble lansert av NASA iFebruar 2014. Det er derfor planlagt avreise dette valget kan føre til valg av to oppdrag (den 13 th og 14 th Program oppdrag) om prosjektene oppfyller kvalitetskriteriene er identifisert. For dette oppdraget er flere økonomiske forhold spesifisert av den amerikanske romfartsorganisasjonen:
Valget er gjort i tre trinn: det første utvalget blir etterfulgt av en andre runde på slutten av som bare to finalister er valgt for videre studier. Prosjektet er valgt den30. september 2015blant de 5 semifinalistene i det trettende oppdraget til Discovery-programmet . Hvert oppdrag mottar $ 3 millioner for en ettårsstudie.
Til slutt blir oppdraget valgt på slutten av konkurransen den 4. januar 2017på samme tid som Psyche . Oppdraget ble lansert i 2021 mens Psyche er i 2023. Oppdraget Lucy tilbys av Harold F. Levison fra Southwest Research Institute i Boulder , Colorado , som er vitenskapelig direktør som assistent med D r Catherine Olkin samme institutt. Den Goddard Space Flight Center i NASA styrer prosjektet. Romsonden skal bygges ved Denver- anlegget til Lockheed Martin- selskapet .
Den vitenskapelige lederen for oppdraget, Harold F. Levison , er en av de fire forskerne bak Nice-modellen, et scenario utviklet i 2005 som beskriver dannelsen og utviklingen av solsystemet . Dette scenariet gir en forklaring på en rekke egenskaper ved Solar system inkludert egenskapene til Trojan asteroider av Jupiter som sirkulerer i den bane av Jupiter og er plassert ved den Lagrangepunktene L 4 og L 5 av den Jupiter-sø system lokalisert i foran og bak den gigantiske planeten. I følge dette scenariet er Jupiters trojanske asteroider "fossiler" som består av primitive materialer som kom sammen i begynnelsen av solsystemets historie for å danne planeter og andre himmellegemer.
Målet med Lucys oppdrag er å utforske de to gruppene trojanske asteroider av Jupiter ved å suksessivt fly over seks av dem. Hvis teorien viser seg å være korrekt trening, gir denne studien viktig informasjon om solsystemets tidlige dager og muligens de organiske forbindelsene til opprinnelsen til livet på jorden. Navnet gitt til oppdraget er relatert til denne sammenhengen. Lucy er en fossil fra Australopithecus som ble oppdaget av et team av amerikanske, franske og etiopiske forskere medregissert av Donald Johanson ( paleontolog som ga navnet til asteroiden (52246) Donaldjohanson ), Maurice Taieb (geologi) og Yves Coppens (paleontologi) funnet i 1974 de fossiliserte restene . Lucy revolusjonerer vår kunnskap om menneskelig opprinnelse, og viser at anskaffelsen av bipedalisme stammer fra minst 3 millioner år. Navnet gitt til Australopithecus er i seg selv avledet av sangen Lucy in the Sky with Diamonds of the Beatles .
De 30. oktober 2018, bestod prosjektet vellykket gjennomgangen som avslutter fase B. Dette løser budsjettet, utviklingsplanleggingen (med lansering i 2021) og egenskapene til ombord vitenskapelige instrumenter.
Lucy skal hjelpe til med å svare på noen av de grunnleggende spørsmålene som er beskrevet i 2013 Planetary Science Decadal Survey :
De vitenskapelige målene som er satt for oppdraget er å utføre følgende målinger for alle oversvømmede asteroider:
Oppdraget tar sikte på å fly seks trojanske asteroider av Jupiter , to C-typen asteroider , to D-typen stammer trolig fra Kuiperbeltet og to P-typen . Forskere mener det er sannsynlig at disse siste fem asteroider er rike på organiske materialer og at deres indre struktur inneholder vann. Disse asteroider er:
Lucy må også fly (52246) Donaldjohanson , asteroide av hovedbeltet av typen C , med sikte på å utføre en repetisjon av prosedyrene for overflyging av trojanske asteroider.
Selv om asteroiden til hovedbeltet (32605) Lucy har samme navn og samme navn som oppdraget, er den ikke en av asteroider som sonden utforsker. Asteroiden (172850) Coppens , av hovedbeltet og som bærer som (52246) Donaldjohanson, navnet på en medoppdager av hominiden Lucy, er heller ikke et av målene for Lucy- sonden .
Trekk | (52246) Donaldjohanson | (3548) Eurybate | (15094) Polymel | (11351) Leucos | (21900) Oros | (617) Patroclus og hans måne Ménetios |
---|---|---|---|---|---|---|
Posisjon | Hovedbelte | Trojan-punkt L 4 | Trojan-punkt L 4 | Trojan-punkt L 4 | Trojan-punkt L 4 | Trojan-punkt L 5 |
Asteroide type | VS | VS | P | D | D | P (asteroide) |
Diameter | 3,9 km | 64 km | 21 km | 34 km | 51 km | 113 og 104 km |
Rotasjonsperiode (timer) | 8.7 | 515 | 13.5 | 103 | ||
Albedo | 0,1 | 0,05 | 0,091 | 0,08 | 0,08 | 0,047 |
Eksentrisitet | 0,19 | 0,09 | 0,094 | 0,07 | 0,04 | 0,12 |
Orbital tilt | 4,4 ° | 8,1 ° | 12,99 ° | 12 ° | 8,5 ° | 22 ° |
Innledende fasevinkel | 14 ° | 78 ° | 126 ° | 18 ° |
En kompleks bane er utviklet for å tillate at Lucy- romsonden flyr over de syv asteroider ved å gjøre en enkelt passasje gjennom de to gruppene trojanske asteroider . Banene til de besøkte asteroider har banevinkler (med hensyn til ekliptikkplanet ) som er forskjellige fra hverandre, noe som betyr at overflyttingen må nøyaktig sammenfalle med skjæringspunktet mellom romfølerens orbitalplan og kroppen som fløy over . Enhver forsinkelse i overflyttiden krever en korrigering av banen som er veldig straffende når det gjelder drivstoff. Totalt sett krever oppdraget en betydelig kumulativ endring av hastigheten beregnet til 1,678 km / s. For å gå til ønsket avstand fra asteroider, er ikke målingene tatt fra jorden tilstrekkelig. Det er planlagt å bruke det innebygde optiske navigasjonssystemet (OpNav) basert på vitenskapelige kameraer for nøyaktig å bestemme korreksjonene som skal gjøres i banen. For å oppfylle sitt mål plasseres romføleren etter lanseringen i en veldig elliptisk heliosentrisk bane (0,7) med en periodisitet på 6 år (i resonans 1: 2 med periodisiteten til Jupiter) hvis apogee ligger på nivå med Jupiters bane . I løpet av den første passasjen ved banehalvåret flyr den over den første gruppen av trojanske asteroider, ved den andre passasjen, hvor det jupiteriske systemet har passert en halv bane, får apogee det til å krysse den andre gruppen av trojanere.
Lucy- romsonden skal ta av fra lanseringsplaten Cape Canaveral i 2021. For å utføre sin første flyging, flyr romsonden to ganger over jorden for å få fart takket være gravitasjonsassistenten til planeten vår og utfører fire korrigeringer av banen med fremdriften. Hun setter kursen mot Jupiter . Under transitt mot den gigantiske planeten krysser den asteroidebeltet innApril 2025og må fly over asteroiden (52246) Donaldjohanson ved denne anledningen . Den skulle ankomme Lagrange L 4- punktsregionen i 2027 og fly over fire asteroider innen utgangen av 2028: (3548) Eurybate , (15094) Polymele , (21900) Oros og (11351) Leucos . Lucy vender så tilbake til jorden for en ny flyby før hun drar mot L 5- punktsregionen for å utforske de to siste asteroider, (617) Patroclus og månen Menetios , som kretser rundt hverandre som et asteroidesystem .
Datert | Betegnelse | Beskrivelse |
---|---|---|
21. oktober 2021 | Start | C3 = 51,5 km 2 / s 2 |
2023? | Banekorreksjon | Delta-v = 372 m / s |
Desember 2024 | Jordens gravitasjonsassistanse | Overflyging i en høyde av 4 501 km |
20. april 2025 | Oversikt over (52246) Donaldjohanson | Svevehastighet = 13,4 km / s |
2026? | Banekorreksjon | Delta-v = 148 m / s |
12. august 2027 | Oversikt over (3548) Eurybate | Svevehastighet = 5,7 km / s |
15. september 2027 | Oversikt over (15094) Polymel | |
2027? | Banekorreksjon | Delta-v = 71 m / s |
18. april 2028 | Oversikt over (11351) Leucos | |
11. november 2028 | Fly over (21900) Oros | Svevehastighet = 7 km / s |
2029? | Banekorreksjon | Delta-v = 623 m / s |
Januar 2031 | Jordens gravitasjonsassistanse | Overflyging i en høyde av 300 km |
2. mars 2033 | Oversikt over (617) Patroclus og hans måne Ménetios | Svevehastighet = 18,2 km / s |
Lucy har et vingespenn i bane på 13 meter, hovedsakelig på grunn av solcellepanelene som er festet til hver side av romsonden, som må fange den svake solstrålingen som forblir i bane til Jupiter . Dataene sendes til jorden via en parabolantenne med en diameter på 2 meter.
Den Nyttelasten består av følgende tre instrumenter: