Lucy kosmosesond teemantidega taevas

Autor: Üllar Kivila Tuntud biitlite loo „Lucy in the Sky with Diamonds“ pealkiri on tõeks saanud. 16. oktoobril startis USAst Canaverali neemelt kosmosesond Lucy, mis uurib järgneva 12 aasta jooksul kokku kuut erinevat asteroidi. Üks Lucy pardal olevatest teadusinstrumentidest, L’TES, mis mõõdab asteroidide pinnatemperatuuri ja soojusliku inertsi, sisaldab optilise elemendina sünteetilist teemanti.

Selle sondi nime saamislugu on üpris pikk ja käänuline. 1974. aastal avastas paleoantropoloog Donald Johanson Etioopiast üle 3 miljoni aasta vanuse osalise skeleti, mis kuulus inimese kaugele eellasele, australopiteekusele. Väljakaevamiste laagris olevat sageli ja valjult „Lucy in the Sky with Diamonds“ kõlanud ning selle järgi saigi tänaseks üle maailma tuntud fossiil enda nime – Lucy. Pea pool sajandit hiljem kannab sama nime uus kosmosesond, mis läheb uurima meie Päikesesüsteemi fossiile – asteroide. Erinevalt suurtest planeetidest, mille koostis ja välimus on Päikesesüsteemi moodustumise ajast saati palju muutunud, on asteroidid säilitanud suure osa oma algupärasest olemusest. Mida kaugemal Päikesest need tiirlevad, seda enam.

Tabel Lucy missiooni külastatavate asteroididega ja möödalendudega Maast.

Lucy ambitsioonikas missioon näeb ette enamate taevakehade külastamist, kui ükski teine kosmoseaparaat seni suutnud on. 12 aasta pikkuse missiooni põhiplaan näeb ette möödalende ühest klassikalise asteroidivöö asukast (52246 Donaldjohanson, nimetatud Lucy fossiili avastaja järgi) ning viiest Jupiteri orbiidil tiirlevast nn troojalasest. Viimased on teaduslikust seisukohast eriti huvitavad, sest neid pole külastanud ükski kosmoseaparaat. Ka ühe uue põhivöö asteroidi lähikülastus pole väheoluline, sest nende mitmemiljonilisest koguarvust on lähemalt uuritud vaid umbes kümmet.

Nagu paljude Päikesesüsteemi välisosa poole suunduvate missioonide puhul paraku tavaks on, tuleb Lucy avastuste nägemiseks omajagu oodata. Alles 2025. aasta aprillis toimub esimene möödalend eelnevalt mainitud 52246 Donaldjohansonist ning tõeliselt põnevaks läheb 2027.-2028. aastatel, mil Lucy lendab järjest mööda neljast Jupiteri 4. Lagrange’i punkti troojalasest. Veel pool kümnendit hiljem, 2033. aastal, jõuab Lucy teisele poole Jupiteri (5. Lagrange’i punkti), kus on planeeritud möödalend omapärasest suurest kaksikasteroidist – 617 Patroklos-Menoitos. Pärast seda on Lucy edasine plaan määramata, kuid sond jääb orbiidile, mis viib selle iga 5 aasta tagant kummagi Jupiteri troojalaste parve juurde, läbides vahepeal ka asteroidide põhivööd, seega kui tehnika alt ei vea, on veel kohtumised veel enamate taevakehadega võimalikud.

Lucy vahetult enne Atlas V kanderaketi lastiruumi pakkimist. Stardi ajaks volditi sondi päikesepaneelid kokku ning pärast starti pidid need iseseisvalt avanema.

Viimase info kohaselt mõlemad paneelid küll avanesid täies ulatuses, kuid üks ei lukustunud jäigalt. See ei tohiks missiooni olulisel määral mõjutada.

Kunstniku nägemus Lucy kosmosesondist teel asteroidide poole. Sondi kõige olulisem osa on selle kaks suurt päikesepaneeli, kumbki 7,3 m läbimõõduga. Kahe paneeli kogupindala on umbes 51 m², kuid Jupiteri kaugusel Päikesest toodavad need vaid 500 W energiat. (Maa läheduses oleks energiatootlikkus u 25 korda suurem).

Lucy teadusinstrumentide platvorm, mis koosneb suuremalt jaolt erinevatest teleskoopidest, mille taga olevad instrumendid jäädvustavad möödalendudel asteroide nähtavas ja infrapunavalguses. Instrumentide platvorm asub pöörleva liigendi otsas, võimaldamaks seda vaadeldava objekti poole suunata ilma ülejäänud sondi pööramata.

Infrapuna-spektromeeter L'TES, mille optika sisaldab sünteetilisest teemandist kiirtejagajat justkui austusavaldusena biitlitele.

Jupiteri troojalased - Lucy missiooni sihtmärk - on kaks suurt asteroidide pilve, mis asuvad asteroidide põhivööst eraldi Jupiteri orbiidil 4. ja 5. Lagrange'i punktis.

Nende asteroidide päritolu ei ole täpselt selge - kuigi tegu on üsna kindlalt Päikesesüsteemi moodustumise ajast ülejäänud materjaliga, ei ole täpsemalt teada, millisest planeeditekke piirkonnast või millal Jupiter need kinni püüdnud on. Maapealsete teleskoopide vaatlused annavad alust arvata, et need võiksid pärineda Päikesest kaugemalt kui põhivöö asteroidid ning koosneda seega paremini säilinud ürgsest materjalist.

Lucy missiooni tulemused võivad vastata paljudele küsimustele meie Päikesesüsteemi tekkimise protsessi kohta ning selgitada praegu segast perioodi süsteemi nooruses, mil esimesena valminud hiidplaneetide orbiidid muutusid ning nende rändamine läbi noore Päikesesüsteemi viis tänaste siseplaneetide - sealhulgas Maa - tekkimiseni. 

Lucy trajektoor 12 aasta pikkuse põhimissiooni jooksul. Nagu paljud teised kosmoseaparaadid, kasutab Lucy planeetide gravitatsiooniväljade abi, et kosmoses manööverdada. Kaks möödalendu Maast kolme aasta jooksul pärast starti suunavad sondi Jupiteri troojalaste poole ning 2030. aastal kasutab Lucy uuesti Maa abi, et ühest troojalaste parvest teise lennata.