Lucy v konečné fázi montáže
Na 16. října plánuje NASA vypustit nosnou raketu Atlas V 401 s automatickou meziplanetární stanicí Lucy. Ten se vydá na oběžnou dráhu kolem Jupiteru, kde bude studovat tzv. Trojské asteroidy. Předpokládá se, že taková mise trvající minimálně 12 let umožní shromáždit nová data o objektech sluneční soustavy a také objasnit historie formování planet.
Na cestě do vesmíru
V únoru 2014 NASA otevřela výzvu k podávání nabídek na 13 a 14 misí v rámci programu průzkumu sluneční soustavy Discovery. Nejúspěšnější projekty měla Agentura podpořit. Podle podmínek soutěže bylo spuštění plánováno provést do konce roku 2021.
Stanice v letové konfiguraci
Do soutěže přišly téměř tři desítky přihlášek. V září 2015 NASA vybrala pět projektů k dalšímu rozvoji a na začátku roku 2017 byli vyhlášeni vítězové. Takže 13. misí v rámci Discovery byl projekt Lucy. Dostal plnou podporu a začal plnohodnotný vývoj samotného AMS a zařízení pro něj. Celkovým řízením projektu bylo pověřeno Středisko kosmických letů. R. Goddarda.
Na začátku roku 2019 byla vybrána nosná raketa pro start Lucy, byl jím produkt Atlas V 401 od ULA. Start byl naplánován na říjen až listopad 2021 během startovacího okna trvajícího 23 dní. Právě tato data startu umožní Lucy dostat se na optimální trajektorii a vyřešit všechny odvážné úkoly.
28. srpna 2020 byl schválen projekt Lucy, načež Lockheed Martin zahájil stavbu stanice. O několik týdnů později dorazily na místo montáže první vzorky cílového nákladu. Stavba AMS byla dokončena letos v létě a 30. července bylo zařízení doručeno na leteckou základnu Cape Canaveral, kde proběhne start. Poslední zářijový den NASA informovala o instalaci stanice na nosnou raketu.
Spektrometr L'TES
Podle posledních zpráv probíhají přípravy na spuštění podle plánu a bez zpoždění. Start je naplánován na první den startovacího okna, 16. října. NASA zatím nemůže úplně vyloučit malé přesuny, ale mise určitě začne v zúčtovacím období.
Je zvláštní, že v programu "Lucy" bylo místo pro symboliku a paralely. Byl pojmenován podle kostry Australopithecus AL 288-1, jednoho z hlavních fosilních nálezů v historii studia lidského původu. Trojské asteroidy jsou také jakousi „fosilií“ a mohou uchovávat stopy vzniku planet v našem systému. AMS by navíc měla letět poblíž asteroidu (52246) Donaldjohanson – ten dostal jméno po archeologovi, který Lucy našel.
Meziplanetární technologie
AMS "Lucy" je kosmická loď s vlastním pohonem a elektrárnou, schopná letět po dané trajektorii, stejně jako nést a používat vědecké přístroje. Hmotnost sestavené stanice - 821 kg; včetně paliva - 1550 kg. Charakteristickým znakem konstrukce jsou různá řešení zaměřená na snížení rozměrů a hmotnosti při zachování požadovaných provozních parametrů.
Kamera L'LORRI
Stanice je postavena na základě obdélníkového pouzdra, uvnitř i vně jsou umístěny prvky různých systémů a cílové zatížení. Po jeho stranách jsou dva výsuvné solární panely o průměru 7,3 m. Hlavní komunikační anténa o průměru cca. 2m, kryto světelnou ochranou. Na protější ploše je plošina s výzkumnými přístroji.
Díky použití skládacích prvků byly rozměry AMS přizpůsobeny požadavkům nosné rakety. V přepravní konfiguraci výška stanice nepřesahuje 3,8 m a průměr je 2,8 m. Po otevření všech prvků se šířka stanice zvětší na 14,25 m a výška je určena průměrem solárního panely.
Dvousložkové zařízení L'Ralph
Jedním z hlavních cílů projektu Lucy bylo zajistit dostatečné napájení ve všech částech trajektorie. K tomu se používají solární panely velkého průměru. Podle výpočtů budou i při maximální odhadované vzdálenosti od Slunce generovat více než 500 W, což stačí na provoz všech zařízení. Baterie jsou také vysoce odolné a stabilní. Stanice bude přijímat energii, i když významná část prvků selže.
Cílová zátěž stanice zahrnuje pouze tři zařízení. První je Lucy Thermal Emission Spectrometer (L'TES), tepelný infračervený spektrometr vyvinutý Arizonskou univerzitou. S jeho pomocí budou určeny tepelné charakteristiky asteroidů a zjištěno složení jejich povrchu. Pomocí kamery Lucy Long Range Reconnaissance Imager (L'LORRI) s vysokým rozlišením z Johns Hopkins University budou získány vysoce kvalitní snímky povrchu trojských koní.
Goddardovo centrum navrhlo a vyrobilo zařízení L'Ralph, které obsahuje dva nástroje. Jedná se o infračervený spektrografický mapovač Linear Etalon Imaging Spectral Array (LEISA) a barevnou kameru Multi-spectral Visible Imaging Camera (MVIC).
Letový plán na roky 2021-33
Během průletů kolem asteroidů bude probíhat fotografování a provádění různých měření. I v omezeném čase bude několik přístrojů s různými funkcemi schopno sbírat velmi odlišná data. Kromě toho je třeba připomenout, že Lucy je prvním zařízením, které studuje trojské koně, a proto množství dostupných informací o nich v každém případě poroste.
letový program
Stanice Lucy bude muset studovat trojské asteroidy – dvě skupiny objektů nacházející se poblíž oběžné dráhy Jupiteru poblíž Lagrangeových bodů L4 a L5. Předpokládá se, že tyto asteroidy jsou zbytky látky, která se podílela na vzniku planet sluneční soustavy. Jejich studie tedy umožní objasnit procesy vzhledu Země a dalších nebeských těles. Studium trojských koní z naší planety je obtížné z mnoha důvodů, a proto byly takové úkoly přiděleny AMC.
Lucy měla původně prozkoumat pouze dva asteroidy. Další výpočty však ukázaly, že zařízení lze uvést na optimální dráhu, která zajistí let po osmé vč. zvláštního zájmu. Půjde o rekord v celé historii vesmírného výzkumu – žádný AMS dosud nezkoumal tolik objektů během jednoho letu.
Asteroidy – cíle mise
16. října nebo později bude stanice zvednuta na nízkou referenční dráhu pomocí nosné rakety, rozmístěna a připravena k letu. Do prosince 2024 AMS zůstane u LEO, poté změní svou orbitu, získá podporu a přejde k první skupině trojských koní. V dubnu 2025 projde sonda hlavním pásem asteroidů 922 km od objektu (52246) Donaldjohanson.
V srpnu 2027 se očekává přílet do bodu L4, kde se nacházejí trojské asteroidy „táboru Achájců“. Během několika týdnů budou dokončeny studie asteroidů (3548) Eurybat (s družicí Queta) a (15094) Polymela. Poté se trajektorie změní a „Lucy“ se začne pohybovat směrem ke Slunci. Kvůli tomu příští duben dojde ke sblížení s (11351) Leucusem a v listopadu s (21900) Orusem.
V prosinci 2030 se stanice vrátí na Zemi, získá nové zrychlení a poletí do bodu L5, v jehož blízkosti jsou soustředěny asteroidy „trojského tábora“. V březnu 2033 podstoupí výzkum asteroid (617) Patroclus a jeho satelit Menetius.
Jupiter a dvě skupiny Trojanů – zatím jen výtvarná kresba
Další plány budou stanoveny na základě výsledků provedených prací. Stanici Lucy lze poslat zpět k Achájcům k novému výzkumu – taková cesta bude trvat dalších 5-6 let. Po vyčerpání zdroje bude AMS pokračovat v neřízeném letu a zůstane na stanovené trajektorii. Podle výpočtů bude schopen pokračovat v průletu kolem Země z jedné skupiny asteroidů do druhé po desítky a stovky tisíc let.
Klíč k začátku!
Ve velmi blízké budoucnosti proběhne start rakety Atlas V s automatickou meziplanetární stanicí Lucy a odstartuje tak jedna z nejzajímavějších vesmírných misí poslední doby. Data shromážděná novým AMS řeknou mnohé o málo prozkoumaných objektech na oběžné dráze Jupiteru a také objasní historii formování naší planetární soustavy. Takové informace jsou pro vědu zvláště důležité.
Na první výsledky nové mise si bohužel budeme muset několik let počkat. Lucy projde hlavním pásem asteroidů v roce 2025 a hlavních cílů dosáhne až v roce 2027 a 2033. V tuto chvíli je však hlavním úkolem spuštění a příprava stanice k práci, jejíž úspěch přímo ovlivňuje celý další průběh mise a její výsledky.