Це новий рік, з новими викликами та новими можливостями! А NASA, прагнучи розпочати справи, оголосила про дві нові місії, які будуть запущені в найближче десятиліття. Ці робототехнічні місії, названі Люсі та Психея, покликані допомогти нам зрозуміти історію ранньої Сонячної системи, і вони будуть розгорнуті відповідно в 2021 та 2023 роках.
Хоча місією Люсі є дослідити один із троянських астероїдів Юпітера, Психея вивчить металевий астероїд, відомий як 16 Psyche. І між двома з них можна сподіватися, що вони дадуть відповідь на кілька тривалих питань щодо планетарного утворення та того, як з’явилася Сонячна система. Більше того, ці місії є історичними першими для дослідження NASA та людського космосу.
Програма "Відкриття" НАСА, до складу якої входять Люсі та Психея, була створена в 1992 році для компліменту їхнім більшим "флагманським" програмам. Об’єднуючи вчених та інженерів для розробки місій, основна увага Програми «Відкриття» полягала в тому, щоб досягти максимальних наукових досліджень, створивши багато менших місій, які мають менший термін розвитку та потребують менших витрат на експлуатаційні ресурси.
Місія Люсі планується запустити в жовтні 2021 р., А перше місце призначення (астероїд головного пояса) планується здійснити в 2025 р. Потім вона встановить курс на троянців Юпітера, групи астероїдів, які потрапляють у гравітацію Юпітера і поділяють свою орбіту. Вважається, що ці астероїди є реліктами ранньої Сонячної системи; а між 2027 та 2033 рр. Люсі вивчить шість із них.
Крім того, що це перша місія з вивчення троянського населення Юпітера, Люсі також має історичне значення через кількість астероїдів, які вона відвідає. Протягом своєї місії він буде досліджувати шість троян, що є загальною кількістю астероїдів Головного пояса, які були вивчені на сьогоднішній день. Очікується, що природа цих шести астероїдів також багато розповість про ранню історію Сонячної системи.
Як пояснив Гарольд Ф. Левісон - головний дослідник місії Люсі з Південно-Західного науково-дослідного інституту (SwRI) в Боулдері, штат Колорадо, під час брифінгу NASA:
«Одним з дивовижних аспектів цього населення є їх різноманітність. Якщо ми дивимось на них через телескопи на Землі, то бачимо, що вони сильно відрізняються один від одного за своїм кольором, за своїми спектрами. Отже, ми вважаємо, що це щось нам говорить про те, як Сонячна система формувалася та розвивалася ... Ми вважаємо, що це різноманіття в цих об'єктах пояснюється тим, що вони насправді формуються в дуже різних регіонах Сонячної системи з дуже різними фізичними характеристиками . І в історії Сонячної системи щось сталося, коли ці об'єкти починали на дуже різних відстанях, але під час формування та еволюції Сонячної системи вони пересувалися і розміщувались у цих стабільних водоймах біля орбіти Юпітера ».
Шість троян, яких Люсі призначено досліджувати, були відібрані, оскільки різноманітність їх фізичних характеристик свідчить про те, що вони знаходяться в різних місцях Сонячної системи. Як заявив Левісон, "Ці маленькі тіла справді є скам’янілими планетними утвореннями, і саме тому ми назвали Люсі за людським предком, відомим як Люсі".
Крім того, Люсі будуватиме на успіху таких місій, як New Horizons і OSIRIS-REx., Яка включає використання оновлених версій інструментів, які вони використовували для дослідження Плутона, поясу Койпера та астероїда Бенну - тобто. інструменти RALPH та LORRI та інструмент OTES. Крім того, кілька членів наукових колективів «Нові горизонти» та OSIRIS-REx нададуть свої знання місії Люсі.
Аналогічно, місія Psyche матиме величезну наукову цінність, оскільки вона відвідає єдиний відомий з металу астероїд. Цей астероїд має діаметр близько 210 км (130 миль) і, як вважають, він повністю складається із заліза та нікелю. У цьому відношенні він схожий з металевим ядром Землі, а також з ядрами кожної наземної планети Сонячної системи.
Саме тому вчені вважають, що це може бути оголене ядро планети розміром з Марсом. Згідно з цією теорією, 16 Психея зазнала декількох великих зіткнень протягом ранньої історії Сонячної системи, що призвело до того, що вона скинула свою скельну мантію. Роботизований зонд запуститься в 2023 році і, як очікується, прибуде до 2030 року - після отримання маневра сприяння гравітації Землі в 2024 році і прольоту Марса в 2025 році.
Виміряючи його склад, магнітне поле та зіставивши його поверхневі особливості, науковий колектив Люсі сподівається дізнатися більше про історію планетарного формування. Як заявила Лінді Елкінс-Тантон - головний слідчий психіки та директор школи досліджень Землі та космосу в Арізонському державному університеті - під час брифінгу NASA:
«Людство відвідало скелясті світи, крижані світи та світи, зроблені з газу. Але ми ніколи не бачили світ металу. Психіку ніколи не відвідували і не фотографували, яка була б більше, ніж точка світла. І так, його поява залишається загадкою. Ця місія буде справжньою розвідкою та відкриттям. Ми вважаємо, що Психея - це металеве ядро маленької планети, яка була знищена у високоенергетичній, високошвидкісній, першій одній соті віку нашої Сонячної системи. Відвідавши Психею, ми можемо буквально відвідати планетарне ядро єдиним способом, яким може людство ... Психея дозволимо нам відвідувати внутрішній простір, відвідуючи космічний простір ".
Планетні ядра не тільки вважаються там, де виникають магнітні поля (необхідні для виникнення життя), але вони і зовсім недоступні нам. Сам край зовнішнього ядра Землі знаходиться приблизно в 2890 км (1790 миль) від поверхні нашої планети. Але найглибше людство, яке коли-небудь викопало, було на глибині 12 км (7,5 миль), що проходило в Кольському надглибокому свердловині, в Росії.
Крім того, в межах ядра Землі умови температури та тиску сягають 5700 К (5400 ° С; 9752 ° F) та 330 - 360 гігапаскалів (понад три мільйони разів перевищує нормальний тиск повітря). Це робить дослідження ядра нашої планети (або будь-якої іншої планети Сонячної системи, з цього питання) абсолютно непрактичним. Отже, чому робототехнічна місія в такий світ, як Pysche, є такою можливістю.
А оскільки Психея - єдине округле тіло з металу, яке, як відомо, існує в Сонячній системі, астероїд такий же неймовірний, як і унікальний. І оскільки жодного разу не проводилося жодних місій, щоб вивчити його поверхню, і не існує жодної картини, яка могла б сказати нам, як виглядатимуть її поверхневі особливості, місія Psyche неодмінно висвітлює те, як виглядає світ металу.
"Як ми думаємо, що це може виглядати?" - запитав Тантон. "Чи має поверхнева сірка сірки на її поверхні? Чи вона покрита височими скелями, створеними, коли металевий стяг затвердів, і зовнішній вигляд кузова зламався? Чи є його поверхня комбінацією металевого заліза та зеленого мінерального кристала, як метеорити заліза? А як виглядає ударний кратер з металу? Чи могли його краї або його металеві спалахи замерзнути в холодному просторі, перш ніж вони впали назад на поверхню. Ми не знаємо ».
Джим Грін, директор з питань планетарних наук НАСА, висловив захоплення місіями Discovery 13 та 14 в недавньому прес-релізі NASA:
"Це справжні місії відкриття, які інтегруються в більшу стратегію НАСА щодо дослідження того, як Сонячна система формувалася та розвивалася. Ми досліджували земні планети, газові гіганти та ряд інших тіл, що обходять навколо Сонця. Люсі буде спостерігати за примітивними залишками, розташованими далі у Сонячній системі, тоді як Психея буде безпосередньо спостерігати за внутрішніми частинами планетарного тіла. Ці додаткові фрагменти головоломки допоможуть нам зрозуміти, як Сонце та його сімейство планет формувались, змінювалися з часом, і ставали місцями, де життя могло розвиватися та підтримуватися - і що може мати майбутнє ».
Люсі та Психе були обрані з п'яти фіналістів, яких було відібрано для подальшого розвитку ще у вересні 2015 року. Вони, в свою чергу, були обрані з 27 концепцій місії, які були представлені ще в листопаді 2014 року. Приклади минулих та теперішніх місій Discovery включають космічний зонд Kepler, космічний корабель "Світанок", "Марс Патфіндер" та приземлитель InSight (який планується запустити в 2018 році).
