Gli asteroidi troiani sono corpi minori disposti sul piano orbitale di Giove. In particolare occupano una porzione di spazio nei dintorni dei suoi punti lagrangiani L4 ed L5 disposti a circa 60° di distanza dal pianeta, posizioni gravitazionalmente stabili legate all’equilibrio tra l’attrazione del gigante gassoso e quella della nostra stella.
Queste zone di cielo sono affollate dai residui di ciò che non si aggregò a formare i pianeti, rappresentando quindi un’opportunità straordinaria per comprendere meglio le primissime fasi della nascita del sistema solare.
Per questo obiettivo ambizioso è stata creata Lucy, il cui nome non casualmente rimanda al celeberrimo fossile di Australopithecus afarensis scoperto nel 1974. Come quello scheletro ci fornì fondamentali indizi per comprendere la storia evolutiva umana, analogamente gli astronomi sanno che tra gli asteroidi troiani si celano i segreti della nostra casa nell’Universo.
La missione della nostra Lucy robotica non sarà agevole. Per visitare gli 8 asteroidi programmati con la missione primaria (mai nessuna missione spaziale ha tentato il sorvolo scientifico di così tanti corpi diversi) serviranno 12 anni. Per transitare nell’orbita di Giove, spostandosi verso L4 e poi L5, la sonda sfrutterà tre assist gravitazionali della Terra. L’elaborazione del piano di volo ha richiesto anni di analisi, tra cui interi mesi di sole simulazioni numeriche, e alla fine ha prodotto un percorso che massimizza le possibilità della sonda spremendo ogni goccia di combustibile a disposizione per eseguire di volta in volta le minime correzioni di rotta.
Nel video che segue è rappresentato l’intero viaggio che la sonda affronterà usando come riferimento la posizione di Giove, il quale appare congelato nella parte inferiore dei frame.
Edit: questa rappresentazione può tuttavia essere fuorviante, quindi eccone un’altra in cui tutti i pianeti ruotano attorno al Sole:
Per un interessante e dettagliato approfondimento sulla complicata orbita di Lucy vi raccomando la lettura dell’articolo che Pierluigi Panunzi ha scritto per il nostro portale, disponibile a questo link. Pierluigi ha inoltre elaborato un software che vi permette di navigare in 3D il sistema solare e osservare da ogni angolazione il percorso della sonda, per apprezzare appieno l’ingegno del team responsabile del piano di volo.
Si inizierà con due sorvoli della Terra che daranno a Lucy la spinta sufficiente per dirigersi verso il primo gruppo di asteroidi troiani, ma prima attraverserà la fascia principale di asteroidi:
- 52246 Donaldjohanson, sarà visitato nel 2025 di strada verso la regione L4. È l’unico corpo tra Marte e Giove incluso nell’elenco, il cui nome è stato tributato all’antropologo scopritore del fossile di Lucy
Tra il 2027 e il 2028 la sonda navigherà all’interno della nube di asteroidi in L4, visitando:
- 3548 Eurybates e il suo piccolissimo satellite Queta, quest’ultimo scoperto dal telescopio Hubble solamente nel settembre 2018
- 15094 Polymele
- 11351 Leucus
- 21900 Orus
Il percorso proseguirà verso la Terra per la terza manovra di fionda gravitazionale, che farà variare l’orbita di Lucy indirizzandola verso il gruppo di asteroidi in L5. Nel 2033 sarà il turno di:
- 617 Patroclus-Menoetius, rarissimo esempio di sistema asteroidale binario. Si ritiene che coppie di corpi come questi siano altamente instabili e non dovrebbero essere sopravvissute alle fasi di formazione del sistema solare! Indagare questo sistema binario darà altre risposte agli innumerevoli interrogativi degli scienziati.
Al termine della missione principale, e a questo punto senza abbastanza carburante per sorvoli ravvicinati di altri corpi, Lucy proseguirà comunque in un’orbita dalla strana forma a pretzel ciclando tra i due gruppi di asteroidi troiani ogni 6 anni.
La sonda è alimentata da due pannelli solari circolari con diametro di oltre 7 metri, dimensione imponente resa necessaria dalla grande distanza dal Sole a cui si troverà a operare.
La dotazione scientifica comprende, tra gli altri strumenti, L’Ralph. Questo apparato consiste negli strumenti LEISA (per rilevare le linee di assorbimento di particolari minerali silicati, ghiacci e molecole organiche) e MVIC (che acquisirà immagini a colori degli asteroidi). Sul fronte dell’imaging la dotazione è inoltre integrata dallo strumento L’LORRI, un telescopio riflettore Ritchey–Chrétien da 8.2″ di apertura e focale 262 cm, corredato da un sensore in bianco e nero con risoluzione 1024×1024. Sarà l’occhio di falco della sonda, capace di produrre immagini luminose anche di corpi estremamente scuri. Le caratteristiche ottiche gli consentiranno di risolvere dettagli di 70 m da circa 1000 km distanza.
Il LORRI di Lucy è basato sull’analogo strumento sviluppato per la sonda New Horizons, grazie al quale abbiamo le incredibili immagini di Plutone e Arrokoth.
Non disponendo di meccanismi con parti in movimento che possono danneggiarsi e compromettere la missione, la stabilità della collimazione e del fuoco di LORRI sono garantiti dall’uso di specchi in carburo di silicio. Questo materiale è soggetto a ridottissima contrazione ed espansione termica, rappresentando la scelta d’elezione nel caso di strumenti soggetti a variazioni di temperatura estreme qual è il caso nell’uso spaziale.
Fonti: https://www.nasa.gov/mission_pages/lucy/overview/index
https://www.nasa.gov/content/lucy-spacecraft-and-payload
http://lucy.swri.edu/instruments/LLORRI.html
La missione non inizia sotto una buona stella.
Nelle ultime ore la NASA ha comunicato che l'apertura di uno dei due pannelli solari, che si sarebbe dovuto dischiudere a ventaglio, sembra non sia stata eseguita correttamente.
Al momento non è chiaro l'impatto che questo problema avrà sulle operazioni di Lucy, e nel frattempo il team sta valutando le opzioni per portare la sonda alla piena operatività.
"A un'ora dal lancio i pannelli dovranno dispiegarsi senza intoppi al fine di assicurarci di avere abbastanza potenza per alimentare la sonda durante la missione" - spiegava ad aprile Hal Levison, Principal Investigator di Lucy - "I 20 minuti in cui ciò avverrà determineranno se i successivi 12 anni di missione saranno un successo. Gli atterraggi su Marte hanno i loro 7 minuti di terrore, noi abbiamo questo."
Si stima che i due pannelli solari, in condizioni ideali, siano in grado di erogare sino a 504 W di potenza nel momento di massima distanza della sonda dal Sole.
Fonti aggiuntive: https://www.space.com/nasa-lucy-aste...launch-success
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-lucy-stretches-its-wings-in-successful-solar-panel-deployment-test
https://www.nasa.gov/content/lucy-sp...ft-and-payload
incrociamo le dita, perché sto aspettando questa missione da parecchi anni.
avrei voluto scrivere un articolo introduttivo, ma ancora nel 2016 non c'erano molte notizie e solo qualche diagramma qua e là.
aspettavo con ansia che il sito HORIZONS rendesse disponibili i dati della traiettoria della sonda Lucy...
per tutti questi anni, almeno una volta a settimana andavo sul sito, ma ancora niente.
Qualche giorno fa finalmente i dati, con cui ho realizzato il consueto programma tridimensionale interattivo per la visualizzazione di orbite, traiettorie ed eventi nel corso degli anni.
il programma funziona benissimo e francamente ne sono veramente orgoglioso: mi manca solo il tempo per buttare giù le spiegazioni e comunque aspettavo la Notizia Flash per non sovrapporre troppo le informazioni riportate.
Diciamo che a breve uscirà anche questo articolo sulla Sonda Lucy, una specie di seconda parte...
la traiettoria che percorrerà la sonda è stata progettata da dei veri geni, i tecnici della NASA, che mai come in questo caso hanno dimostrato la loro bravura.
a confronto le circumnavigazioni della Bepi Colombo, della SOLO, della New Horizons (tanto per fare qualche nome), sembreranno una scampagnata a confronto di quanto potrà fare la Lucy.
Speriamo e aspettiamo fiduciosi!
e intanto rimanete sintonizzati!
Il re della meccanica orbitale sei tu @Pierluigi Panunzi! Aspetto con impazienza di vedere il tuo sw al lavoro con la traiettoria di Lucy.
Che già proiettata in 2D sembra un macello, aggiungendo un'altra dimensione chissà cosa diventa...
Per ingannare l'attesa segnalo alcuni video vari del percorso programmato, disponibili sul sito dello Scientific Visualization Studio https://svs.gsfc.nasa.gov/4719
In realtà, come intendo spiegare nell'articolo, il video che hai postato (e che era presente anche negli anni precedenti) è davvero fuorviante e non fa capire qual è la reale traiettoria!!
Se si usa un frame fisso con Giove "bloccato" si ha una rappresentazione sconcertante e non proprio reale, ma assolutamente proponibile, non discuto!
Tra l'altro in uno dei link parlano di traiettoria futura a forma di pretzel !!!
Ettecredo, ma non è davvero realistica!!
Ricordo che per alcuni satelliti o asteroidi parlano di orbite a fagiolo o altre stravaganze simili, mentre in realtà il povero asteroide o satellite in questione se ne viaggia tranquillo nella sua orbita ellittica!!
È solo una questione di punti di vista e di come mostri le traiettorie!!!
Con il mio programma invece si capirà bene cosa succede in realtà e ancora una volta si vedrà la genialità delle traiettorie studiate!!
L'argomento è davvero molto complesso ma interessante e stimolante!!!
Adesso però l'hype per la versione 3D è schizzato alle stelle! Siamo impazienti
Anche io sono cascato nella definizione di "orbita a pretzel" che ho ripreso nella mia news, solitamente quando leggo gli articoli della NASA do per scontato che ogni sillaba sia corretta e mi sto zitto
Aggiornamento missione: https://blogs.nasa.gov/lucy/2021/10/...n-cruise-mode/
Per quanto riguarda il problema ai pannelli solari:
- al momento il pannello non completamente aperto produce tra il 75 ed il 95% della sua capacità
- stanno valutando alcune opzioni, tra cui quella di lasciarlo così