Lucy-luotain avaa aurinkopaneelinsa

Maratonluotain kelaa aikaa 4,5 miljardia vuotta taaksepäin

Miten jää- ja kiviklönteistä tuli Aurinkokunnan planeettoja? Lucy-avaruusluotain lähtee nyt pitkälle matkalle etsimään vastausta kahdesta asteroidiparvesta.

Miten jää- ja kiviklönteistä tuli Aurinkokunnan planeettoja? Lucy-avaruusluotain lähtee nyt pitkälle matkalle etsimään vastausta kahdesta asteroidiparvesta.

Lockheed Martin

Atlas 5 -raketti nousee suunnitelmien mukaan ilmaan tänään, lauantaina 16. lokakuuta 2021 kello 11.34 Suomen aikaa Cape Canaveralin avaruuskeskuksesta Floridasta. Raketin kärjessä on Lucy-luotain, joka suuntaa kohti Aurinkokunnan ulko-osia ja tutkii matkallaan ennätysmäärän asteroideja.

Lucyn 12 vuotta kestävän matkan päämääränä ovat troijalaisasteroidit, jotka kiertävät Aurinkoa Jupiterin kanssa samalla kiertoradalla kahtena parvena.

Jupiterin troijalaisia ei ole aiemmin tutkittu, ja Nasa toivoo, että Lucy-luotain voisi selvittää, miten pienet taivaankappaleet, protoplaneetat, muodostuivat, kun Maa ja Mars ja muut planeetat syntyivät noin 4,5 miljardia vuotta sitten.

Pikavisiitillä tietoa arvoituksellisista asteroideista

Lucy ohittaa kohteensa 5–8 kilometrin sekuntinopeudella ja noin 400 kilometrin etäisyydeltä. Yhtä kohdettaan luotain ehtii siis tutkia vain muutaman tunnin ajan.

Lucy-luotaimessa on kolme eri laitetta, joilla se voi tutkia asteroidien yksityiskohtia sekä näkyvän valon että infrapunavalon alueella.

Tutkimuslaitteet sijaitsevat Lucyn alaosassa.

© Southwest Research Institute

Lucyn laitteet ovat testattua laatua

Nasan aiemmilla Aurinkokuntaan suuntautuneilla lennoilla mukana olleita laitteita on nyt hyödynnetty Lucy-luotaimessa. Se onkin yksi syy siihen, miksi luotain saatiin laukaisuvalmiiksi vain viidessä vuodessa.

L'Ralph -kamera Lucy-luotain
© NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

L’Ralph-kamera

L’Ralph -kamera voi ottaa kuvia sekä näkyvän valon että infrapunavalon alueella. Kun kuvat yhdistetään, niistä voi paljastua asteroidien pinnalla olevaa jäätä, orgaanista ainetta ja silikaatteja eli yhdisteitä, jotka sisältävät piitä. Kameran edeltäjä Ralph oli mukana New Horizons -luotaimessa, joka vuonna 2015 vieraili Plutossa.

L'Lorri-kamera Lucy-luotain
© NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

L’LORRI-kamera

L’LORRI -kameralla Lucy-luotain voi ottaa näkyvän valon alueella yksityiskohtaisia kuvia asteroidin pinnasta. Tuhannen kilometrin etäisyydeltä kamera erottaa jopa 70 metriä syvät kraatterit. Lisäksi L'LORRI auttaa kahta pienempää kameraa navigoinnissa ja suuntauksessa. Vastaava kamera oli mukana jo New Horizons -luotaimessa.

L'Tes-spektrometri Lucy-luotain
© NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

L’TES-spektrometri

L’TES-spektrometri voi hajottaa infrapunavaloa aallonpituuksiin, jotka kertovat siitä, miten asteroidin pinta sitoo lämpöä. Siitä puolestaan saadaan selville, mistä asteroidi koostuu. L’TES-laitteen sisässä laboratoriossa tuotettu timantti hajottaa valoa, joten Lucylla todellakin on mukanaan taivaalla timantti, kuten Beatles laulussaan ennusti. L´TESin edeltäjä oli mukana OSIRIS-REx-luotaimessa.

Havainnoista voidaan selvittää, millainen kiven, jään ja hiilen osuus näissä pikkukappaleissa oli ennen kuin Aurinkokunnan planeetat muodostuivat.

Kun planeettojen rakennuspalikoiden koostumus tunnetaan tarkemmin, voidaan saada selville, miten planeetat, joilla on elämän edellykset, syntyivät. Ja kun se tiedetään, voidaan suunnata teleskoopit oikeanlaisiin eksoplaneettoihin ja tähtijärjestelmiin ja etsiä avaruudesta paikkoja, joilla on parhaimmat edellytykset elämälle.

Lucyn toiminta-aikaa voidaan jatkaa

Tällä hetkellä astronomit tietävät vielä varsin vähän Jupiterin troijalaisista. Hubble-teleskooppi on paljastanut, että troijalaisten väri vaihtelee harmaasta punaiseen ja että parvessa voi olla jopa miljoona halkaisijaltaan yli kilometrin olevaa asteroidia. Tähän mennessä vain 9 800 asteroidia on luetteloitu.

Lucyn noin kaksi miljardia kilometriä pitkältä matkalta odotetaan siis paljon uutta tietoa.

Lucy on ensimmäinen luotain, joka havainnoi lyhyen matkan päästä troijalaisia sekä Jupiterin edessä että sen jäljessä.

Lucyn reitti
© Ken Ikeda Madsen / Shutterstock

1. Välineet testataan matkalla

Lucy kiertää Auringon kahdesti ohittaen maapallon läheltä. Sitten Maa sinkoaa luotaimen kohti troijalaisia asteroideja, jotka kiertävät Jupiterin edessä. Instrumentit testataan, kun Lucy ohittaa asteroidivyöhykkeen vuonna 2025.

Lucyn reitti
© Ken Ikeda Madsen / Shutterstock

2. Lucy saapuu troijalaisten luo

Vuosina 2027 ja 2028 Lucy ohittaa neljä troijalaista, joiden läpimitta on 21–64 kilometriä. Lucy määrittää muun muassa asteroidien massan ja kraattereiden määrän. Lisäksi mitataan, paljonko troijalaisissa on jäätä, mineraaleja ja orgaanisia aineita.

Lucyn reitti
© Ken Ikeda Madsen / Shutterstock

3. Maa antaa Lucylle uuden suunnan

Lucy käy kääntymässä Maan lähellä, jotta painovoima sinkoaa sen kohti Jupiterin jäljessä liikkuvia troijalaisia. Lucyn on tarkoitus havainnoida vuonna 2033 kahta toisiaan kiertävää suurta asteroidia, jotka ovat läpimitaltaan 113 ja 104 kilometriä.

Matkallaan – vuonna 2025 – Lucy ohittaa ensimmäisen kohteensa, joka on asteroidi DonaldJohanson. Se sijaitsee Marsin ja Jupiterin välisellä asteroidivyöhykkeellä. Lucyn on määrä tutkia myös yhtä troijalaisasteroidia kiertävää kuuta.

Lucy-luotaimen tutkimuskohteet

Suurin osa niistä seitsemästä asteroidista, joita Lucyn on määrä tutkia, on nimetty Troijan sodassa taistelleiden kreikkalaisten tai troijalaisten sankarien mukaan. Eurybates-asteroidia kiertävä kuu on Lucyn kahdeksas tutkimuskohde.

© NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Jos luotain on edelleen toimintakunnossa siinä vaiheessa, kun hanke virallisesti päättyy vuonna 2033, se voidaan lähettää vielä uudelle kuusi vuotta kestävälle silmukalle, joka vie luotaimen uusien mielenkiintoisten asteroidien luo.

Tuolloin kuitenkin Lucy on jo ehtinyt antaa paljon uutta tietoa Aurinkokunnan planeettojen synnystä.

Voit seurata Lucyn laukaisua Nasan livelähetyksen välityksellä. Lähetys alkaa 16. lokakuuta kello 11.00 Suomen aikaa.