NASA wybrała dwie misje, które mogą dać nam wgląd do tego, co działo się w Układzie Słonecznym we wczesnym okresie jego istnienia – wcześniej niż 10 milionów lat po narodzinach Słońca. Projekty znane jako Lucy i Psyche zostały wyłonione spośród pięciu kandydatów. Niedługo przystąpi się do dokładnego ich opracowania, a planowane daty ich rozpoczęcia przypadają odpowiednio na lata 2021 i 2023.

Miejscem docelowym Lucy jest okolica rojąca się od tajemniczych planetoid trojańskich Jowisza, a Psyche dokładnie przyjrzy się wyjątkowej metalowej asteroidzie, która nie została jeszcze zbadana” opowiadał Thomas Zurbuchen, naukowiec pracujący dla NASA. “W misjach programu Discovery chodzi właśnie o to, by odwiedzić nowe miejsca i umożliwić dokonania przełomowych odkryć.

Artstyczna wizja sond Lucy (po lewej) i Psyche(po prawej)

Lucy

Naukowcy przewidują, że do swojego pierwszego celu – jednej z asteroid głównego pasa – sonda dotrze w 2025 roku. Od 2027 do 2033 Lucy zbada sześć planetoid trojańskich. Z powodu oddziaływania grawitacyjnego Jowisza ciała niebieskie zostały podzielone na dwie grupy, które krążą po orbicie gazowego olbrzyma. Podczas dwunastoletniego obiegu Jowisza wokół słońca jedna z nich porusza się przed planetą, a druga za nią. Specjaliści sądzą, że Trojańczycy są reliktami wcześniejszych okresów w historii Układu Słonecznego i mogły powstać daleko poza aktualną orbitą Jowisza.

“Jest to dla nas niepowtarzalna okazja aby poznać przeszłość Słońca i jego planet. Planetoidy trojańskie są szczątkami pierwotnego budulca zewnętrznych ciał niebieskich i zawierają wiele cennych wskazówek dotyczących kształtowania się naszego układu. Lucy zrewolucjonizuje rozumienie naszego pochodzenia” stwierdził  Harold F. Levison, który jest jednym z głównych badaczy tego projektu z Instytutu w Boulder, w stanie Kolorado.

Lucy będzie bazować na osiągnięciach misji New Horizons, która dotarła do Plutona i Pasa Kuipera. W nowej sondzie zostaną zastosowane instrumenty RALPH (kamera multispektralna ze spektrometrem) i LORRI (kamera panchromatyczna), które umożliwiły sukces New Horizons. Skorzysta również z zasług misji OSIRIS-REx do planetoidy Bennu, czyli instrumentu OTES (spektrometr). Wśród naukowców zajmujących się Lucy znajdują się również członkowie zespołów dwóch wymienionych powyżej projektów.

Proponowana ścieżka orbitalna Lucy.

Psyche

Celem drugiej misji jest zbadanie jednego z najbardziej intrygujących obiektów głównego pasa planetoid – ogromnej metalowej asteroidy znanej jako 16 Psyche, znajdującej się około trzy razy dalej od Słońca niż nasza Ziemia. Jej średnica wynosi w przybliżeniu 210 km i w przeciwieństwie do większości podobnych ciał niebieskich nie składa się ze skał i lodu. W jej skład wchodzą głównie żelazo i nikiel, tak jak w przypadku ziemskiego jądra.

Pojawiła się pewna teoria wyjaśniająca ten skład. Według niej Psyche była planetą o rozmiarach podobnych do Marsa, a w wyniku licznych zderzeń utraciła zewnętrzne warstwy. W ten sposób zostało samo metaliczne jądro, które dzisiaj jest asteroidą w głównym pasie planetoid.

Misja Psyche pomoże naukowcom zrozumieć w jaki sposób ciała niebieskie na początku swojego istnienia wykształciły różne warstwy takie jak rdzeń, płaszcz czy skorupa.

Jest to niezwykła okazja do poznania nowego rodzaju świata – nie ze skał ani lodu, lecz z metalu” stwierdził specjalista Lindy Elkins-Tanton z uniwersytetu w Arizonie. “16 Psyche jest jedynym tego typu obiektem w Układzie Słonecznym. To współcześnie jedyny sposób, w jaki ludzie mogą bezpośrednio zbadać jądro planety.”

Psyche, która również jest całkowicie zautomatyzowanym statkiem kosmicznym powinna dotrzeć do asteroidy w 2030 roku. Podczas lotu skorzysta z asysty grawitacyjnej Ziemi oraz przelotu Marsa.

Diagram pokazujący jak skutki akrecyjne mogą zmienić ewolucję potencjalnej planety.

Inne misje NASA

Oprócz Lucy i Psyche, agencja zamierza kontynuować finansowanie projektu NEOCam (Near-Earth Object Camera) przez kolejny rok. Teleskop kosmiczny NEOCam przeznaczony jest do badania przestrzeni w pobliżu orbity ziemskiej, w której mogą znajdować się asteroidy stanowiące dla nas potencjalne niebezpieczeństwo.

Wszystkie te misję są elementami większego projektu NASA, którego celem jest zbadanie w jaki sposób Układ Słoneczny powstał i ewoluował” przyznaje dyrektor badań planetarnych NASA – Jim Green. “Odkryliśmy już planety typu ziemskiego, gazowe olbrzymy i szereg innych ciał niebieskich krążących wokół Słońca. Lucy będzie obserwować drobne pozostałości z dalszych części układu, podczas gdy Psyche będzie bezpośrednio przyglądać się wnętrzu ciała planetarnego. Te dodatkowe elementy układanki pomogą nam zrozumieć, w jaki sposób Słońce oraz jego rodzina planet się ukształtowały, zmieniały na przestrzeni czasu i umożliwiły powstanie życia. Dzięki nim będziemy mogli stwierdzić, co przyniesie nam przyszłość.”

Misje programu Discovery są stosunkowo tanie, koszt ich przeprowadzenia ogranicza się do około 450 milionów dolarów. Prowadzone są przez Centrum Lotów Kosmicznych imienia George’a C. Marshalla w Huntsville w stanie Alabama. Misje te projektuje i przeprowadza jeden prowadzący badacza, który zgromadził zespół naukowców i inżynierów, w celu odpowiedzenia na kluczowe pytania dotyczące Układu Słonecznego.

Portfolio programu Discovery zawiera 12 wcześniej wyselekcjonowanych projektów takich jak misja Messenger badająca Merkurego, Sonda Dawn do odkrywania planetoid Westa i Ceres lub marsjański lądownik InSight, którego wystrzelenie planowane jest na rok 2018.

Inne loty NASA do asteroid zostały zapoczątkowane przez orbiter Near, który odwiedził planetoidę Eros w 2000 roku. Kontynuacją tej misji jest sonda Dawn, która okrążyła Weste i znajduje się obecnie znajduje się w przedłużonej fazie lotu w pobliżu Ceres. Sonda OSIRIS-REx w 2018 roku spotka się z asteroidą Bennu i pięć lat później dostarczy nam jej próbek na Ziemię.

Każda z misji skupia się na innym aspekcie badania tych niewielkich ciał niebieskich, aby dostarczyć naukowcom szerszego obrazu procesów, które zachodziły w Układzie Słonecznym.

Aby dowiedzieć się więcej o misjach NASA odwiedź https://discovery.nasa.gov/missions.cfml

Autor

Laura Meissner