Pada 2021 dan 2023, NASA akan meluncurkan dua wahana antariksa bernama Lucy dan Psyche. Lucy akan mengunjungi asteroid Trojan, sedangkan Psyche akan terbang ke asteroid tunggal yang terbuat dari logam murni.
NASA saat ini sedang mengembangkan dua pesawat ruang angkasa - Lucy dan Psyche - yang misinya adalah untuk mendidik kita tentang bagaimana tata surya terbentuk, mengunjungi total delapan asteroid yang mengorbit Jupiter dari tahun 2025 hingga 2033.
Nama-nama probe tidak dipilih secara kebetulan: "Lucy" adalah nama yang diberikan untuk sisa-sisa nenek moyang kita yang sangat jauh berusia 3,2 juta tahun, dan itu sangat cocok, jelas kepala proyek "Lucy", Harold Levison:
"Asteroid kecil ini sebenarnya adalah sisa-sisa dari formasi planet, itulah sebabnya kami menamai probe kami Lucy dengan nama salah satu nenek moyang manusia kami."
Pesawat luar angkasa "Psyche" mendapatkan namanya berbeda - untuk menghormati asteroid yang kesepian itu, yang hampir seluruhnya terdiri dari logam, yang menjadi tempat terbangnya.
Kerajaan Jupiter
Jupiter adalah planet terbesar di tata surya dengan gravitasi yang sangat besar sesuai dengan ukurannya. Dan dengan bantuan kekuatan ini, Jupiter mengendalikan asteroid sejauh beberapa kilometer di sekitarnya.
Video promosi:
Di orbit yang sama dengan Yupiter, hanya 60 derajat di depan dan 60 derajat setelah planet, ada banyak asteroid yang ditangkap oleh Yupiter, yang terakumulasi dalam apa yang disebut titik L4 dan L5 Lagrange (baca tentang titik Lagrange di akhir artikel).
Mereka diberi nama "Asteroid Trojan" untuk menghormati Perang Troya. Asteroid di titik L4 Lagrange dinamai sesuai nama pahlawan Yunani, dan asteroid di titik L5 dinamai sesuai nama pahlawan Troy. Secara total, kedua kelompok berisi hingga satu juta asteroid, yang besarnya melebihi satu kilometer persegi.
Lucy akan menjadi pesawat luar angkasa pertama di dunia yang mengunjungi asteroid Trojan, dan kunjungan ini, para ilmuwan berharap, akan menjelaskan pembentukan tata surya. Karena, meskipun asteroid milik kerajaan Jupiter, mereka sangat berbeda dari lingkungannya dan satu sama lain. Artinya, kemungkinan besar mereka terbentuk di berbagai tempat di tata surya.
Ketika tata surya masih sangat muda, planet-planet belum memiliki orbit modern, mereka hanya bergerak "secara acak". Ketika planet-planet besar dan berat seperti Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus lewat, mereka menyebabkan kekacauan total di antara jutaan asteroid besar dan kecil yang juga ada di tata surya.
Banyak dari asteroid ini umumnya terlempar keluar dari tata surya, dan beberapa di antaranya ditangkap oleh Jupiter yang perkasa, dan merekalah yang sekarang disebut asteroid Trojan.
Kisah tata surya
Harold Levison dari Project Lucy mengatakannya sebagai berikut: “Salah satu ciri yang mencolok dari asteroid Trojan adalah bahwa mereka sangat berbeda. Ketika kita melihatnya melalui teleskop dari Bumi, kita melihat bahwa mereka memiliki warna dan spektrum yang sangat berbeda. Dan karena itu, kami yakin mereka akan memberi tahu kami sesuatu tentang bagaimana tata surya muncul dan berkembang. Kami percaya bahwa keragaman tersebut disebabkan oleh fakta bahwa asteroid terbentuk di berbagai tempat di tata surya dengan karakteristik fisik yang berbeda. Tapi selama evolusi sistem, mereka melakukan perjalanan ke mana-mana sampai mereka menyelesaikan perjalanan mereka di orbit mengelilingi Jupiter."
Perjalanan panjang "Lucy"
Percaya atau tidak, wahana antariksa Lucy juga akan mengunjungi hero Yunani di L4, dan kemudian hero Trojan di L5. Ini pencapaian yang luar biasa, karena L4 dan L5 berjarak satu miliar kilometer, masing-masing kelompok di sisi Jupiter masing-masing.
Pesawat luar angkasa itu akan diluncurkan pada 2021 dan dalam perjalanan ke L4 pada April 2025, ia akan terbang melewati asteroid kecil, hanya berukuran empat kilometer, dengan nama tepat 52246 Donaldjuhansson, yang dibaptis untuk menghormati arkeolog yang menemukan sisa-sisa hominid Lucy di Ethiopia pada 1974. Tampaknya lintasan penerbangan tiba-tiba bertepatan dengan sangat baik dengan nama wahana - tapi kemudian saya punya pertanyaan, apakah tim yang sama yang terlibat dalam Proyek Lucy memberi nama pada asteroid kecil itu?
Beberapa masalah adalah bahwa "Lucy" akan terbang dengan asteroid dengan kecepatan lebih dari 20.000 km per jam. Oleh karena itu, hanya ada sedikit waktu untuk memeriksa setiap asteroid.
Alasannya adalah bahwa tidak ada cara untuk memberi Lucy bahan bakar sebanyak yang dibutuhkan probe untuk memperlambat dan perlahan terbang. Pesawat luar angkasa itu memiliki berat 1.435 kg, dan sebagian besar dari berat itu terdiri dari instrumen, pemancar radio, dan panel surya.
Pada 2027, Lucy akan mencapai L4, di mana ia akan mengorbit empat asteroid yang sangat berbeda tahun depan. Pesawat luar angkasa kemudian akan meninggalkan L4 dan melanjutkan kurva yang kuat melalui tata surya dari titik L4 ke titik L5. Sama sekali tidak aneh bahwa perjalanan ini akan memakan waktu sekitar lima tahun, dan pada Maret 2033, probe akan berada di dekat dua asteroid berukuran 100 kilometer persegi, mengorbit satu sama lain.
Asteroid biner semacam itu jarang ditemukan di tata surya bagian dalam, sebagai aturan, mereka terletak di sabuk Kuiper, di luar orbit Neptunus - jadi di sini Lucy mungkin memiliki kesempatan untuk melihat asteroid yang kalau tidak kita akan sangat jauh. Dapatkan.
Psyche - asteroid yang terbuat dari logam
Perjalanan menuju asteroid Psyche memiliki tujuan berbeda. Benda kosmik berukuran 250 kilometer persegi yang bagus ini terletak di sabuk asteroid antara Mars dan Jupiter, berputar dalam orbit yang agak memanjang pada jarak 2,5 hingga 3,3 unit astronomi (AU) dari Matahari, yang diorbit asteroid dalam lima tahun. …
Kedengarannya luar biasa, tetapi Psyche adalah satu-satunya asteroid yang diketahui terbuat dari logam murni. Ada versi bahwa Psyche memulai keberadaannya sebagai inti dari sebuah planet kecil, yang berdiameter setidaknya 500 km, dan mungkin hampir sebesar Mars.
Ketika tata surya masih cukup "kecil", terjadi banyak tabrakan antara planet dan asteroid, dan ada teori bahwa planet, di mana Psyche adalah bagiannya, setelah satu atau beberapa tabrakan besar kehilangan cangkangnya yang berbatu, sehingga hanya inti yang tersisa.
Satu-satunya masalah dengan teori yang luar biasa ini adalah bahwa sisa-sisa cangkang seharusnya terawetkan di orbit yang hampir sama dengan Psyche, menyerupai asteroid batu biasa. Tapi hal semacam itu tidak ditemukan.
Air permukaan dan inti logam cair
Bagaimanapun, Psyche bagi kami adalah kesempatan unik untuk melihat seperti apa inti logam planet ini. Kita tahu bahwa bumi memiliki inti logam cair yang menciptakan medan magnet, tetapi tidak ada cara untuk turun ke sana. Tapi kita bisa mengirim pesawat luar angkasa dalam perjalanan 300 juta kilometer.
Pesawat luar angkasa Psyche akan diluncurkan pada 2023 dan akan mencapai targetnya dalam lima tahun. Probe akan dipandu oleh penggerak ion, yang akan memungkinkannya memasuki orbit di sekitar asteroid Psyche dan mempelajarinya dari tahun 2028 hingga 2030.
Ini akan menjadi pengalaman yang luar biasa, karena kita belum pernah melihat planet logam murni sebelumnya. Seperti apa bentuk kawah tumbukan? Akankah tetesan logam cair, yang tersebar karena tumbukan, punya waktu untuk mengeras lagi sebelum jatuh kembali?
Mengejutkan menemukan jejak air di permukaan, tetapi ini mungkin karena tabrakan dengan asteroid kecil yang mengandung es.
Tetapi pertanyaan terpenting, tentu saja, terkait dengan magnetisme. Saat ini, diasumsikan bahwa medan magnet diciptakan oleh rotasi inti logam di dalam planet yang cukup besar untuk melebur setidaknya sebagian logam inti.
Jiwa dengan tingkat probabilitas tinggi tetap berasal dari planet yang agak kecil, yang tidak mungkin memiliki ukuran yang cukup untuk inti cair. Oleh karena itu, sangat menarik untuk mengetahui apakah dia masih memiliki jejak medan magnet dari hari-hari ketika dia masih menjadi pusat planet ini, atau, seperti yang dikatakan oleh pakar di bidang ini Lindy Elkins-Tanton: “Will Psyche berubah menjadi magnet kulkas kecil di tengah ruang?"
Poin Lagrange
Seperti semua planet di tata surya, Jupiter memiliki lima yang disebut titik Lagrange. Ini adalah tempat di mana benda kecil akan mengikuti planet sedemikian rupa sehingga dari planet itu ia tampak tidak bergerak.
Asteroid yang akan dikunjungi Lucy terletak di titik L4 dan L5, 60 derajat sebelum dan 60 derajat setelah Jupiter, tetapi dalam orbit yang sama dengan planet itu sendiri.
Bergerak dengan kecepatan yang sama dengan planet
Kesalahpahaman umum adalah bahwa kekuatan yang mempengaruhi keseimbangan tubuh kecil satu sama lain di titik Lagrange.
Ini tidak benar. Pada masing-masing dari lima titik, sebuah benda kecil terkena gravitasi dari planet (di sini - Jupiter) dan matahari.
Kelima poin ini berbeda karena jumlah gaya-gaya di dalamnya sedemikian rupa sehingga sebuah benda kecil mulai berputar mengelilingi matahari dengan kecepatan yang sama dengan planet dan karenanya mengikutinya.
Namun, ini hanya berfungsi jika benda itu sangat kecil sehingga gaya gravitasinya sendiri dapat diabaikan - dan kondisi ini dipenuhi dengan sempurna oleh asteroid.
Titik stabil L4 dan L5
L1, L2 dan L3 adalah titik yang tidak stabil, tubuh kecil dapat melompatinya dengan cukup cepat. Namun, sangat mungkin untuk mengembalikannya lagi jika Anda menggunakan sedikit bahan bakar.
L4 dan L5 bersifat stabil, yang berarti jika benda kecil tidak cukup akurat mengenai salah satu dari dua titik, maka ia dapat mengorbit di sekitar titik tersebut.
Itulah mengapa L4 dan L5 dalam sistem Matahari-Jupiter sangat besar sehingga dapat menampung lebih dari satu juta asteroid. Asteroid tidak terletak di titik-titik itu sendiri, tetapi di orbit di sekitarnya.
