לוסי (גשושית)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
לוסי
הדמיה של הגשושית לוסי בקרבת אחד מהגופים הטרויאנים של צדק
הדמיה של הגשושית לוסי בקרבת אחד מהגופים הטרויאנים של צדק
מידע כללי
סוכנות חלל נאס"א
מפעיל נאס"א, מכון המחקר הדרום-מערבי עריכת הנתון בוויקינתונים
יצרן לוקהיד מרטין
תאריך שיגור אוקטובר 2021
משימה
ביצוע יעף על אסטרואיד אחד בחגורת האסטרואידים, 6 אסטרואידים טרויאנים של צדק
תאריך ביצוע היעף 2025-2033
משך המשימה 12 שנה (מתוכנן)
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

לוסיאנגלית: Lucy) היא גשושית מתוכננת של נאס"א לחקר אסטרואידים טרויאנים של כוכב הלכת צדק, גופים שמימיים קטנים שמקורם והרכבם אינו ברור, ונמצאים במסלול זהה לזה של צדק סביב השמש, מאחוריו ומלפניו במסלול. הגשושית תשוגר באוקטובר 2021 ובין השנים 2025 ל-2033 תחקור שישה גופים טרויאנים וכן אסטרואיד אחד מחגורת האסטרואידים המרכזית, באמצעות יעפים בקרבתם.

המשימה מכונה על שם המאובן ההומינידי לוסי, מכיוון שלטענת חוקרי המשימה, חקר גופים אלו עשוי לחשוף את ה"מאובנים של היווצרות כוכבי הלכת", או החומרים הפרימודיאליים שהתגבשו יחדיו בשלביה הראשונים של מערכת השמש ומהם נוצרו כוכבי הלכת ושאר הגופים במערכת.[1]

פיתוח הגשושית הוצע במסגרת התחרות למשימה הבאה של תוכנית דיסקברי, המיועדת למשימות מחקר של מערכת השמש בעלות "זולה" יחסית, ותקציבו נאמד בכ-450 מיליון דולר (ללא עלות השיגור). ב-2015 נאס"א בחרה במשימה כאחת מחמש הפיינליסטיות בתחרות, ובינואר 2017 בחרה בה ובמשימה נוספת, פסיכה, לפיתוח סופי.

יעדי המשימה[עריכת קוד מקור | עריכה]

המחשת אמן (לא מציאותית) של שתי קבוצות הטרויאנים של צדק - אלו שנמצאים מאחוריו ואלו שמלפניו, באותו מסלול סביב השמש, בנקודות לגראנז' L4 ו-L5.

יעד המשימה המרכזי של הגשושית לוסי הוא לחקור את הרכבם ומקורם של האסטרואידים הטרויאנים של צדק, גופים שעד כה לא הצליחו החוקרים לקבוע בבירור את הרכבם ומוצאם על בסיס תצפיות טלסקופיות, והם מעולם לא נחקרו מקרוב.

גופים אלו נמצאים במסלול ייחודי סביב השמש - הם מחולקים לשתי קבוצות שנמצאות על שתי נקודות לגראנז' (L4 ו-L5) במסלול של צדק סביב השמש. בנקודות אלו כוח המשיכה של צדק והשמש מתאזן והם נשארים יציבים באזורים אלו, לפני ואחרי צדק במסלולו סביב השמש.

עד כה כאמור החוקרים לא הצליחו לקבוע בוודאות את מקורם. לפי אחת ההערכות, שנכללת במודל ניס של נדידת כוכבי הלכת, מקורם בחגורת קויפר בשולי מערכת השמש, והם הוסטו ממנה ונלכדו במסלולם הייחודי בעקבות האנדרלמוסיה שהתחוללה בחגורת קויפר במאות המיליונים הראשונות של מערכת השמש, שנגרמה על ידי נדידת ענקי הגזים.[2]

חקר הגופים הטרויאנים הועמד כאחד מיעדי דוח הסקר להמלצות למשימות מחקר למערכת השמש לעשור שבין 2013 ל-2022. בדוח נכתב:[3]

אסטרואידים טרויאנים, בגבול שבין מערכת השמש הפנימית והחיצונית, הם אחד המפתחות להבנת היווצרות מערכת השמש. בעוד שבתחילה הוערך כי גופים אלו נלכדו מהאזורים החיצוניים של חגורת האסטרואידים, תיאוריות חדשות מציעות כי האסטרואידים הטרויאנים נלכדו במקום מחגורת קויפר במהלך שלב של ערבוב קיצוני של גופים קטנים במערכת השמש. מחקר מעמיק של גופים אלו יספק הזדמנות להבין את רמת הערבוב במערכת השמש ולקבוע את ההרכב והמאפיינים הפיזיים של גופים, אשר הם מבין הפרימיטיביים ביותר במערכת השמש.

יעדי המשימה הם למפות את הרכב פני השטח של אותם גופים; לחקור את הגאולוגיה של פני השטח; לקבוע את מאסתם וצפיפותם, וכן את מבנם הפנימי, בין היתר באמצעות "חלונות" אל מתחת לפני הקרקע כגון מכתשים וסדקים; ולחפש אחר ירחים וטבעות סביב אותם גופים.[4]

פרופיל המשימה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תרשים מסלול הטיסה של לוסי לאורך כלל המשימה

לוסי תשוגר באוקטובר 2021. ב-2025, בדרכה אל הגופים הטרויאנים של צדק, היא תחלוף סביב חגורת האסטרואידים המרכזית, שנמצאת בין מאדים וצדק, שם תבצע יעף בקרבת האסטרואיד 52246 Donaldjohanson (שכונה על שם המדען שגילה את המאובן לוסי, דונלד ג'והנסון).

המשימה הראשית של לוסי מתוכננת להימשך עד שנת 2033: ב-2027 תגיע לוסי לקבוצת הטרויאנים של צדק המכונסים בנקודת לגראנז' L4, ה"מובילה" את צדק במסלולו בכ-60°. היא תבצע יעף בקרבת ארבעה גופים בקבוצה זו, ולאחר מכן תחזור לקרבת כדור הארץ ומשם תמשיך לקבוצה השנייה של הטרויאנים בנקודת לגראנז' L5, הנמצאת כ-60° מאחורי צדק במסלולו סביב השמש, אליה היא תגיע בשנת 2033. בקבוצה זו לוסי תבצע יעף בקרבת אסטרואיד טרויאני כפול, מערכת של שני אסטרואידים הסובבים סביב מוקד משותף.

פרופיל הטיסה של לוסי נקבע בעזרת קונפיגורציה אורביטלית ייחודית, כזו שמתאפשרת על ידי שיגורה בשנת 2021.[4][5]

האסטרואידים שנבחרו כיעדי המשימה:[6]

  • אפריל 2025: 52246 Donaldjohanson, אסטרואיד מסוג ספקטרלי C (אנ') בקוטר של 4 ק"מ, הנמצא בחגורת האסטרואידים המרכזית.
  • אוגוסט 2027: 3548 Eurybates, אסטרואיד טרויאני של צדק מסוג ספקטרלי C בקוטר של 64 ק"מ, הנמצא בקבוצת הטרויאנים L4 של צדק.
  • ספטמבר 2027: 15094 Polymele, אסטרואיד טרויאני מסוג P בקוטר של 21 ק"מ, בקבוצת L4.
  • אפריל 2028: 11351 Leucus, אסטרואיד טרויאני מסוג D בקוטר של 34 ק"מ, בקבוצת L4.
  • אוקטובר 2028: 21900 Orus, אסטרואיד טרויאני מסוג D בקוטר של 51 ק"מ, בקבוצת L4.
  • מרץ 2033: 617 Patroclus, מערכת טרויאנית כפולה מסוג P, המורכב מהאסטרואיד הגדול Patroclus, בקוטר של 113 ק"מ, ובן זוגו Menoetius בקוטר של 104 ק"מ. המרחק בין השניים עומד על 680 ק"מ. בקבוצת הטרויאנים הנמצאים בנקודת לגראנז' L5.

היסטוריה ופיתוח[עריכת קוד מקור | עריכה]

לוסי הוצעה במסגרת התחרות למשימה הבאה של תוכנית דיסקברי של נאס"א, ה-13 במספר, יחד עם 27 הצעות נוספות. התחרות נפתחה בפברואר 2014, וב-30 בספטמבר 2015 נאס"א הכריזה על חמש הצעות שתמשכנה לשלב הסופי, ולוסי ביניהן. יוזמי ההצעות זכו בתקציב של 3 מיליון דולר, כדי להפיק עיצוב משימה מעמיק ויסודי יותר. יחד עם לוסי נבחרו ההצעות פסיכה לחקר האסטרואיד המתכתי 16 פסיכה, שתי הצעות לחקר כוכב הלכת נוגה והצעה לטלסקופ חלל שיאתר אסטרואידים קרובי ארץ קטנים העלולים להתנגש בו.[7] ב-4 בינואר 2017 לוסי נבחרה כזוכה בתחרות, יחד עם משימת פסיכה, שתשוגר שנתיים אחריה.[8]

צוות המשימה מורכב ממנהלים, מהנדסים ומדענים מהמוסדות השותפים הבאים: אוניברסיטת המדינה של אריזונה (ASU), תאגיד לוקהיד מרטין, מרכז טיסות החלל גודרד, מכון המחקר הדרום-מערבי (SwRI), המעבדה לפיזיקה יישומית (APL) באוניברסיטת ג'ונס הופקינס וחברת קינטקס תעופה וחלל מטמפה, אריזונה.

את המשימה מנהל עבור נאס"א מרכז טיסות החלל גודרד בגרינבלט, מרילנד. מרכז טיסות החלל אחראי לניהול המשימה הכולל, להנדסת המערכות ולבטיחות המשימה. החוקר הראשי של המשימה הוא הארולד לויסון (אנ'), פרופסור למדעים פלנטריים במכון המחקר הדרום-מערבי שבעיר בולדר בקולורדו. סגניתו היא קת'רין אולקין.[9]הגשושית תיבנה על ידי חברת לוקהיד מרטין במפעל של החברה בדנוור, קולורדו.[9]

ציוד מדעי[עריכת קוד מקור | עריכה]

הגשושית בנויה מגוף מרכזי שאליו מחוברים זוג פנלים סולאריים, בקוטר 6 מטר כל אחד. צלחת האנטנה המרכזית היא בקוטר 2 מטר' ומידת אורך הגשושית מקצה לקצה הוא 13 מטר.

הגשושית תבצע את משימתה, בקרבת הגופים אותם תחקור, באמצעות הציוד המדעי הבא:[8][9]

  • L’Ralph - מצלמה מבוססת על המכשיר (Ralph) של הגשושית ניו הורייזונס ובנויה משני מכשירים:
    • Multi-special Visible Imaging Camera - MVIC - מצלמה פנורמית צבעונית (0.4-0.85 מיקרון), שתצלם תמונות צבעוניות של האסטרואידים ותעזור לקבוע עד כמה הם פעילים.
    • Linear Etalon Imaging Spectral Array - LEISA - ספקטרומטר ממפה בתחום האינפרא-אדום (1-3.6 מיקרון), שיספק מפות תרמיות ויאפשר בדיקת הימצאות הרכב ותפוצת סיליקטים, קרח וחומרים אורגניים העשויים להיות על פני אסטרואידים טרויאניים. המכשיר נבנה על ידי מרכז טיסות החלל גודרד של נאס"א.
  • Long Ramge Reconnaissance Imager - L’LORRI - מצלמה בתחום הנראה ברזולוציה גבוהה (6–75 מיקרון), שמבוססת על המכשיר (LORRI) של ניו הורייזונס, תבנה על ידי המעבדה לפיזיקה יישומית (APL) באוניברסיטת ג'ונס הופקינס.
  • Thermal Emission Spectrometer - L’TES - ספקטרומטר קרינת חום שיתבסס על המכשיר (OTES) בגשושית אוסיריס-רקס. יסופק על ידי אוניברסיטת המדינה של אריזונה.
  • High Gain Antenna - הגשושית תסתייע בתקשורת הרדיו ותופעת אפקט דופלר של אות הרדיו בכדי לקבוע את מסת האסטרואידים וצפיפותם.

בנוסף למכשירים אלו, הגשושית תסתייע במצלמת מעקב תרמית (T2CAM), לצילום האסטרואידים בשדה ראייה רחב, בכדי לקבוע את צורתם בצורה טובה יותר.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא לוסי בוויקישיתוף

אתרים רשמיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אתרי מדיה ועיתונות[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Matt Williams, Surveying the "Fossils of Planet Formation": The Lucy Mission, December 23, 2015
  2. ^ Joshua P. Emery et al. The complex history of Trojan asteroids, Asteroids IV, p. 204
  3. ^ Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022, National Academy of Sciences, 2011, p. 102
  4. ^ 4.0 4.1 H. F. Levison, Lucy: Surveying the Diversity of the Trojan Asteroids, the Fossils of Planet Formation, 47th Lunar and Planetary Science Conference, 2016
  5. ^ Paul Voosen, NASA taps missions to tiny metal world and Jupiter Trojans, Science, January 4, 2017
  6. ^ תרשים של פרופיל המשימה, אתר מכון המחקר הדרום-מערבי
  7. ^ NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission, NASA, September 30, 2015
  8. ^ 8.0 8.1 NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System, NASA, January 4, 2017
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 SwRI to lead NASA’s Lucy mission to Jupiter’s Trojans, Southwest Research Institute, January 4, 2017