16 Ekim 2021 Cumartesi günü, Orta Avrupa Yaz Saati ile 11:34’te, bir Atlas fırlatma aracıyla güneş sistemi için Cape Canaveral’dan alışılmadık bir NASA görevi yola çıkacak. Lucy görevinin amacı, Jüpiter’in yörüngesinde bulunan Truva asteroitleridir. Muhtemelen Mars ve Jüpiter arasındaki ana asteroit kuşağındaki gezegenlerden önemli ölçüde farklıdırlar. Asteroitler, gezegenlerin oluşumuna tanık olarak kabul edilir ve güneş sistemimizdeki gezegenlerin gelişimi hakkında bilgi sağlayabilir. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) bilimsel olarak görevde yer alıyor.
Lucy, birkaç yıllık bir yolculuktan sonra ilk kez sözde “Truva asteroitlerini” ziyaret edecek. Bunlar, dört milyar yıl önce Jüpiter’in yörüngesinin iki bölgesinde güneş sistemindeki yerlerini bulan küçük gezegenler. Mars ve Jüpiter arasındaki ana kuşakta bulunan yüzbinlerce asteroitin aksine, güneşten 700 milyon kilometreden daha uzakta bulunan bu cisimlerin Jüpiter’in yörüngesinin ötesinden kaynaklanan asteroitler olduğu varsayılmaktadır. DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nden Dr. Stefano Mottola, bilimsel olarak dahil olduğu görev hakkında “Bu, ‘zaman kapsüllerini’ daha ayrıntılı bir çalışma için çok ilginç kılıyor” diyor. “Güneş sisteminin en eski zamanları ve gezegenlerin oluşumu hakkında önemli yeni bilgiler edinmeyi umuyoruz.”
Ancak 14 kişilik bilimsel çekirdek ekibin bunun için çok sabırlı olması gerekiyor. Çünkü fırlatıldıktan sonra, Etiyopya lehçesindeki bir kelimeden sonra “Harika” olan ve adını “ilkel insan”dan alan Lucy, 1974’te Etiyopya’da gün ışığına çıkarılan üç milyon yıllık fosil iskelet, iç güneşte dolambaçlı bir yolculuğa başlayacak. sistem 2027’de Jüpiter’in yörüngesindeki Truva asteroitlerine ulaşın. Bundan önce, Nisan 2025’te, “ilkel insan” Lucy’nin iki kaşifinden birinin adını taşıyan dört kilometre genişliğindeki ana kuşak asteroidi Donaldjohanson’u geçecek. . Fırlatıldığında yaklaşık bir buçuk ton ağırlığında olan uzay sondası, hedef asteroitlerin fotoğraflandığı ve çeşitli spektrometrelerle kimyasal-mineralojik bileşimlerinin ve fiziksel parametrelerinin belirlendiği üç bilimsel alet taşıyor. Lucy, çok başarılı NASA Discovery sınıfının, uzmanlaşmış ve nispeten küçük ve organizasyonel olarak “yalın” uzay sondalarının 13. görevidir. Bilimsel liderlik, Colorado, Boulder’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden Hal Levison ve Cathy Olkin’dir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi görevi kontrol ediyor.
DLR, Lucy’nin bilim ekibinin bir üyesi olarak yer alan Berlin Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nden Dr. Stefano Mottola ile birlikte. Mottola, Rosetta, Dawn ve Hayabusa2/MASCOT görevlerinde de etkili oldu. Ekipteki görevlerinden birini açıklayan Mottola, “Lucy görevinin hazırlanması sırasında, hedef cisimleri yer tabanlı teleskoplarla inceleyerek onlardan ışık eğrileri elde etmeye odaklandım” diyor. “Bu gözlemler, uçuşları optimize etmemize izin veriyor.” Mottola, kariyeri boyunca yüzlerce asteroitin teleskopik keşfine dahil oldu. “Ayrıca, varıştan sonra, vücut şekillerinin hesaplanması, resim mozaikleri, atlaslar ve parlaklık ve kompozisyon haritaları ile göreve eşlik edeceğiz. Asteroitlerin tam şekli daha sonra navigasyon kameralarından alınan verilerden elde edilir. DLR Uzay Ajansı tarafından finanse edilen Köln Üniversitesi’nden Martin Pätzold, radyo trafiğini (kırmızı ve maviye kayma, yani Doppler etkisi nedeniyle radyo dalgalarının gerilmesi ve sıkıştırılması) değerlendirerek asteroitlerin kütlesini ve yapısını analiz etti.
Jüpiter, onun “Truva atları” ve “Yunanlar”
Truva atları, Jüpiter’in yörüngesinde gezegene sabit bir mesafe kadar öncülük eden ve ondan sonra gelen bölgelerde bulunan, çapı 250 kilometreye varan küçük cisimler olan özel bir asteroit grubudur. Çekici ve merkezkaç kuvvetlerinin dengede olduğu – burada güneş ve Jüpiter gibi – iki cisimli bir sistemin uzayındaki konumlardır. Lagrange-1’den (L1) Lagrange-5’e (L5) kadar olan beş nokta, adını İtalyan-Fransız astronom ve matematikçi Joseph-Louis de Lagrange’den (1736-1813) almıştır.
Bu Lagrange noktalarından ikisi, L4 ve L5, her zaman sabittir ve Güneş ile Jüpiter’e 60 derecelik açılarla bir ikizkenar üçgen oluşturur. Gerçek dünyada, Truva atları veya Helenler tam olarak bu iki nokta üzerinde değil, farklı mesafelerde yörüngede dolaşarak bir tür asteroit bulutu oluşturuyorlar. Bugün bu nesnelerden yaklaşık on bini biliniyor, ancak ana asteroit kuşağında olduğu gibi, bir milyona kadar olduğundan şüpheleniliyor. Ancak karanlık yüzeyleri ve küçük boyutları nedeniyle bunların teleskoplarla tespit edilmesi çok zordur. Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), Homer’in Truva savaşını konu alan ünlü antik destanı İlyada’dan başka bir şey ödünç aldı: Jüpiter’den önce gelen asteroitleri Yunan kahramanlarının “Yunan” kampları olarak adlandırdı. Buna göre peşlerinden koşan asteroitler, Küçük Asya’daki şehirden kahramanların isimleriyle “Truva atları” olarak adlandırıldı. İlyada’da görünen tüm isimler artık Truva asteroitlerine verildiğinden, yeni keşfedilen cisimler artık IAU tarafından modern Olimpiyat ve Paralimpik Oyunlarının büyük sporcuları olan günümüz “kahramanlarının” isimleriyle anılmaktadır.
Bir gezegen yörüngesi boyunca Lagrange noktalarında Güneş’in yörüngesinde dönen cisimler ilk kez bir uzay aracı tarafından ziyaret edildi. Jüpiter’in kendisi görevde hiçbir rol oynamıyor: Her iki görev aşamasında da Lucy’den yüz milyonlarca kilometre uzakta olacak. Gezegen araştırmalarında, Truva asteroitleri yıllardır yeni bir hedef olarak en yüksek önceliğe sahipti: Araştırmacılar, ana kuşak asteroitlerinin aksine, bu Truva atlarının iç güneş sisteminin gövdeleriyle daha az ortak noktası olduğundan ve dış bölgelerle daha fazla olduğundan şüpheleniyorlar. gezegen sistemimiz.
Çünkü güneş sisteminin en büyük gezegeni olan Jüpiter ile birlikte gaz gezegenlerin ve onların buzlu uydularının krallığı başlıyor. Güneş’ten daha da uzakta, Neptün’ün ötesinde, güneş sisteminin oluşumunda ve evriminde de önemli bir rol oynayan toz ve buz kütleleri olan kuyruklu yıldızların anavatanı yatıyor. Pluto’yu da içeren “Neptün ötesi nesnelerin” bölgesidir. Tıpkı ana kuşak asteroitlerinin Dünya benzeri dört gezegenin oluşumunun kalıntıları olması gibi, Jüpiter truva atları da Güneş’ten çok farklı uzaklıklardan kaynaklanan dış gezegenlerin ana gezegenlerinin kalıntıları olabilir.
Helenlerin “ordu kampına”, dünyaya dönüş – ve sonra Truva atlarına
L4 asteroitleri diyarındaki varış noktasına, “Yunanlar”a varan Lucy, daha yeni keşfedilen Queta, Polymele (Eylül 2027), Leucus (Nisan 2028) ve Orus ile birlikte Eurybates (Ağustos 2027) asteroitlerini keşfedecek. Lucy ekibi tarafından geçen yıl (Kasım 2028) yakından. Lucy daha sonra iç güneş sisteminde Dünya’ya geri yönlendirilir – uzay yolculuğu tarihinde bir ilk. Orada, uzay sondası sözde “yerçekimi yardım manevrası” kullanılarak L5 noktasına yönlendirilecek ve burada Lucy, “Truva kampında” ikili arkadaşı Menoetius ile asteroit Patroclus’a ulaşacak. O zaman nominal görev sona erer, ancak görev operasyonları için gerekli yakıt ve kaynaklar hala mevcutsa, görev uzatılabilir: Lucy daha sonra on yılın sonunda L4 noktasındaki asteroit bulutuna tekrar uçmak için Dünya’ya dönecektir.
Asteroit Araştırmasının Önemi
Güneş sistemindeki küçük cisimlerin incelenmesi son yıllarda giderek daha önemli hale geldi. Çoğu durumda, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar, dört buçuk milyar yıldan biraz daha uzun bir süre önce gezegen oluşumuna neredeyse veya neredeyse hiç değişmeyen tanıklardır. Güneşten ne kadar uzaktalarsa ve bugün hala konumlanmışlarsa, güneşin etkisine o kadar az maruz kalmışlar ve bu nedenle çok az değişmişlerdir. Dört buçuk milyar yıl, insan standartlarına göre hayal etmesi zor uzun bir zaman dilimidir, ancak son zamanlarda gezegen araştırmaları, güneşin 4.567 milyar yıl sonra oluşmasından sonraki ilk milyon yılda gerçekleşen süreçleri daha iyi ve daha iyi yeniden inşa edebildi. evvel. O zamanlar gezegenler inanılmaz bir hızla, sadece birkaç milyon ila on milyonlarca yıl içinde oluştu. Bu dönem, daha fazla gelişmeleri için çok önemliydi ve gezegenlerin ve uydularının çeşitliliğine yansıdı. Ancak o zamandan beri hepsi çok değiştiğinden, yalnızca asteroitler ve kuyruklu yıldızlar, süreçleri tam olarak çözebilmek için o zamana bir göz atmaya izin verir.
Lucy, birkaç yıllık bir yolculuktan sonra ilk kez sözde “Truva asteroitlerini” ziyaret edecek. Bunlar, dört milyar yıl önce Jüpiter’in yörüngesinin iki bölgesinde güneş sistemindeki yerlerini bulan küçük gezegenler. Mars ve Jüpiter arasındaki ana kuşakta bulunan yüzbinlerce asteroitin aksine, güneşten 700 milyon kilometreden daha uzakta bulunan bu cisimlerin Jüpiter’in yörüngesinin ötesinden kaynaklanan asteroitler olduğu varsayılmaktadır. DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nden Dr. Stefano Mottola, bilimsel olarak dahil olduğu görev hakkında “Bu, ‘zaman kapsüllerini’ daha ayrıntılı bir çalışma için çok ilginç kılıyor” diyor. “Güneş sisteminin en eski zamanları ve gezegenlerin oluşumu hakkında önemli yeni bilgiler edinmeyi umuyoruz.”
Ancak 14 kişilik bilimsel çekirdek ekibin bunun için çok sabırlı olması gerekiyor. Çünkü fırlatıldıktan sonra, Etiyopya lehçesindeki bir kelimeden sonra “Harika” olan ve adını “ilkel insan”dan alan Lucy, 1974’te Etiyopya’da gün ışığına çıkarılan üç milyon yıllık fosil iskelet, iç güneşte dolambaçlı bir yolculuğa başlayacak. sistem 2027’de Jüpiter’in yörüngesindeki Truva asteroitlerine ulaşın. Bundan önce, Nisan 2025’te, “ilkel insan” Lucy’nin iki kaşifinden birinin adını taşıyan dört kilometre genişliğindeki ana kuşak asteroidi Donaldjohanson’u geçecek. . Fırlatıldığında yaklaşık bir buçuk ton ağırlığında olan uzay sondası, hedef asteroitlerin fotoğraflandığı ve çeşitli spektrometrelerle kimyasal-mineralojik bileşimlerinin ve fiziksel parametrelerinin belirlendiği üç bilimsel alet taşıyor. Lucy, çok başarılı NASA Discovery sınıfının, uzmanlaşmış ve nispeten küçük ve organizasyonel olarak “yalın” uzay sondalarının 13. görevidir. Bilimsel liderlik, Colorado, Boulder’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden Hal Levison ve Cathy Olkin’dir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi görevi kontrol ediyor.
DLR, Lucy’nin bilim ekibinin bir üyesi olarak yer alan Berlin Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nden Dr. Stefano Mottola ile birlikte. Mottola, Rosetta, Dawn ve Hayabusa2/MASCOT görevlerinde de etkili oldu. Ekipteki görevlerinden birini açıklayan Mottola, “Lucy görevinin hazırlanması sırasında, hedef cisimleri yer tabanlı teleskoplarla inceleyerek onlardan ışık eğrileri elde etmeye odaklandım” diyor. “Bu gözlemler, uçuşları optimize etmemize izin veriyor.” Mottola, kariyeri boyunca yüzlerce asteroitin teleskopik keşfine dahil oldu. “Ayrıca, varıştan sonra, vücut şekillerinin hesaplanması, resim mozaikleri, atlaslar ve parlaklık ve kompozisyon haritaları ile göreve eşlik edeceğiz. Asteroitlerin tam şekli daha sonra navigasyon kameralarından alınan verilerden elde edilir. DLR Uzay Ajansı tarafından finanse edilen Köln Üniversitesi’nden Martin Pätzold, radyo trafiğini (kırmızı ve maviye kayma, yani Doppler etkisi nedeniyle radyo dalgalarının gerilmesi ve sıkıştırılması) değerlendirerek asteroitlerin kütlesini ve yapısını analiz etti.
Jüpiter, onun “Truva atları” ve “Yunanlar”
Truva atları, Jüpiter’in yörüngesinde gezegene sabit bir mesafe kadar öncülük eden ve ondan sonra gelen bölgelerde bulunan, çapı 250 kilometreye varan küçük cisimler olan özel bir asteroit grubudur. Çekici ve merkezkaç kuvvetlerinin dengede olduğu – burada güneş ve Jüpiter gibi – iki cisimli bir sistemin uzayındaki konumlardır. Lagrange-1’den (L1) Lagrange-5’e (L5) kadar olan beş nokta, adını İtalyan-Fransız astronom ve matematikçi Joseph-Louis de Lagrange’den (1736-1813) almıştır.
Bu Lagrange noktalarından ikisi, L4 ve L5, her zaman sabittir ve Güneş ile Jüpiter’e 60 derecelik açılarla bir ikizkenar üçgen oluşturur. Gerçek dünyada, Truva atları veya Helenler tam olarak bu iki nokta üzerinde değil, farklı mesafelerde yörüngede dolaşarak bir tür asteroit bulutu oluşturuyorlar. Bugün bu nesnelerden yaklaşık on bini biliniyor, ancak ana asteroit kuşağında olduğu gibi, bir milyona kadar olduğundan şüpheleniliyor. Ancak karanlık yüzeyleri ve küçük boyutları nedeniyle bunların teleskoplarla tespit edilmesi çok zordur. Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), Homer’in Truva savaşını konu alan ünlü antik destanı İlyada’dan başka bir şey ödünç aldı: Jüpiter’den önce gelen asteroitleri Yunan kahramanlarının “Yunan” kampları olarak adlandırdı. Buna göre peşlerinden koşan asteroitler, Küçük Asya’daki şehirden kahramanların isimleriyle “Truva atları” olarak adlandırıldı. İlyada’da görünen tüm isimler artık Truva asteroitlerine verildiğinden, yeni keşfedilen cisimler artık IAU tarafından modern Olimpiyat ve Paralimpik Oyunlarının büyük sporcuları olan günümüz “kahramanlarının” isimleriyle anılmaktadır.
Bir gezegen yörüngesi boyunca Lagrange noktalarında Güneş’in yörüngesinde dönen cisimler ilk kez bir uzay aracı tarafından ziyaret edildi. Jüpiter’in kendisi görevde hiçbir rol oynamıyor: Her iki görev aşamasında da Lucy’den yüz milyonlarca kilometre uzakta olacak. Gezegen araştırmalarında, Truva asteroitleri yıllardır yeni bir hedef olarak en yüksek önceliğe sahipti: Araştırmacılar, ana kuşak asteroitlerinin aksine, bu Truva atlarının iç güneş sisteminin gövdeleriyle daha az ortak noktası olduğundan ve dış bölgelerle daha fazla olduğundan şüpheleniyorlar. gezegen sistemimiz.
Çünkü güneş sisteminin en büyük gezegeni olan Jüpiter ile birlikte gaz gezegenlerin ve onların buzlu uydularının krallığı başlıyor. Güneş’ten daha da uzakta, Neptün’ün ötesinde, güneş sisteminin oluşumunda ve evriminde de önemli bir rol oynayan toz ve buz kütleleri olan kuyruklu yıldızların anavatanı yatıyor. Pluto’yu da içeren “Neptün ötesi nesnelerin” bölgesidir. Tıpkı ana kuşak asteroitlerinin Dünya benzeri dört gezegenin oluşumunun kalıntıları olması gibi, Jüpiter truva atları da Güneş’ten çok farklı uzaklıklardan kaynaklanan dış gezegenlerin ana gezegenlerinin kalıntıları olabilir.
Helenlerin “ordu kampına”, dünyaya dönüş – ve sonra Truva atlarına
L4 asteroitleri diyarındaki varış noktasına, “Yunanlar”a varan Lucy, daha yeni keşfedilen Queta, Polymele (Eylül 2027), Leucus (Nisan 2028) ve Orus ile birlikte Eurybates (Ağustos 2027) asteroitlerini keşfedecek. Lucy ekibi tarafından geçen yıl (Kasım 2028) yakından. Lucy daha sonra iç güneş sisteminde Dünya’ya geri yönlendirilir – uzay yolculuğu tarihinde bir ilk. Orada, uzay sondası sözde “yerçekimi yardım manevrası” kullanılarak L5 noktasına yönlendirilecek ve burada Lucy, “Truva kampında” ikili arkadaşı Menoetius ile asteroit Patroclus’a ulaşacak. O zaman nominal görev sona erer, ancak görev operasyonları için gerekli yakıt ve kaynaklar hala mevcutsa, görev uzatılabilir: Lucy daha sonra on yılın sonunda L4 noktasındaki asteroit bulutuna tekrar uçmak için Dünya’ya dönecektir.
Asteroit Araştırmasının Önemi
Güneş sistemindeki küçük cisimlerin incelenmesi son yıllarda giderek daha önemli hale geldi. Çoğu durumda, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar, dört buçuk milyar yıldan biraz daha uzun bir süre önce gezegen oluşumuna neredeyse veya neredeyse hiç değişmeyen tanıklardır. Güneşten ne kadar uzaktalarsa ve bugün hala konumlanmışlarsa, güneşin etkisine o kadar az maruz kalmışlar ve bu nedenle çok az değişmişlerdir. Dört buçuk milyar yıl, insan standartlarına göre hayal etmesi zor uzun bir zaman dilimidir, ancak son zamanlarda gezegen araştırmaları, güneşin 4.567 milyar yıl sonra oluşmasından sonraki ilk milyon yılda gerçekleşen süreçleri daha iyi ve daha iyi yeniden inşa edebildi. evvel. O zamanlar gezegenler inanılmaz bir hızla, sadece birkaç milyon ila on milyonlarca yıl içinde oluştu. Bu dönem, daha fazla gelişmeleri için çok önemliydi ve gezegenlerin ve uydularının çeşitliliğine yansıdı. Ancak o zamandan beri hepsi çok değiştiğinden, yalnızca asteroitler ve kuyruklu yıldızlar, süreçleri tam olarak çözebilmek için o zamana bir göz atmaya izin verir.