ماموریت لوسی ناسا در شرف شروع است. با اجداد منظومه شمسی ملاقات کنید

سیارک های کوچک و بزرگ در اطراف مشتری جمع آوری شده اند و قدمت آنها به 4 میلیارد سال پیش یعنی آغاز شکل گیری منظومه شمسی برمی گردد. محققان و دانشمندان بر این باورند که این سیارک ها در واقع بقایای مواد اولیه تشکیل دهنده سیارات بیرونی مانند مشتری و زحل هستند. به همین دلیل ، ناسا تصمیم گرفت یک کاوشگر فضایی برای مطالعه این اجداد آسمانی به منطقه بفرستد.

این اجرام که به “سیارک های تروا” معروف هستند ، در دو گروه به دور خورشید می گردند و مشتری در مدار آن قرار دارد. هر دو در دو نقطه ثابت لاگرانژ در فواصل مساوی از خورشید و مشتری واقع شده اند و در تعادل گرانشی این دو توده بزرگ قرار دارند.

مأموریت لوسی ناسا اولین فضاپیمایی خواهد بود که تروجان های مشتری را از نزدیک زیر نظر گرفته و اطلاعات را به زمین ارسال می کند. این مأموریت به نام فسیل معروف اجداد انسان نامگذاری شد و اسکلت آن فسیل ، لوسی ، اطلاعات بی سابقه ای در مورد تکامل انسان در اختیار ما قرار داد. مانند این فسیل ، فضاپیمای لوسی دانش ما را از مبداء سیارات تغییر داده و اطلاعات جدیدی در مورد شکل گیری منظومه شمسی در اختیار ما قرار می دهد. علاوه بر این ، این اجسام می توانند حاوی ترکیبات آلی باشند که زمین اولیه را تشکیل داده اند.

لوسی زمان می اندازد

این فضاپیما در 15 اکتبر 2014 ساعت 1:04 بعد از ظهر به وقت تهران با موشک اطلس 5 پرتاب می شود و ماموریت 12 ساله خود را در هشت سیارک مختلف در منطقه آغاز می کند. یکی از این سیارک ها در کمربند اصلی سیارک ها بین مریخ و مشتری واقع شده است ، هفت مورد دیگر سیارک های تروا هستند. چهار مورد از این تروجان ها سیستم های دوتایی هستند که لوسی دوبار با یک هدف به آنها حمله می کند.

جزئیات ماموریت لوسی

برای درک بهتر ابعاد و اندازه لوسی ، باید گفت که این فضاپیما 14.25 متر طول ، 2.7 متر عرض و 3.8 متر ارتفاع دارد و وزن آن 821 کیلوگرم است. قطر صفحات خورشیدی 7.3 متر است.

مسیر پیچیده فضاپیمای لوسی از هر دو گروه عبور می کند و به سه نوع شیء رایج در منطقه نگاه می کند: انواع C ، P و D. تروجان های قرمز تیره P و D مانند سیارک های یخی کمربند کوئیپر هستند که فراتر از نپتون وجود دارند. تروجان های نوع C بیشتر در قسمت بیرونی کمربند اصلی سیارک ها ، بین مریخ و مشتری یافت می شوند. به نظر می رسد همه تروجان ها حاوی مقدار زیادی ترکیبات کربنی هستند و در زیر لایه ای از غبار غنی از آب و سایر مواد گازی قرار گرفته اند.

هیچ مأموریت فضایی دیگری در تاریخ به مقاصد مختلف در اطراف خورشید ارسال نشده است و لوسی اولین نفر خواهد بود. لوسی برای اولین بار انواع اجسام بدوی در منظومه شمسی را به ما نشان می دهد که سیارات ما را شکل داده اند.

تصویر زیر مسیر لوسی را با رنگ سبز در موقعیتی نشان می دهد که فرض می کند مشتری ثابت است و مسیر لوسی به این شکل است. پس از پرتاب ، لوسی دو بار از زمین عبور می کند و از نیروی گرانشی زمین برای شتاب و حرکت به سمت تروجان ها استفاده می کند.

در سال 2027 و 2028 لوسی از گروه L4 در سیارک Eurybates و قمر سفید صورتی Polymele دیدن می کند. علاوه بر این دو ، وی در این مدت سیارک های قرمز لوکوس و اوروس را نیز مورد بررسی قرار داد. در مسیر خود از گروه L4 به L5 ، از کمربند اصلی سیارک ها عبور می کند و در سال 2025 به سیارک دونالد جانسون می رسد. جالب اینجاست که نام این سیارک از کاشف فسیلی لوسی گرفته شده است.

پس از این ملاقات ، لوسی دوباره از نزدیکی زمین عبور می کند و از گرانش زمین برای افزایش سرعت خود استفاده می کند. در سال 2033 ، گروه L5 در حال کشف سیارک دوتایی Petroclus-Menoetius است. لوسی پس از اتمام مأموریت و بازدید از سیارک Petroclus-Monotius آزاد می شود و هر شش سال یکبار در مدار ثابت دو گروه تروجان می چرخد ​​و ممکن است هزاران یا حتی میلیون ها سال در آن مدار بماند.

اهداف علمی این مأموریت

این اجسام ابتدایی که سیارات ما را تشکیل می دهند هیچ ارتباط داخلی ندارند و ما تا به امروز این انواع ترکیبات شیمیایی را روی سیارک ها مشاهده می کنیم. به منظور درک بهتر تنوع این سیارک ها ، لوسی باید ماموریت های علمی خاصی را روی هر یک از این سیارک ها انجام دهد.

یکی از ماموریت های لوسی مطالعه جغرافیای سطحی این سیارک ها است. لوسی باید از ابزار خود برای بدست آوردن نقشه سطح ، سفیدی یا بازتاب نور سطح ، دهانه ها و توزیع اندازه سیارک ها استفاده کند. همچنین باید ماهیت ساختار سطحی و لایه های این سیارک ها را مطالعه کرده و طول عمر هر لایه را تعیین کند.

هدف علمی دیگر لوسی مطالعه رنگ و ترکیب سطح هر سیارک است. همانطور که قبلاً نیز گفته شد ، این مرحله رنگ ، ترکیب و سایر خواص سنگهای سطحی سیارکها را بررسی کرده و توزیع مواد معدنی ، یخ و مواد آلی آنها را تعیین می کند.

در مرحله بعدی ، لوسی ساختار داخلی سیارک ها را بررسی کرده و جرم و چگالی آنها را تعیین می کند. علاوه بر این ، لوسی از ابزارهای خود برای مطالعه ترکیب شیمیایی ساختار زیرین این سیارک استفاده می کند. لوسی این کار را با کاوش دهانه ها ، شکاف ها و مواد سیارک ها انجام می دهد.

یکی از کارهای جالب لوسی مطالعه قمرها و حلقه های سیارک ها است. برخی از این سیارک ها می توانند قمر یا حلقه های جامد داشته باشند. این حلقه ها در واقع یک یا چند قمر هستند که قدرت کافی برای متحد شدن و تشکیل یک توده مستقل را ندارند و در اطراف سیارک پخش شده و حلقه هایی را تشکیل می دهند.

ابزار علمی لوسی

در این ماموریت ، لوسی با چندین ابزار کنترل از راه دور کار می کند و تروجان ها را بررسی می کند:

• L’Ralph: این ابزار در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا ساخته شده است و از دو قسمت تشکیل شده است. آرایه تصویربرداری طیفی خطی آتالون (LEISA) ابزاری است که طیف سنجی می تواند از آن برای تشخیص ترکیب سطحی سیارک ها استفاده کند. قسمت دیگر دستگاه Visible Multi-Spectrum Camera (MVIC) است که تصاویر رنگی از سطح سیارک ها گرفته و به شناسایی ترکیب آنها کمک می کند.
• L’LORRI: این ابزار یک دوربین تشخیص رنگ با برد زیاد است که می تواند تصاویر بسیار دقیقی از سیارک ها بگیرد.
• L’TES: طیف سنج تابش حرارتی می تواند دمای سطح تروجان ها را با مشاهده طیف مادون قرمز تابش از سطح تروجان ها اندازه گیری کرده و به شناسایی خواص فیزیکی مواد سطحی سیارک ها کمک کند.

علاوه بر همه این ابزارها ، لوسی دارای یک دوربین ناوبری است که به تشخیص شکل و شکل تروجان ها کمک می کند. آنتن سقفی لوسی دو کاربرد دارد که برای برقراری ارتباط با زمین و آزمایش صدا و اندازه گیری جرم از تروجان ها استفاده می شود.