Es ist ein neues Jahr mit neuen Herausforderungen und neuen Möglichkeiten! Und die NASA hat die beiden neuen Missionen angekündigt, die im kommenden Jahrzehnt starten werden. Diese Robotermissionen mit den Namen Lucy und Psyche sollen uns helfen, die Geschichte des frühen Sonnensystems zu verstehen. Sie werden ab 2021 bzw. 2023 eingesetzt.
Während Lucys Mission darin besteht, einen von Jupiters trojanischen Asteroiden zu erforschen, wird Psyche einen Metall-Asteroiden namens 16 Psyche erforschen. Und zwischen den beiden hofft man, dass sie einige dauerhafte Fragen zur Planetenbildung und zur Entstehung des Sonnensystems beantworten können. Darüber hinaus sind diese Missionen historische Neuerungen für die NASA und die Erforschung des menschlichen Weltraums.
Das Discovery-Programm der NASA, zu dem Lucy und Psyche gehören, wurde 1992 ins Leben gerufen, um ihre größeren „Flaggschiff“ -Programme zu ergänzen. Durch die Zusammenführung von Wissenschaftlern und Ingenieuren bei der Planung von Missionen lag der Schwerpunkt des Entdeckungsprogramms auf der Maximierung der wissenschaftlichen Forschung durch die Schaffung vieler kleinerer Missionen mit kürzeren Entwicklungszeiten und weniger betrieblichen Ressourcen.
Die Lucy-Mission soll im Oktober 2021 starten und voraussichtlich 2025 an ihrem ersten Ziel (einem Hauptgürtel-Asteroiden) ankommen. Anschließend wird sie Kurs auf Jupiters Trojaner nehmen, eine Gruppe von Asteroiden, die von Jupiters Schwerkraft gefangen sind teile seine Umlaufbahn. Es wird angenommen, dass diese Asteroiden Relikte des frühen Sonnensystems sind. und zwischen 2027 und 2033 wird Lucy sechs von ihnen studieren.
Lucy ist nicht nur die erste Mission, die Jupiters trojanische Bevölkerung erforscht, sondern auch von historischer Bedeutung, da es viele Asteroiden besuchen wird. Im Verlauf seiner Mission werden sechs Trojaner untersucht. Dies ist die Gesamtzahl der bisher untersuchten Asteroiden des Hauptgürtels. Die Natur dieser sechs Asteroiden wird uns voraussichtlich auch viel über die frühe Geschichte des Sonnensystems erzählen.
Wie Harold F. Levison - der Hauptforscher der Lucy-Mission vom Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder, Colorado - während eines Call-In-Briefings der NASA erklärte:
„Einer der überraschenden Aspekte dieser Bevölkerung ist ihre Vielfalt. Wenn wir sie durch Teleskope auf der Erde betrachten, sehen wir, dass sie sich in ihrer Farbe und ihren Spektren stark voneinander unterscheiden. Wir glauben, dass dies etwas darüber aussagt, wie sich das Sonnensystem gebildet und entwickelt hat. Wir glauben, dass diese Vielfalt dieser Objekte auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass sie sich tatsächlich in sehr unterschiedlichen Regionen des Sonnensystems mit sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften gebildet haben . Und etwas geschah in der Geschichte des Sonnensystems, wo diese Objekte in sehr unterschiedlichen Entfernungen begannen, aber während der Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems wurden sie bewegt und in diesen stabilen Reservoirs in der Nähe von Jupiters Umlaufbahn platziert. "
Die sechs Trojaner, die Lucy untersuchen soll, wurden ausgewählt, weil die Vielfalt ihrer physikalischen Eigenschaften zeigt, dass sie von verschiedenen Orten im gesamten Sonnensystem stammen. Wie Levison es ausdrückte: "Diese kleinen Körper sind wirklich die Fossilien der Planetenbildung, und deshalb haben wir Lucy nach dem menschlichen Vorfahren namens Lucy benannt."
Darüber hinaus wird Lucy auf dem Erfolg von Missionen wie New Horizons und OSIRIS-REx. Aufbauen, einschließlich der Verwendung aktualisierter Versionen von Instrumenten, mit denen sie Pluto, den Kuipergürtel und den Asteroiden Bennu -i.e erkundet haben. die RALPH- und LORRI-Instrumente und das OTES-Instrument. Darüber hinaus werden mehrere Mitglieder der Wissenschaftsteams New Horizons und OSIRIS-REx ihr Fachwissen in die Lucy-Mission einbringen.
Ebenso wird die Psyche-Mission von immensem wissenschaftlichen Wert sein, da sie den einzigen bekannten Metall-Asteroiden besuchen wird. Dieser Asteroid hat einen Durchmesser von etwa 210 km und besteht vermutlich ausschließlich aus Eisen und Nickel. In dieser Hinsicht ähnelt es dem metallischen Kern der Erde sowie den Kernen jedes terrestrischen Planeten im Sonnensystem.
Aus diesem Grund glauben Wissenschaftler, dass dies der exponierte Kern eines marsgroßen Planeten sein könnte. Nach dieser Theorie erlebte 16 Psyche in der frühen Geschichte des Sonnensystems mehrere schwere Kollisionen, die dazu führten, dass es seinen felsigen Mantel ablegte. Die Robotersonde wird 2023 starten und voraussichtlich 2030 eintreffen - nachdem sie 2024 ein Manöver zur Unterstützung der Erdgravitation und 2025 ein Mars-Vorbeiflug erhalten hat.
Durch die Messung der Zusammensetzung, des Magnetfelds und der Kartierung der Oberflächenmerkmale hofft das Wissenschaftsteam von Lucy, mehr über die Geschichte der Planetenbildung zu erfahren. Wie Lindy Elkins-Tanton - der Principal Investigator of Psyche und Direktor der School of Earth and Space Exploration an der Arizona State University - während des Call-In Briefings der NASA sagte:
„Die Menschheit hat felsige Welten und eisige Welten und Welten aus Gas besucht. Aber wir haben noch nie eine Metallwelt gesehen. Psyche wurde noch nie besucht oder fotografiert, was mehr als ein Lichtpunkt war. Und so bleibt sein Aussehen ein Rätsel. Diese Mission wird wahre Erforschung und Entdeckung sein. Wir denken, dass Psyche der Metallkern eines kleinen Planeten ist, der im energiereichen Hochgeschwindigkeits-ersten Hundertstel des Zeitalters unseres Sonnensystems zerstört wurde. Wenn wir Psyche besuchen, können wir buchstäblich einen Planetenkern besuchen, so wie es die Menschheit nur kann ... Psyche lässt uns den inneren Raum besuchen, indem wir den Weltraum besuchen. "
Es wird nicht nur angenommen, dass Planetenkerne dort entstehen, wo Magnetfelder entstehen (die für die Entstehung des Lebens notwendig sind), sondern dass sie für uns völlig unzugänglich sind. Der äußerste Rand des äußeren Erdkerns befindet sich ungefähr 2.890 km von der Oberfläche unseres Planeten entfernt. Die tiefste Menschheit, die jemals gegraben wurde, befand sich in einer Tiefe von 12 km, die am Kola Superdeep Borehole in Russland stattfand.
Darüber hinaus werden die Temperatur- und Druckbedingungen im Erdkern auf 5700 K (5400 ° C) und 330 bis 360 Gigapascal (über drei Millionen Mal normaler Luftdruck) geschätzt. Dies macht die Erforschung des Kerns unseres Planeten (oder eines anderen Planeten im Sonnensystem) völlig unpraktisch. Deshalb ist eine Robotermission in eine Welt wie Pysche eine solche Gelegenheit.
Und da Psyche der einzige abgerundete Metallkörper ist, von dem bekannt ist, dass er im Sonnensystem existiert, ist der Asteroid ebenso unwahrscheinlich wie einzigartig. Und da noch nie Missionen stattgefunden haben, um seine Oberfläche zu erkunden, und es keine Bilder gibt, die uns sagen könnten, wie seine Oberflächenmerkmale aussehen würden, wird die Psyche-Mission mit Sicherheit ernsthaftes Licht auf das Aussehen einer Metallwelt werfen.
"Wie könnte es wohl aussehen?" fragte Tanton. „Hat es Oberflächenschwefel-Lavaströme auf seiner Oberfläche? Ist es mit hoch aufragenden Klippen bedeckt, die beim Verfestigen des Metalls entstanden sind und das Äußere des Körpers in Fehler geraten ist? Ist seine Oberfläche eine Kombination aus Eisenmetall und grünem Mineralkristall wie Eisenmeteoriten? Und wie sieht ein Einschlagkrater aus Metall aus? Könnten seine Kanten oder seine Metallblitze in der Kälte des Weltraums gefroren sein, bevor sie auf die Oberfläche zurückfallen? Wir wissen es nicht. "
Jim Green, Planetary Science Director der NASA, zeigte sich in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung der NASA begeistert von den Missionen Discovery 13 und 14:
„Dies sind wahre Entdeckungsmissionen, die sich in die umfassendere Strategie der NASA integrieren, zu untersuchen, wie sich das Sonnensystem gebildet und entwickelt hat. Wir haben terrestrische Planeten, Gasriesen und eine Reihe anderer Körper erforscht, die die Sonne umkreisen. Lucy wird primitive Überreste von weiter draußen im Sonnensystem beobachten, während Psyche das Innere eines Planetenkörpers direkt beobachten wird. Diese zusätzlichen Teile des Puzzles werden uns helfen zu verstehen, wie sich die Sonne und ihre Planetenfamilie im Laufe der Zeit gebildet, verändert und zu Orten geworden sind, an denen sich das Leben entwickeln und erhalten kann - und wie die Zukunft aussehen könnte. “
Lucy und Psyche wurden aus fünf Finalisten ausgewählt, die bereits im September 2015 für die weitere Entwicklung ausgewählt wurden. Diese wurden wiederum aus 27 Missionskonzepten ausgewählt, die im November 2014 eingereicht wurden. Beispiele für vergangene und gegenwärtige Entdeckungsmissionen sind die Kepler-Raumsonde, das Dawn-Raumschiff, der Mars Pathfinder und der InSight-Lander (der 2018 starten soll).
