Weltraum

Lucy: Eine Reise in die Frühzeit des Sonnensystems

Lucy ist eine US-amerikanische NASA-Sonde, die 2021 zur ersten Naherkundung der Trojanerpopulationen Jupiters gestartet wurde. Vorbeiflüge an mehreren unterschiedlichen Asteroiden sollen Hinweise auf die frühe Entstehung des Sonnensystems liefern.

Künstlerische Darstellung von Patroclus, Menoetius und Lucy; die Abstände wurden für die Illustration komponiert und sind nicht maßstabsgetreu
Künstlerische Darstellung von Patroclus, Menoetius und Lucy; die Abstände wurden für die Illustration komponiert und sind nicht maßstabsgetreu
Bildnachweis: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Auf einen Blick

发射时间
16. Oktober 2021
任务时长
12 Jahre
飞掠目标
8 Asteroiden

Wie kann eine einzige Raumsonde elf weit voneinander entfernte kleine Welten besuchen? Lucy nutzt die Schwerkraft der Erde mehrfach, um ihre Bahn neu auszurichten. Die am 16. Oktober 2021 gestartete Sonde ist die erste eigens für Jupiters Trojaner entwickelte Mission; der derzeitige Flugplan umfasst elf Asteroiden im Hauptgürtel und in den Trojanergruppen.

Künstlerische Darstellung von Lucy beim Vorbeiflug am Doppelasteroiden Patroclus–Menoetius mit ausgeklappten runden Solarmodulen
Künstlerische Darstellung von Lucy beim Vorbeiflug am Doppelasteroiden Patroclus–Menoetius mit ausgeklappten runden Solarmodulen
Bildnachweis: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Nach einem Fossil benannt

Lucy trägt den Namen des 3,2 Millionen Jahre alten Fossils von Australopithecus afarensis, das 1974 in Äthiopien gefunden wurde. So wie dieses Fossil das Verständnis der menschlichen Evolution veränderte, soll die Mission Licht in die Kindheit des Sonnensystems bringen. Das Fossil wiederum wurde nach dem Beatles-Song „Lucy in the Sky with Diamonds“ benannt – daher besitzt auch die Raumsonde eine musikalische Verbindung.

Eine verschlungene Flugroute

Lucy startete auf einer Atlas-V-Rakete und nutzt drei Vorbeiflüge an der Erde, um sowohl den vorauslaufenden als auch den nachlaufenden Trojanerschwarm zu erreichen. Auf der etwa 6,4 Milliarden Kilometer langen Reise liegen außerdem zwei Übungsbegegnungen im Asteroidengürtel. Erst die wiederholten Swing-by-Manöver ermöglichen diese Route zu vielen Zielen ohne unrealistisch große Treibstoffvorräte.

Lucys zwölfjährige Flugbahn in einem mit Jupiter rotierenden Bezugssystem, von Erd-Swing-bys zu Zielen bei L4 und L5
Lucys zwölfjährige Flugbahn in einem mit Jupiter rotierenden Bezugssystem, von Erd-Swing-bys zu Zielen bei L4 und L5
Bearbeitet nach: NASA · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Fossilien der Planetenentstehung

Die Trojaner sammeln sich in den Lagrange-Regionen L4 und L5, etwa 60 Grad vor und hinter Jupiter. Möglicherweise handelt es sich um ursprüngliche Planetesimale, die während der frühen Wanderung der Riesenplaneten eingefangen wurden. Ihre unterschiedlichen Farben und Zusammensetzungen sprechen für verschiedene Herkunftsregionen. Dadurch können sie helfen zu rekonstruieren, wie die Planeten entstanden und ihre Bahnen veränderten.

Künstlerische Darstellung der Trojanergruppen auf Jupiters Umlaufbahn
Künstlerische Darstellung der Trojanergruppen auf Jupiters Umlaufbahn
Bildnachweis: NASA · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Raumsonde und Instrumente

Die von Lockheed Martin gebaute Lucy besitzt zwei kreisrunde Solarmodule mit jeweils 7,3 Metern Durchmesser und einer Gesamtspannweite von mehr als 14 Metern. In etwa 5,7 AE Sonnenentfernung liefern sie nur noch rund 500 Watt. Auf einer schwenkbaren Plattform sitzen die hochauflösende Kamera L’LORRI, das Farb- und Infrarotspektrometer L’Ralph, das Wärmespektrometer L’TES sowie zwei T2CAM-Kameras zur Zielverfolgung.

Lucys Instrumentenplattform mit L’LORRI, T2CAM, L’TES und L’Ralph
Lucys Instrumentenplattform mit L’LORRI, T2CAM, L’TES und L’Ralph
Bildnachweis: NASA · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Warum fliegt Lucy vorbei, statt jedes Ziel zu umkreisen?

Bei jedem Asteroiden abzubremsen, in eine Umlaufbahn einzutreten und anschließend wieder zu starten, würde viel zu viel Treibstoff erfordern. Ein präzise geplanter Vorbeiflug kann dennoch Oberflächendetails, Farbe, Temperatur und masseabhängige Bahneffekte erfassen. Weil Funksignale Dutzende Minuten bis zur Erde benötigen, muss Lucy ihre Ziele selbstständig verfolgen und zuvor einstudierte Messabläufe ausführen.

Besuchte und künftige Ziele

Im November 2023 passierte Lucy Dinkinesh und entdeckte dessen kleinen Kontakt-Doppelmond Selam. Im April 2025 folgte der längliche Asteroid Donaldjohanson. Für 2027 und 2028 sind Eurybates, Polymele, Leucus und Orus geplant; im März 2033 soll das Doppelsystem Patroclus–Menoetius folgen. Alle künftigen Begegnungen hängen vom Zustand der Sonde und der Navigation ab.

Lucys Aufnahmen von Dinkinesh und dessen Kontakt-Doppelmond Selam aus dem Jahr 2023
Lucys Aufnahmen von Dinkinesh und dessen Kontakt-Doppelmond Selam aus dem Jahr 2023
Bildnachweis: NASA's Scientific Visualization Studio / SwRI · Public domain · Bildquelle anzeigen ↗

Quelle des 3D-Modells

Die App verwendet eine bearbeitete Fassung von Lucy by murilo.kleine unter der Lizenz CC BY 4.0; Namensnennung, Quelle und Lizenz bleiben erhalten. Der Urheber beschreibt dieses Konzeptmodell von 2019 als wissenschaftlich nicht exakt. Für die Darstellung wurde es vereinfacht, komprimiert und angepasst; Maßstab und Ausgangslage beruhen nicht auf Telemetriedaten.

Goldene, champagnerfarbene und kühle Gestaltungstöne sowie weiche Spiegelungen verbessern die Erkennbarkeit, ohne exakte reale Farben zu beanspruchen.

Quellen