ماموریت لوسی ناسا در آستانه راه اندازی ؛ ملاقات با اجداد منظومه شمسی

سیاره های کوچک و بزرگی در اطراف مشتری جمع شده اند و قدمت آنها به 4 میلیارد سال قبل از آغاز تشکیل منظومه شمسی می رسد. محققان و دانشمندان تصور می کنند که این سیارک ها در واقع بقایای سیارات فرازمینی مانند مشتری و زحل هستند. به همین دلیل ناسا تصمیم گرفت یک فضاپیما را برای مطالعه این اجداد پیشرفته به فضا بفرستد.

این اجرام که “سیارک های تروا” نامیده می شوند ، در دو گروه به دور خورشید می گردند و مشتری در مدار آن قرار دارد. هر دو در دو نقطه لاگرانژی ثابت در فواصل مساوی از خورشید و مشتری و در حالت تعادل این دو مستعمره بزرگ واقع شده اند.

مأموریت لوسی ناسا اولین فضاپیمایی خواهد بود که از نزدیک تروجان مشتری را رصد کرده و داده ها را به زمین ارسال می کند. این مأموریت به نام فسیل های معروف اجداد بشر نامگذاری شده است و اسکلت این فسیل ، لوسی ، اطلاعات بی نظیری در مورد تکامل انسان در اختیار ما قرار داده است. فضاپیمای لوسی ، مشابه این فسیل ، دانش ما را در مورد منشاء سیارات تغییر داده و اطلاعات جدیدی در مورد نحوه ساخت منظومه شمسی به ما می دهد. علاوه بر این ، این مواد ممکن است حاوی ترکیبات آلی باشند که خاک اصلی را تشکیل می دهند.

لوسی زمان را پرتاب می کند

این فضاپیما توسط اطلس 5 در 15 اکتبر 2014 ساعت 13:04 به وقت تهران پرتاب می شود و ماموریتی 12 ساله با هشت سیارک در منطقه آغاز می کند. یک سیارک در کمربند سیارک ها بین مریخ و مشتری قرار دارد و هفت سیارک دیگر تروجان هستند. این چهار توکن سیستم های دودویی هستند که در آنها لوسی هدف را با یک هدف واحد دو برابر می کند.

شرح ماموریت لوسی

برای درک بهتر نقش ها و ابعاد لوسی باید گفت که این فضاپیما 14.25 متر طول ، 2.7 متر عرض و 3.8 متر ارتفاع دارد و دارای غلاف 821 کیلوگرم است. قطر پنل خورشیدی آن 7.3 متر است.

مسیر پیچیده فضاپیمای لوسی از هر دو گروه عبور می کند و سه نوع شی رایج در منطقه را بررسی می کند: نوع C- ، P- و D-. تروجان های P- و D- قرمز تیره هستند و شبیه سیارک های یخی در سطح نپتون هستند. تروجان های نوع C معمولاً در سطح خارجی کمربند سیارک ها بین مریخ و مشتری قرار دارند. همچنین به نظر می رسد تروجان ها حاوی مقدار زیادی دی اکسید کربن و زیر لایه ای از غبار هستند که سرشار از آب و سایر مواد گازی است.

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 مختلف باستانی منظومه شمسی را که سیاره ما را تشکیل می دهد به ما نشان می دهد.

تصویر زیر مسیر لوسی را با رنگ سبز نشان می دهد که مشتریان آن را ثابت می دانند و مسیر لوسی به این شکل است. پس از پرتاب ، لوسی دو بار از زمین عبور می کند و از نیروی گرانش زمین برای کمک به شتاب و حرکت به تروجان استفاده می کند.

در سال های 2027 و 2028 ، لوسی از گروه L4 در سیارک های Eurybates و ماه Polymele ، سفید و صورتی دیدن کرد. علاوه بر این دو ، در این مدت او سیارک های Leucus و Orus را نیز مشاهده کرد که با رنگ قرمز نشان داده شده اند. در مسیر خود از L4 تا L5 ، از کمربند سیارک ها عبور می کند و تا سال 2025 به سیارک دونالد جونسون می رسد. جالب اینجاست که نام این سیارک از کشف فسیل لوسی گرفته شده است.

پس از این ملاقات ، لوسی به زمین نزدیک شد و از جاذبه برای افزایش سرعت خود استفاده کرد. در سال 2033 ، گروه L5 جفت سیارک های Petroclus-Menoetius را کشف کرد. پس از اتمام ماموریت ها و بازدید از سیارک Petroclus-Monotius ، لوسی آزاد می شود و هر شش تا شش سال در یک مدار پایدار به دور دو خوشه تروجان می چرخد ​​و ممکن است هزاران یا حتی میلیون ها سال در این مدار بماند.

هدف علمی مأموریت

این اجسام ابتدایی که سیاره ما را تشکیل می دادند ، ترکیبی نداشتند و ما هنوز تنوع ترکیبات شیمیایی روی سیارک را تا به امروز مشاهده می کنیم. به همین دلیل ، لوسی برای درک بهتر تنوع این سیارک ها ، باید ماموریت های علمی خاصی را روی هریک از این سیارک ها انجام می داد.

ماموریت لوسی مطالعه جغرافیای سطحی این سیارک ها است. لوسی باید از ابزارهای خود برای بدست آوردن نقشه ای از سطح ، میزان سفیدی یا بازتاب سطح ، حفره ها و پراکندگی سیارک ها استفاده کند. علاوه بر این ، باید ماهیت ساختارها و لایه های سطحی این سیارک ها را بررسی کرده و عمر هر لایه را تعیین کند.

هدف علمی دیگر لوسی مطالعه رنگ و ترکیب سطح هر سیارک است. همانطور که گفته شد ، در این مرحله ، رنگ ، ترکیب و سایر ویژگی های سنگ سطحی سیارک مورد بررسی قرار می گیرد و توزیع مواد معدنی ، یخ و مواد آلی آن مشخص می شود.

از طرف دیگر لوسی ساختار داخلی این سیارک را بررسی می کند و تفاوت های ظریف و ظریف آن را می پذیرد. علاوه بر این ، لوسی از ابزارهای خود برای مطالعه ترکیب شیمیایی زیرساخت های سیارک ها استفاده می کند. لوسی این کار را با کاوش سوراخ ها ، شکاف ها و مواد سیارک ها انجام می دهد.

یکی از جالب ترین کارهایی که لوسی انجام می دهد مطالعه ماه و مدار سیارک ها است. برخی از این سیارک ها ممکن است دارای قمر یا حلقه های سنگی باشند. این حلقه ها در واقع یک نیم ماه یا بیشتر هستند که به اندازه کافی قوی نیستند و نمی توانند یک جرم مستقل را تشکیل دهند و در اطراف یک ستاره پراکنده می شوند تا یک حلقه ایجاد کنند.

ابزارهای علمی لوسی

در این ماموریت ، لوسی با چندین دستگاه 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 یا LEISA ابزاری است که می تواند از طیف سنجی برای تشخیص عناصر سطحی سیارک ها استفاده کند. قسمت دیگر دستگاه یک دوربین قابل مشاهده چند طیف یا MVIC است که تصویر رنگی از سطح سیارک را گرفته و به شناسایی اجزای آن کمک می کند.
• L’LORRI: این ابزار یک دوربین تشخیص رنگ با برد بلند است که می تواند تصاویر دقیق از ستارگان را ثبت کند.
• L’TES: دماسنج های تابشی می توانند دمای سطح یک تروجان را با مشاهده سرعت تابش مادون قرمز از سطح تروجان اندازه گیری کرده و به تعیین خواص فیزیکی مواد سطحی سیارک کمک کنند.

علاوه بر این ابزارها ، لوسی دارای یک دوربین ناوبری است که به شناسایی شکل و فرم تروجان کمک می کند. آنتن روی سر لوسی دو کاربرد دارد که برای ارتباط با زمین و همچنین آزمایش صدا و اندازه گیری تعداد تروجان ها مورد استفاده قرار می گیرد.