Новый год, с новыми вызовами и новыми возможностями! И НАСА, стремясь начать, объявило о двух новых миссиях, которые начнутся в ближайшее десятилетие. Эти роботизированные миссии под названием Люси и Психея призваны помочь нам понять историю ранней Солнечной системы и будут развернуты начиная с 2021 и 2023 годов соответственно.
В то время как миссия Люси состоит в том, чтобы исследовать один из троянских астероидов Юпитера, Психея исследует металлический астероид, известный как 16 Психея. И между ними есть надежда, что они ответят на некоторые постоянные вопросы о формировании планет и о том, как возникла Солнечная система. Более того, эта миссия представляет собой историческое событие для НАСА и исследования космоса человеком.
Программа НАСА «Discovery», частью которой являются Люси и Психея, была создана в 1992 году, чтобы дополнить их более крупные «флагманские» программы. Объединив ученых и инженеров для разработки миссий, программа Discovery сконцентрировалась на максимальном расширении научных исследований за счет создания множества небольших миссий, которые имеют более короткие периоды разработки и требуют меньших затрат оперативных ресурсов.
Миссия Люси должна начаться в октябре 2021 года, и, как ожидается, она прибудет к своему первому пункту назначения (астероиду Главного пояса) в 2025 году. Затем она определит курс для троянов Юпитера, группы астероидов, которые попали в ловушку гравитации Юпитера и поделиться своей орбитой. Считается, что эти астероиды являются реликтами ранней Солнечной системы; а между 2027 и 2033 годами Люси изучит шесть из них.
Помимо того, что Люси является первой миссией по изучению троянского населения Юпитера, она также имеет историческое значение из-за количества астероидов, которые она посетит. На протяжении всей своей миссии он будет исследовать шесть троянов, то есть общее количество астероидов Главного пояса, которые были изучены до настоящего времени. Ожидается, что природа этих шести астероидов многое расскажет о ранней истории Солнечной системы.
Как Гарольд Ф. Левисон - главный исследователь миссии Люси из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) в Боулдере, штат Колорадо, - объяснил во время брифинга НАСА:
«Одним из удивительных аспектов этой популяции является их разнообразие. Если мы посмотрим на них через телескопы на Земле, мы увидим, что они очень отличаются друг от друга по своему цвету, по своим спектрам. Итак, мы считаем, что это говорит нам кое-что о том, как Солнечная система формировалась и развивалась ... Такое разнообразие в этих объектах, как мы полагаем, обусловлено тем фактом, что они фактически сформировались в очень разных регионах Солнечной системы с очень разными физическими характеристиками. , И что-то произошло в истории Солнечной системы, где эти объекты начинались на очень разных расстояниях, но во время формирования и эволюции Солнечной системы они перемещались и помещались в эти устойчивые резервуары вблизи орбиты Юпитера ».
Шесть троянов, которые Люси должна исследовать, были выбраны, потому что разнообразие их физических характеристик показывает, что они находятся в разных местах Солнечной системы. Как сказал Левисон: «Эти маленькие тела действительно являются окаменелостями формирования планет, и именно поэтому мы назвали Люси в честь человеческого предка, известного как Люси».
Кроме того, Люси будет опираться на успех таких миссий, как New Horizons и OSIRIS-REx., Которые включают использование обновленных версий инструментов, которые они использовали для исследования Плутона, Пояса Койпера и астероида Bennu -i.e. инструменты RALPH и LORRI и инструмент OTES. Кроме того, несколько членов научных команд New Horizons и OSIRIS-REx будут делиться своим опытом с миссией Люси.
Точно так же миссия Психеи будет иметь огромную научную ценность, поскольку она посетит единственный известный металлический астероид. Этот астероид имеет диаметр около 210 км (130 миль) и, как полагают, полностью состоит из железа и никеля. В этом отношении он похож на металлическое ядро Земли, а также на ядра каждой земной планеты в Солнечной системе.
Именно по этой причине ученые считают, что это может быть незащищенное ядро планеты размером с Марс. Согласно этой теории, 16 Психея пережила несколько серьезных столкновений во время ранней истории Солнечной системы, в результате чего она потеряла свою каменную мантию. Роботизированный зонд начнет работу в 2023 году, и ожидается, что он прибудет к 2030 году - после получения в 2024 году земного маневра с гравитацией и пролета Марса в 2025 году.
Измеряя его состав, магнитное поле и картографию его поверхностных особенностей, научная команда Люси надеется узнать больше об истории формирования планет. Как сказала Линди Элкинс-Тантон, главный исследователь психики и директор Школы исследования Земли и космоса в Университете штата Аризона, на брифинге НАСА:
«Человечество посетило каменистые миры, ледяные миры и миры, сделанные из газа. Но мы никогда не видели металлический мир. Психея никогда не посещалась и не делала снимок, который был больше, чем точка света. И так, его внешний вид остается загадкой. Эта миссия станет настоящим исследованием и открытием. Мы думаем, что Психея - это металлическое ядро маленькой планеты, которая была разрушена в высокоэнергетической, скоростной, первой одной сотой века нашей Солнечной системы. Посещая Психею, мы можем буквально посетить планетарное ядро единственным способом, которым человечество может… Психея позволяет нам посещать внутреннее пространство, посещая космическое пространство ».
Мало того, что планетные ядра считаются источником магнитных полей (которые необходимы для возникновения жизни), но они совершенно недоступны для нас. Сам край внешнего ядра Земли находится примерно в 2890 км (1790 миль) от поверхности нашей планеты. Но самое глубокое человечество, которое когда-либо выкапывали, было на глубине 12 км (7,5 миль), что произошло в Кольской суперглубокой скважине в России.
Кроме того, согласно оценкам, в пределах ядра Земли температура и давление достигают 5700 К (5400 ° C; 9752 ° F) и 330–360 гигапаскалей (более чем в три миллиона раз превышают нормальное атмосферное давление). Это делает исследование ядра нашей планеты (или любой другой планеты в Солнечной системе, в этом отношении) совершенно нецелесообразным. Следовательно, почему миссия роботов в такой мир, как Pysche, является такой возможностью.
А поскольку Психея является единственным округлым металлическим телом, которое, как известно, существует в Солнечной системе, астероид настолько же невероятен, сколь и уникален. И поскольку еще никогда не проводилось никаких миссий по исследованию его поверхности, и не существует картин, которые могли бы сказать нам, как будут выглядеть ее поверхностные особенности, миссия Psyche, несомненно, проливает серьезный свет на то, как выглядит металлический мир.
«Как мы думаем, на что это может быть похоже?» спросил Тантон. «Есть ли на поверхности серные лавовые потоки? Покрыт ли он высокими скалами, образовавшимися, когда затвердевший металл сжался, а внешняя часть тела сломалась? Является ли его поверхность комбинацией металлического железа и зеленого минерального кристалла, как железные метеориты? А как выглядит ударный кратер в металле? Могут ли его края или металлические вспышки замерзнуть в холодном космосе, прежде чем они упадут на поверхность. Мы не знаем.
Джим Грин, директор НАСА по планетарным наукам, выразил энтузиазм по поводу миссий Discovery 13 и 14 в недавнем пресс-релизе НАСА:
«Это настоящие миссии открытий, которые интегрируются в более крупную стратегию НАСА по исследованию того, как солнечная система формировалась и развивалась. Мы исследовали земные планеты, газовых гигантов и ряд других тел, вращающихся вокруг Солнца. Люси будет наблюдать первобытные остатки из далекой солнечной системы, в то время как Психея будет непосредственно наблюдать внутреннюю часть планетарного тела. Эти дополнительные фрагменты головоломки помогут нам понять, как солнце и его семейство планет формировались, изменялись с течением времени и стали местами, где жизнь может развиваться и поддерживаться - и что может ожидать будущее ».
Люси и Психея были выбраны из пяти финалистов, которые были отобраны для дальнейшего развития еще в сентябре 2015 года. Они, в свою очередь, были выбраны из 27 концепций миссий, которые были представлены еще в ноябре 2014 года. Примеры прошлых и настоящих миссий Discovery включают космический зонд Kepler, космический корабль Dawn, Mars Pathfinder и аппарат InSight (запуск которого запланирован на 2018 год).
