Kosmos

Lucy: wyprawa do planetoid trojańskich

Lucy to amerykańska sonda NASA wystrzelona w 2021 roku do pierwszych zbliżeniowych badań planetoid trojańskich Jowisza. Przeloty obok wielu zróżnicowanych celów mają dostarczyć wskazówek o początkach Układu Słonecznego.

Artystyczna wizja Patroclusa, Menoetiusa i sondy Lucy; odległości zestawiono dla czytelności, bez zachowania skali
Artystyczna wizja Patroclusa, Menoetiusa i sondy Lucy; odległości zestawiono dla czytelności, bez zachowania skali
Autor obrazu: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Najważniejsze informacje

Start
16 października 2021
Czas misji
12 lat
Cele przelotów
8 planetoid

Jak jedna sonda może odwiedzić jedenaście szeroko rozrzuconych małych światów? Lucy wielokrotnie wykorzystuje grawitację Ziemi do zmiany swojej orbity. Wystrzelona 16 października 2021 roku jest pierwszą misją poświęconą trojańczykom Jowisza, a obecny plan obejmuje jedenaście planetoid w pasie głównym i obu rojach trojańczyków.

Wizja artystyczna sondy Lucy przelatującej obok podwójnego układu Patroclus–Menoetius z rozłożonymi okrągłymi panelami słonecznymi
Wizja artystyczna sondy Lucy przelatującej obok podwójnego układu Patroclus–Menoetius z rozłożonymi okrągłymi panelami słonecznymi
Autor obrazu: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Imię po skamieniałości

Nazwa Lucy upamiętnia liczącą 3,2 miliona lat skamieniałość Australopithecus afarensis znalezioną w Etiopii w 1974 roku. Tak jak skamieniałość zmieniła rozumienie ewolucji człowieka, misja ma rozjaśnić dzieciństwo Układu Słonecznego. Sama skamieniałość otrzymała imię od piosenki Beatlesów „Lucy in the Sky with Diamonds”, co daje sondzie dodatkowe muzyczne powiązanie.

Złożona trasa

Lucy wystartowała na rakiecie Atlas V i wykorzystuje trzy przeloty obok Ziemi, aby dotrzeć do poprzedzającego i podążającego roju trojańczyków. Podróż długości około 6,4 miliarda kilometrów obejmuje dwa próbne spotkania w pasie głównym. Powtarzane asysty pozwalają zrealizować trasę do wielu celów bez nierealnego zapasu paliwa.

Dwunastoletnia trajektoria Lucy w układzie obracającym się z Jowiszem, łącząca asysty przy Ziemi z celami w L4 i L5
Dwunastoletnia trajektoria Lucy w układzie obracającym się z Jowiszem, łącząca asysty przy Ziemi z celami w L4 i L5
Autor obrazu: NASA · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Skamieniałości powstawania planet

Trojańczycy gromadzą się w pobliżu obszarów libracyjnych L4 i L5, około 60° przed Jowiszem i za nim. Mogą być pierwotnymi planetozymalami przechwyconymi podczas wczesnej migracji olbrzymich planet. Różne barwy i składy sugerują pochodzenie z różnych rejonów, co pomaga odtworzyć powstawanie i wędrówkę planet.

Wizja artystyczna rojów trojańczyków dzielących orbitę Jowisza
Wizja artystyczna rojów trojańczyków dzielących orbitę Jowisza
Autor obrazu: NASA · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Statek i instrumenty

Lucy, zbudowana przez Lockheed Martin, ma dwa okrągłe panele o średnicy 7,3 metra każdy i łączną rozpiętość ponad 14 metrów. W odległości około 5,7 au dostarczają zaledwie około 500 W. Platforma celownicza przenosi kamerę wysokiej rozdzielczości L’LORRI, instrument L’Ralph do obrazowania barwnego i spektroskopii podczerwonej, spektrometr cieplny L’TES oraz dwie kamery śledzące T2CAM.

Platforma celownicza Lucy z instrumentami L’LORRI, T2CAM, L’TES i L’Ralph
Platforma celownicza Lucy z instrumentami L’LORRI, T2CAM, L’TES i L’Ralph
Autor obrazu: NASA · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Dlaczego przeloty zamiast orbitowania każdego celu?

Wielokrotne hamowanie, wejście na orbitę i ponowne odlatywanie wymagałoby zbyt dużo paliwa. Starannie wycelowany przelot nadal pozwala zmierzyć szczegóły powierzchni, barwę, temperaturę i efekty związane z masą. Ponieważ sygnał potrzebuje dziesiątek minut, by dotrzeć z Ziemi, sonda musi autonomicznie śledzić cele i wykonać przećwiczone obserwacje.

Cele odwiedzone i przyszłe

W listopadzie 2023 roku Lucy minęła Dinkinesh i odkryła jej mały, dwupłatowy księżyc kontaktowy Selam. W kwietniu 2025 odwiedziła wydłużoną planetoidę Donaldjohanson. Obecny plan obejmuje Eurybatesa, Polymele, Leucusa i Orusa w latach 2027–2028, a następnie podwójny układ Patroclus–Menoetius w marcu 2033 roku. Przyszłe spotkania zależą od stanu sondy i nawigacji.

Zdjęcia Dinkinesh i jej kontaktowego, dwupłatowego księżyca Selam wykonane przez Lucy w 2023 roku
Zdjęcia Dinkinesh i jej kontaktowego, dwupłatowego księżyca Selam wykonane przez Lucy w 2023 roku
Autor obrazu: NASA's Scientific Visualization Studio / SwRI · Public domain · Zobacz źródło obrazu ↗

Źródło modelu 3D

Aplikacja wykorzystuje adaptację modelu Lucy autorstwa murilo.kleine, udostępnionego na licencji CC BY 4.0, z zachowaniem autora, źródła i licencji. Autor opisuje ten model koncepcyjny z 2019 roku jako niedokładny naukowo. Został uproszczony, skompresowany i dostosowany do wyświetlania; skala i początkowa orientacja są poglądowe, a nie wyprowadzone z telemetrii.

Złote, szampańskie i chłodne materiały prezentacyjne oraz delikatne odbicia poprawiają czytelność, nie udając dokładnych barw rzeczywistego statku.

Źródła