En 2021 y 2023, la NASA lanzará dos sondas espaciales llamadas Lucy y Psyche. Lucy visitará asteroides troyanos, mientras que Psyche volará a un asteroide solitario de metal puro.
La NASA está desarrollando actualmente dos sondas espaciales, Lucy y Psyche, cuya misión es educarnos sobre cómo surgió el sistema solar, visitando un total de ocho asteroides que orbitan alrededor de Júpiter entre 2025 y 2033.
Los nombres de las sondas no fueron elegidos por casualidad: "Lucy" es el nombre que se le da a los restos de nuestro muy lejano ancestro de 3,2 millones de años, y es muy adecuado, explica el responsable del proyecto "Lucy" Harold Levison:
"Estos pequeños asteroides son en realidad restos de la formación planetaria, por eso llamamos a nuestra sonda Lucy en honor a uno de nuestros antepasados humanos".
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La sonda espacial "Psyche" recibió su nombre de manera diferente, en honor a ese asteroide solitario, que consiste casi exclusivamente en metal, al que volará.
Reino de Júpiter
Júpiter es el planeta más grande del sistema solar con una enorme gravedad correspondiente a su tamaño. Y con la ayuda de este poder, Júpiter controla asteroides a muchos kilómetros a su alrededor.
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En la misma órbita de Júpiter, solo 60 grados delante y 60 grados después del planeta, hay muchos asteroides capturados por Júpiter, que se han acumulado en los llamados puntos de Lagrange L4 y L5 (lea sobre los puntos de Lagrange al final del artículo).
Fueron nombrados "Asteroides troyanos" en honor a la Guerra de Troya. Los asteroides en el punto L4 Lagrange llevan el nombre de los héroes griegos, y los del punto L5 llevan el nombre de los héroes de Troya. En total, ambos grupos contienen hasta un millón de asteroides, cuya magnitud supera el kilómetro cuadrado.
Lucy será la primera sonda espacial del mundo en visitar asteroides troyanos y esta visita, esperan los científicos, arrojará luz sobre la formación del sistema solar. Porque, aunque los asteroides pertenecen al reino de Júpiter, son sorprendentemente diferentes de su entorno y entre sí. Esto significa que lo más probable es que se hayan formado en varios lugares del sistema solar.
Cuando el sistema solar era muy joven, los planetas aún no tenían sus órbitas modernas, simplemente se movían "al azar". Cuando pasaron planetas grandes y pesados como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, causaron un caos total entre los millones de asteroides grandes y pequeños que también estaban en el sistema solar.
Muchos de estos asteroides fueron generalmente arrojados fuera del sistema solar, y algunos de ellos fueron capturados por el poderoso Júpiter, y son ellos quienes ahora se llaman asteroides troyanos.
La historia del sistema solar
Harold Levison del Proyecto Lucy lo expresó de esta manera: “Una de las características sorprendentes de los asteroides troyanos es que son muy diferentes. Cuando los miramos a través de un telescopio desde aquí, desde la Tierra, vemos que tienen colores y espectros muy diferentes. Y por lo tanto, creemos que nos dirán algo sobre cómo se originó y se desarrolló el sistema solar. Creemos que la diversidad se debe al hecho de que los asteroides se formaron en diferentes lugares del sistema solar con diferentes características físicas. Pero durante la evolución del sistema, viajaron a todas partes hasta que completaron su viaje en órbita alrededor de Júpiter.
Largo viaje "Lucy"
Lo crea o no, la sonda espacial Lucy también visitará héroes griegos en L4 y luego héroes troyanos en L5. Este es un gran logro, porque L4 y L5 se encuentran a una distancia de mil millones de kilómetros entre sí, cada grupo en su propio lado de Júpiter, por así decirlo.
La sonda espacial se lanzará en 2021 y en ruta a L4 en abril de 2025, pasará por un pequeño asteroide, de solo cuatro kilómetros de tamaño, con el nombre apropiado 52246 Donaldjuhansson, que fue bautizado en honor al arqueólogo que encontró los restos del homínido Lucy en Etiopía en 1974. Parece que la trayectoria del vuelo ha coincidido de repente muy bien con el nombre de la sonda, pero luego tengo una pregunta, ¿el mismo equipo que está involucrado en el Proyecto Lucy le dio el nombre al pequeño asteroide?
Parte del problema es que Lucy pasará por encima de los asteroides a una velocidad de más de 20.000 km por hora. Por lo tanto, habrá muy poco tiempo para inspeccionar cada asteroide individual.
La razón es que no hay forma de darle a Lucy tanto combustible como la sonda necesitaría para reducir la velocidad y volar lentamente. La sonda espacial pesa 1.435 kg, y la mayor parte de ese peso está compuesto por instrumentos, transmisores de radio y paneles solares.
En 2027, Lucy llegará a L4, donde orbitará cuatro asteroides muy diferentes el próximo año. La sonda espacial dejará L4 y continuará en una curva poderosa a través del sistema solar desde el punto L4 al punto L5. No es nada extraño que este viaje dure unos cinco años, y en marzo de 2033, la sonda estará cerca de dos asteroides de 100 kilómetros cuadrados de tamaño, orbitando entre sí.
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Tales asteroides binarios rara vez se encuentran en el sistema solar interior, por regla general, están ubicados en el cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno, por lo que aquí Lucy puede tener la oportunidad de mirar asteroides que de otro modo estaríamos muy lejos. obtener.
Psique: un asteroide de metal
El viaje al asteroide Psyche tiene un propósito diferente. Este cuerpo cósmico, de unos buenos 250 kilómetros cuadrados, se encuentra en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, gira en una órbita ligeramente alargada a una distancia de 2,5 a 3,3 unidades astronómicas (UA) del Sol, que el asteroide orbita en cinco años. …
Suena increíble, pero Psyche es el único asteroide conocido que supuestamente está hecho de metal puro. Existe una versión de que Psyche comenzó su existencia como el núcleo de un pequeño planeta, que tenía al menos 500 km de diámetro, y posiblemente casi tan grande como Marte.
Cuando el sistema solar era todavía un "niño", hubo muchas colisiones entre planetas y asteroides, y existe la teoría de que el planeta, del cual Psyche formaba parte, después de una o varias colisiones grandes perdió su capa rocosa, de modo que solo quedó el núcleo.
El único problema con esta teoría, por lo demás notable, es que los restos del caparazón deberían haberse conservado en casi la misma órbita que la propia Psyche, pareciendo asteroides rocosos ordinarios. Pero no se encontró nada por el estilo.
Agua superficial y núcleo de metal fundido
En cualquier caso, Psyche para nosotros es una oportunidad única de ver cómo es el núcleo metálico del planeta. Sabemos que la Tierra tiene un núcleo de metal líquido que crea un campo magnético, pero no hay forma de llegar a él. Pero podemos enviar una sonda espacial en un viaje de 300 millones de kilómetros.
La sonda espacial Psyche se lanzará en 2023 y alcanzará su objetivo en cinco años. La sonda estará guiada por un motor de iones, que le dará la capacidad de entrar en órbita alrededor del asteroide Psyche y estudiarlo desde 2028 hasta 2030.
Será una experiencia excepcional, ya que nunca antes habíamos visto un planeta de metal puro. ¿Cómo se ve un cráter de impacto? ¿Las gotas de metal fundido, esparcidas por el impacto, tendrán tiempo de solidificarse nuevamente antes de caer?
Fue sorprendente encontrar rastros de agua en la superficie, pero esto puede deberse a colisiones con pequeños asteroides que contienen hielo.
Pero la cuestión más importante, por supuesto, está relacionada con el magnetismo. Hoy en día, se supone que el campo magnético se crea por la rotación de núcleos metálicos dentro de planetas lo suficientemente grandes como para que al menos parte del metal del núcleo se derrita.
Psique con un alto grado de probabilidad permaneció de un planeta bastante pequeño, que era poco probable que tuviera el tamaño suficiente para un núcleo líquido. Por tanto, es muy interesante saber si todavía tiene rastros de un campo magnético de los días en que todavía era el centro del planeta, o, como lo expresó la experta en este campo Lindy Elkins-Tanton: “Will Psyche resultará ser un pequeño imán de nevera en medio del espacio?"
Puntos de Lagrange
Como todos los planetas del sistema solar, Júpiter tiene cinco llamados puntos de Lagrange. Estos son los lugares donde el pequeño cuerpo seguirá al planeta de tal manera que desde el planeta parecerá inmóvil.
Los asteroides que visitará Lucy están ubicados en los puntos L4 y L5, 60 grados antes y 60 grados después de Júpiter, pero en la misma órbita que el planeta mismo.
Moviéndose a la misma velocidad que el planeta
Un error común es que las fuerzas que afectan a un cuerpo pequeño se equilibran entre sí en los puntos de Lagrange.
Esto no es verdad. En cada uno de los cinco puntos, un pequeño cuerpo está sujeto a la gravedad tanto del planeta (aquí, Júpiter) como del sol.
Estos cinco puntos difieren en que la suma de estas fuerzas en ellos es tal que un pequeño cuerpo comienza a girar alrededor del sol a la misma velocidad que el planeta y, por lo tanto, lo sigue.
Sin embargo, esto solo funciona cuando el cuerpo es tan pequeño que su propia fuerza gravitacional puede ser ignorada, y esta condición la cumplen perfectamente los asteroides.
Puntos estables L4 y L5
L1, L2 y L3 son puntos inestables, un cuerpo pequeño puede saltar de ellos con bastante rapidez. Sin embargo, es muy posible volver a usarlos nuevamente si usa un poco de combustible.
L4 y L5 son estables, lo que significa que si un cuerpo pequeño no golpea con precisión uno de los dos puntos, puede orbitar alrededor del punto.
Es por eso que L4 y L5 en el sistema Sol-Júpiter son tan grandes que pueden albergar más de un millón de asteroides. Los asteroides no están ubicados en los puntos en sí mismos, sino en órbitas a su alrededor.
