Se on uusi vuosi, uusia haasteita ja uusia mahdollisuuksia! Ja NASA, joka aikoo aloittaa asiat, on ilmoittanut kahdesta uudesta operaatiosta, jotka alkavat seuraavan vuosikymmenen aikana. Nämä robottioperaatiot, nimeltään Lucy ja Psyche, on tarkoitettu auttamaan meitä ymmärtämään varhaisen aurinkokunnan historiaa, ja ne otetaan käyttöön vasta vuonna 2021 ja 2023.
Vaikka Lucyn tehtävänä on tutkia yhtä Jupiterin troijalaisista asteroideista, Psyche tutkii metalliesteroidia, joka tunnetaan nimellä 16 Psyche. Ja heidän kahden välillä on toivottavaa, että he vastaavat kestäviin kysymyksiin planeettojen muodostumisesta ja siitä, kuinka aurinkokunta syntyi. Lisäksi tämä operaatio edustaa NASA: n ja ihmisten avaruustutkimuksen historiallisia tuloksia.
NASA: n löytöohjelma, johon Lucy ja Psyche kuuluvat, luotiin vuonna 1992 kiittämään heidän suurempia "lippulaivaohjelmia". Yhdistämällä tutkijoita ja insinöörejä yhdessä suunnittelutehtäviin, löytöohjelman painopiste on ollut tieteellisen tutkimuksen maksimoimisessa luomalla monia pienempiä tehtäviä, joilla on lyhyempi kehitysjakso ja jotka vaativat vähemmän toimintaresursseja.
Lucy-operaation on määrä käynnistyä lokakuussa 2021, ja sen odotetaan saapuvan ensimmäiseen määränpäähänsä (päävyöasteroidi) vuonna 2025. Sen jälkeen se suuntaa Jupiterin troijalaisia, ryhmää asteroideja, jotka ovat loukussa Jupiterin painovoiman ja jaa sen kiertorata. Näiden asteroidien ajatellaan olevan varhaisen aurinkokunnan jäänteitä; ja vuosina 2027 - 2033 Lucy opiskelee heistä kuutta.
Sen lisäksi, että Lucy on ensimmäinen tehtävä tutkia Jupiterin troijalaista, se on myös historiallisesti tärkeä asteroidien määrän takia. Koko tehtävänsä ajan se aikoo tutkia kuutta troijalaista, mikä on toistaiseksi tutkittujen päävyöasteroidien kokonaismäärä. Näiden kuuden asteroidin luonteen odotetaan myös kertovan meille paljon aurinkokunnan varhaisesta historiasta.
Kuten Harold F. Levison - Lucy-tehtävän päätutkija Lounais-tutkimusinstituutista (SwRI) Boulderissa, Coloradossa - selitti NASA: n kutsutustilaisuudessa:
”Yksi tämän väestön yllättävistä seikoista on niiden monimuotoisuus. Jos katsomme niitä teleskooppien avulla maan päällä, näemme, että ne ovat väriltään, spektreiltään hyvin erilaisia. Ja niin uskomme, että se kertoo meille jotain siitä, kuinka aurinkokunta muodostui ja kehittyi ... Uskomme, että tämä monimuotoisuus näissä kohteissa johtuu siitä, että ne todella muodostuivat aurinkokunnan hyvin eri alueilla, joilla on hyvin erilaiset fysikaaliset ominaisuudet . Ja jotain tapahtui aurinkokunnan historiassa, jossa nämä esineet aloittivat hyvin erilaisilla etäisyyksillä, mutta aurinkokunnan muodostumisen ja evoluution aikana ne liikkuivat ja sijoitettiin näihin vakaisiin säiliöihin lähellä Jupiterin kiertorataa. "
Kuusi troijalaista, joita Lucyn on tarkoitus tutkia, valittiin, koska niiden fyysisten ominaisuuksien monimuotoisuus osoittaa, että ne ovat eri puolilla aurinkokuntaa. Kuten Levison totesi, "nämä pienet vartaloet ovat todella planeetan muodostumisen fossiileja, ja siksi me nimitimme Lucyn Lucy -nimisen esi-isänsä jälkeen."
Lisäksi Lucy aikoo rakentaa New Horizonsin ja OSIRIS-RExin kaltaisten operaatioiden menestykseen, joka sisältää päivitettyjen versioiden instrumentit, joita he käyttivät tutkiessaan Pluton, Kuiperin vyön ja asteroidin Bennu -i.e. RALPH- ja LORRI-instrumentit ja OTES-instrumentit. Lisäksi useat New Horizonsin ja OSIRIS-REx-tiederyhmien jäsenet lainaavat asiantuntemustaan Lucy-operaatioon.
Samoin Psyke-tehtävällä on valtava tieteellinen arvo, koska se vierailee ainoassa tiedetyssä metallisteroidissa. Tämän asteroidin halkaisija on noin 210 km (130 mi) ja uskotaan koostuvan kokonaan raudasta ja nikkelistä. Tässä suhteessa se on samanlainen kuin maan metalliydin, samoin kuin aurinkokunnan jokaisen maanpäällisen planeetan ytimet.
Juuri tästä syystä tutkijoiden mielestä se voi olla Marsin kokoisen planeetan paljastettu ydin. Tämän teorian mukaan 16 psyykeä kokenut aurinkokunnan varhaisen historian aikana useita merkittäviä törmäyksiä, jotka aiheuttivat sen kivisen vaipan kaatamisen. Robottikoetin käynnistyy vuonna 2023, ja sen odotetaan saapuvan vuoteen 2030 mennessä - saatuaan maapallon painovoimaa tukevan liikkeen vuonna 2024 ja Marsin lentosuunnan vuonna 2025.
Mittaamalla koostumustaan, magneettikentää ja kartoittamalla sen pintaominaisuuksia, Lucyn tiederyhmä toivoo oppivansa enemmän planeettojen muodostumisen historiasta. Kuten Lindy Elkins-Tanton - psyyken päätutkija ja Arizonan osavaltion yliopiston maapallon ja avaruustutkimuksen koulun johtaja - sanoi NASA: n kutsukokouksessa:
”Ihmiskunta on vieraillut kallioisissa maailmoissa sekä jäisissä ja kaasumaailmoissa. Mutta emme ole koskaan nähneet metallimaailmaa. Psyykessä ei ole koskaan käyty tai siinä on otettu kuvaa, joka on enemmän kuin valopiste. Ja niin, sen ulkonäkö on edelleen mysteeri. Tämä tehtävä on totta etsintä ja löytö. Me ajattelemme, että Psyche on pienen planeetan metalliydin, joka tuhoutui aurinkokuntamme korkean energian nopealla nopeudella, ensimmäisellä sadasosalla. Vierailemalla Psykessä voimme kirjaimellisesti vierailla planeettaydämissä ainoalla tavalla, jolla ihmiskunta pystyy ... Psyykein vierailemme sisätilassa käymällä ulkoavaruudessa. "
Paitsi, että planeettaytimien ajatellaan olevan sieltä, mistä magneettikentät ovat lähtöisin (jotka ovat välttämättömiä elämän syntymiselle), mutta ne ovat meille täysin saavuttamattomia. Maan ulkorenkaan aivan reuna on suunnilleen 2 890 km (1790 mailia) planeettamme pinnasta. Mutta syvin ihmiskunta, jonka koskaan on kaivanut, on ollut 12 km: n (7,5 mi) syvyyteen, joka tapahtui Kola Superdeep -reiässä, Venäjällä.
Lisäksi maan ytimessä lämpötilan ja paineen olosuhteiden arvioidaan nousevan 5700 K (5400 ° C; 9752 ° F) ja 330-360 gigapaskalia (yli kolme miljoonaa kertaa normaali ilmanpaine). Tämä tekee planeettamme (tai minkä tahansa muun aurinkokunnan planeetan) ytimen tutkimisesta täysin epäkäytännöllistä. Siksi miksi robottioperaatio Pyschen kaltaiseen maailmaan on tällainen mahdollisuus.
Ja koska Psyche on ainoa pyöristetty metallikappale, jonka tiedetään olevan aurinkokunnassa, asteroidi on yhtä epätodennäköisesti kuin se on ainutlaatuinen. Ja koska sen pinnan tutkimiseksi ei ole koskaan käyty missioita eikä ole olemassa kuvia, jotka voisivat kertoa meille sen pintaominaisuudet, Psyche-operaatio varmasti valaisee vakavaa valoa metallimaailman näkökulmasta.
"Miltä meidän mielestämme se voi näyttää?" kysyi Tanton. ”Onko sen pinnalla rikin laavavirtauksia? Onko se peitetty kohoavilla kallioilla, jotka syntyvät, kun kiinteytyvä metalli kutistui ja rungon ulkopinta murtui vikaan? Onko sen pinta yhdistelmä rautametallia ja vihreitä mineraalikiteitä sellaisina kuin rautameteoriitit ovat? Ja miltä metallinen iskulaatikko näyttää? Voisiko sen reunat tai metalliset salamat jäätyä tilan kylmässä, ennen kuin ne putosivat takaisin pinnalle. Emme tiedä. ”
NASA: n planeettatieteellinen johtaja Jim Green ilmaisi innostumisensa Discovery 13- ja 14-operaatioista äskettäisessä NASA: n lehdistötiedotteessa:
"Nämä ovat todellisia löytötehtäviä, jotka integroituvat NASAn laajempaan strategiaan tutkia, kuinka aurinkokunta muodostui ja kehittyi. Olemme tutkineet maanpäällisiä planeettoja, kaasujätteitä ja monia muita aurinkoa kiertäviä kehoja. Lucy tarkkailee alkeellisia jäänteitä kauempana aurinkokunnassa, kun taas Psyke tarkkailee suoraan planeettakappaleen sisustusta. Nämä palapelin lisäosat auttavat meitä ymmärtämään, kuinka aurinko ja sen planeettaperhe muodostuivat, muuttuivat ajan myötä ja niistä tuli paikkoja, joissa elämä voisi kehittyä ja pysyä yllä - ja mitä tulevaisuus voi pitää hallussaan. ”
Lucy ja Psyche valittiin viidestä finalistista, jotka valittiin jatkokehitykseen syyskuussa 2015. Nämä puolestaan valittiin 27 operaatiokonseptin joukosta, jotka toimitettiin takaisin marraskuussa 2014. Esimerkkejä aiemmista ja nykyisistä Discovery-tehtävistä ovat Kepler-avaruuskoetin, Dawn-avaruusaluksen, Mars Pathfinderin ja InSight-laskeuttajan (jonka on tarkoitus käynnistää vuonna 2018).
