Statek kosmiczny NASA Lucy ma wystrzelić w Ziemię

Jupiter Trojan asteroids, will skim the Earth’s atmosphere on October 16, at 7:04 a.m. EDT. It is a very close spacecraft flyby, passing a mere 220 miles (350 kilometers) above the surface. By sling-shotting past Earth on the first anniversary of its launch, Lucy will gain some of the orbital energy it needs to travel to this never-before-visited population of asteroids.

Discovered in February 1906 by German astrophotographer Max Wolf, the Trojan asteroids are trapped in orbits around the Sun at the same distance as Jupiter. They’re essentially following the same orbit, just either far ahead of or behind the giant planet. Lucy is currently one year into a twelve-year, 4-billion-mile voyage to study these ancient asteroids.

This gravity assist will place Lucy on a new trajectory for a two-year orbit, at which time it will return to Earth for a second gravity assist. This second assist will give Lucy the energy it needs to cross the main asteroid belt, where it will observe asteroid Donaldjohanson, and then travel into the leading Trojan asteroid swarm. There, Lucy will fly past six Trojan asteroids: Eurybates and its satellite Queta, Polymele and its yet unnamed satellite, Leucus, and Orus. Lucy will then return to Earth for a third gravity assist in 2030 to re-target the spacecraft for a rendezvous with the Patroclus-Menoetius binary asteroid pair in the trailing Trojan asteroid swarm.

Sonda kosmiczna NASA Lucy przeleci wyjątkowo blisko Ziemi 16 października 2022 r. Źródło: NASA Goddard Space Flight Center

Aby wspomóc tę pierwszą grawitację, Lucy wydaje się zbliżać do Ziemi od strony Słońca. Chociaż oznacza to, że obserwatorzy na Ziemi nie będą mogli zobaczyć Lucy w dniach poprzedzających wydarzenie, Lucy będzie mogła robić zdjęcia prawie kompletnej Ziemi i Księżyca. Naukowcy zajmujący się misjami wykorzystają te obrazy do kalibracji instrumentów.

Trajektoria Lucy sprawi, że statek kosmiczny będzie bardzo blisko Ziemi, nawet mniej niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), co oznacza, że ​​Lucy przejdzie przez obszar pełen satelitów i gruzu krążących wokół Ziemi. Aby zapewnić bezpieczeństwo statku kosmicznego, NASA opracowała procedury przewidywania potencjalnego niebezpieczeństwa i, jeśli to konieczne, wykonywania małego manewru unikania kolizji.

„Zespół Lucy przygotował dwa różne manewry”, mówi Coralie Adam, wiceprezes zespołu nawigacyjnego Lucy z KinetX Aerospace w Simi Valley w Kalifornii. „Jeśli zespół wykryje, że Lucy grozi kolizja z satelitą lub kawałkiem gruzu, to – 12 godzin przed najbliższym podejściem do Ziemi – statek kosmiczny zrobi jedną z tych rzeczy, zmieniając czas najbliższego podejścia o dwie lub cztery. sekund. To niewielka poprawka, ale wystarczająca, aby uniknąć potencjalnie katastrofalnej kolizji.”

Ilustracja statku kosmicznego Lucy w pobliżu dużej asteroidy z Jowiszem widocznym w odległym tle. Źródło: Southwest Research Institute

Lucy minie Ziemię na tak małej wysokości, że zespół musiał uwzględnić efekt oporu atmosferycznego podczas projektowania tego lotu. Duże panele słoneczne Lucy zwiększają ten efekt.

„W pierwotnym planie Lucy znajdowała się około 50 mil blisko Ziemi” – mówi Rich Burns, kierownik projektu Lucy w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. „Jednak, gdy stało się jasne, że być może będziemy musieli wykonać ten przelot za pomocą jednego z Niedopasowane panele słoneczneZdecydowaliśmy się wykorzystać mniej naszych rezerw paliwa, aby statek kosmiczny mijał Ziemię na nieco większej wysokości, zmniejszając turbulencje spowodowane oporem atmosferycznym na panelach słonecznych statku kosmicznego.

Około 6:55 EDT, Lucy będzie po raz pierwszy widoczna dla obserwatorów na ziemi w Australii Zachodniej (18:55 dla tych obserwatorów). Lucy szybko przeleci nad jej głową i będzie widoczna gołym okiem przez kilka minut, zanim zniknie o 7:02 EDT, gdy statek kosmiczny znajdzie się w cieniu Ziemi. Lucy będzie kontynuować podróż nad Oceanem Spokojnym w ciemności i wyjdzie z cienia Ziemi o 7:26 EDT. Jeśli chmury będą współpracować, obserwatorzy nieba w zachodnich Stanach Zjednoczonych powinni być w stanie dostrzec Lucy za pomocą lornetki.

Ścieżka Lucy, gdy Ziemia przelatuje nad biegunem północnym Ziemi, czerwona kropka co 10 minut. Witryna jest w niektórych kluczowych momentach zaznaczona na biało. kredyt: SWRI

„Ostatnim razem, kiedy widzieliśmy statek kosmiczny, był on ograniczony do galerii ładunku na Florydzie” – powiedział Hal Levison. Jest głównym badaczem Lucy w biurze Southwest Research Institute (SwRI) w Boulder w stanie Kolorado. „To ekscytujące, że będziemy mogli stanąć tutaj w Kolorado i ponownie zobaczyć statek kosmiczny. I tym razem Lucy będzie na niebie.”

Następnie Lucy szybko oddala się od Ziemi, przechodząc obok księżyca i robiąc więcej zdjęć kalibracyjnych, zanim udaje się w przestrzeń międzyplanetarną.

„Jestem szczególnie podekscytowany kilkoma ostatnimi zdjęciami Księżyca, które zrobi Lucy” – powiedział John Spencer, zastępca naukowca projektu w SwRI. „Wycinanie kraterów w celu zrozumienia historii uderzeń asteroid trojańskich ma fundamentalne znaczenie dla nauki, którą Lucy będzie prowadzić, i będzie to pierwsza okazja do skalibrowania zdolności Lucy do wykrywania kraterów poprzez porównanie ich z poprzednimi obserwacjami Księżyca w innych misjach kosmicznych. „

Zobacz pierwszą asystowaną trasę Lucy w Earth Gravity (EGA). Kamera podąża za Lucy, gdy statek kosmiczny zbliża się do oświetlonej słońcem strony Ziemi, zanim wejdzie w cień Ziemi, gdy okrąża planetę. Źródło: Pracownia Wizualizacji Naukowej NASA

Publiczność została zaproszona do przyłączenia się do kampanii #WaveToLucy w mediach społecznościowych, publikując zdjęcia, na których macha w kierunku statku kosmicznego i oznaczając swoje konto @NASASolarSystem. Dodatkowo, jeśli jesteś w obszarze, w którym Lucy będzie widoczna, zrób jej zdjęcie i opublikuj je w mediach społecznościowych, używając hashtagu #SpotTheSpacecraft. Instrukcje dotyczące monitorowania Lucy są dostępne na Twojej stronie tutaj.

Hal Levison Instytut Badawczy Południowo-Zachodni (SwRI), w biurze Boulder Colorado jest głównym badaczem. SwRI z siedzibą w San Antonio kieruje również zespołem naukowym, planowaniem obserwacji naukowych i przetwarzaniem danych na misji. NASA Goddard zapewnia Lucy kompleksowe zarządzanie misją, inżynierię systemów, bezpieczeństwo i zapewnienie misji. Lockheed Martin Space w Littleton w stanie Kolorado zbudował statek kosmiczny, przede wszystkim projektując ścieżkę orbitalną i zapewniając operacje lotnicze. Goddard i KinetX Aerospace są odpowiedzialni za wypłynięcie statku kosmicznego Lucy. Lucy jest trzynastą misją w programie Discovery NASA, który jest obsługiwany przez Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville w stanie Alabama.