Lucy (Raumsonde)

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Lucy

Künstlerische Darstellung der an einem Jupiter-Trojaner vorbeifliegenden Raumsonde Lucy
Missions­ziel Erforschung mehrerer Jupiter-TrojanerVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Missionsziel
Betreiber National Aeronautics and Space AdministrationNASA NASAVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Betreiber
Träger­rakete Atlas V (401)[1]Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Traegerrakete
Aufbau
Startmasse 1550 kgVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startmasse
Instrumente
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Instrumente

L'TES, L'LORRI, L'Ralph LEISA, L'Ralph MVIC

Verlauf der Mission
Startdatum 16. Oktober 2021, 09:34 UTC[2]Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startdatum
Startrampe Cape Canaveral, SLC-41Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startrampe
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Verlauf
 
16. Oktober 2021 Start
 
16. Oktober 2022 Fly-by an der Erde
 
13. Dezember 2024 Fly-by an der Erde
 
20. April 2025 Vorbeiflug (52246) Donaldjohanson
 
August 2027 Vorbeiflug (3548) Eurybates und Queta
 
September 2027 Vorbeiflug (15094) Polymele
 
April 2028 Vorbeiflug (11351) Leucus
 
Oktober 2028 Vorbeiflug (21900) Orus
 
25. Dezember 2030 letzter Fly-by an der Erde
 
März 2033 Vorbeiflug (617) Patroclus – Menoetius
 
Logo der Mission
Lucy insignia.svgVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Logo

Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/nssdc_id fehlt

Lucy ist eine US-amerikanische Raumsonde, die sechs Asteroiden aus der Gruppe der Jupiter-Trojaner erforschen soll.[3] Jupiter-Trojaner sind Asteroiden, die Jupiter in der Umlaufbahn um die Sonne vorauseilen oder nachfolgen.[4] Zudem sollen ein Asteroid des Hauptgürtels und zwei Asteroidenmonde passiert werden.[5]

Am 4. Januar 2017 wurde Lucy neben der Raumsonde Psyche als Mission des Discovery-Programms ausgewählt.[6]

Der Name der Mission bezieht sich auf das Fossil Lucy, ein 3,2 Millionen Jahre altes Teilskelett eines weiblichen Individuums des Hominiden Australopithecus afarensis. Denn auch Jupiter-Trojaner können als Fossilien der Planetenentstehung angesehen werden, da sie aus der Frühgeschichte des Sonnensystems datieren, als Planeten und andere Himmelskörper geformt wurden.[7] Das Australopithecus-Fossil selbst wurde nach dem Beatles-Song Lucy in the Sky with Diamonds benannt.[8]

Planungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bahn von Lucy

Lucy wurde am 16. Oktober 2021 gestartet und soll im April 2025 am Hauptgürtelasteroiden (52246) Donaldjohanson vorbeifliegen, der nach dem Entdecker des Lucy-Hominiden-Fossils Donald Johanson benannt ist.[9] Anschließend wird die Sonde im Jahr 2027 die L4-Trojaner (griechisches Lager) erreichen, die dem Jupiter etwa 60° vorauseilen. Dabei soll sie fünf Trojaner passieren, nämlich (3548) Eurybates und dessen Satelliten Queta, (15094) Polymele, (11351) Leucus und (21900) Orus.[10] Danach soll Lucy in Erdnähe zurückfliegen, wo die Sonde ein Fly-by an der Erde zur L5-Trojaneransammlung (trojanisches Lager), die dem Jupiter etwa 60° zurückhängt, durchführen wird. Dort soll sie den Doppelasteroiden und Jupiter-Trojaner (617) Patroclus-Menoetius passieren.

Der Auftrag für den Start von Lucy wurde im Januar 2019 nach einer Ausschreibung an die United Launch Alliance (ULA) vergeben. Zum Preis von 148 Millionen US-Dollar erfolgte der Start mit einer Atlas V. SpaceX als unterlegener Bieter legte gegen diese Entscheidung eine formale Beschwerde ein. Man habe ein weitaus günstigeres Angebot als ULA „bei außerordentlich hoher Wahrscheinlichkeit für einen Missionserfolg“ abgegeben.[11] Am 4. April 2019 zog SpaceX die Beschwerde zurück.[12]

Harold F. Levison vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado ist der leitende Wissenschaftler (Principal Investigator) zusammen mit Catherine Olkin als Stellvertreterin (Deputy Principal Investigator). NASAs Goddard Space Flight Center wird das Projekt von technischer Seite leiten.

Die Erkundung der Jupiter-Trojaner war eines der Ziele mit hoher Dringlichkeit in der Planetary Science Decadal Survey.

Raumfahrzeug[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Technische Daten:

  • Breite: 15,82 m
  • Höhe: 7,28 m (3,95 m solange die Solarpanele eingefahren sind)
  • Tiefe: 2,00 m
  • Durchmesser der Solarpanele: 7,3 m
  • Trockenmasse: 771 kg
  • Startmasse betankt: 1500 kg
  • Elektrische Leistung: 504 W bei Begegnung mit dem sonnenfernsten Objekt.[13]

Instrumente[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die schwenkbare Instrumentenplattform von Lucy

Die Instrumente basieren auf Vorgängermodellen, die bereits seit langem im Einsatz sind.[14]

Auswahl:[15]

  • L’Ralph – Panchromatic and color visible imager and infrared spectroscopic mapper. L’Ralph basiert auf dem Ralph-Instrument bei New Horizons und wurde beim Goddard Space Flight Center gebaut. L’Ralph besteht aus zwei Instrumenten: ein Strahlteiler trennt das Licht auf in den sichtbaren Bereich, der von MVIC untersucht wird, und in einen infraroten Bereich, der von LEISA untersucht wird.[16]
  • L’LORRI – high-resolution visible imager. L’LORRI ist ein Abkömmling des LORRI-Instruments bei New Horizons und wurde am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University gebaut.
  • L’TES – thermal infrared spectrometer. L’TES ist ähnlich wie OTES bei OSIRIS-REx und wurde bei der Arizona State University gebaut.
  • Das Radioschwerkraftexperiment. Damit wird das Schwerefeld und die Masse der Trojaner durch Messung von Dopplerverschiebungen der Radiowellen bestimmt. Für diese Experimente werden die Sender und Antennen der Sonde in Kombination mit Bodenstationen benutzt.
  • TTCam, eine doppelt vorhandende weitwinklige Kamera mit einem Sichtfeld von 11° × 8,2°, die eigentlich für die Navigation benutzt wird. Sie wird genutzt, um die Instrumentenplattform automatisch auf den Asteroiden auszurichten, soll aber zusätzlich Bilder von den Asteroiden machen und die genaue Gestalt des Asteroiden festhalten. Die monochromatische Kamera hat eine Auflösung von 592×1944 Pixel und deckt einen Wellenbereich von 475 bis 625 nm ab.

Missionsverlauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Am 16. Oktober 2021 ist Lucy von Cape Canaveral mit einer Atlas-V-Rakete gestartet.[17]
  • Am 19. Oktober 2021 wurde bekannt, dass ein Sonnenkollektor nicht komplett ausklappt.[18]

Geplanter Verlauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ziele mit ihren Vorbeiflugdaten:[19][20]

  • 20. April 2025: (52246) Donaldjohanson, 4 km Durchmesser, Asteroid vom C-Typ im inneren Hauptgürtel, Mitglied der ~130Myr alten Erigone-Familie; Annäherung bis 922 km
  • 12. August 2027: (3548) Eurybates, 64 km Durchmesser, Jupiter-Trojaner vom C-Typ im griechischen Lager am L4-Lagrangepunkt, größtes Mitglied der ersten bekannten Kollisionsfamilie von Jupiter-Trojanern; besitzt den ca. 1 km großen Satellit Queta. Annäherung bis ca. 1000 km
  • 15. September 2027: (15094) Polymele, 21 km Durchmesser, Jupiter-Trojaner vom P-Typ am L4, vermutlich Kollisionsfragment; größte Annäherung bis ca. 415 km
  • 18. April 2028: (11351) Leucus, 34 km Durchmesser, Jupiter-Trojaner vom D-Typ, langsam rotierend, am L4; Annäherung bis ca. 1000 km
  • 11. November 2028: (21900) Orus, 51 km Durchmesser, Jupiter-Trojaner vom C-Typ am L4; Annäherung bis ca. 1000 km
  • 2. März 2033: (617) Patroclus, Doppelasteroid vom P-Typ. Der größere, Patroclus, hat einen Durchmesser von 113 km, der kleinere Menoetius hat einen Durchmesser von 104 km. Sie haben etwa 680 km Abstand und liegen im trojanischen Lager am L5. Annäherung bis ca. 1000 km.

Nach diesen Vorbeiflügen würde die Sonde voraussichtlich im Abstand von etwa sechs Jahren zwischen den beiden Lagern pendeln.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Lucy (Raumsonde) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. NASA Selects United Launch Alliance’s Reliable Atlas V Rocket to Launch Lucy Mission to Jupiter’s Trojan Asteroids. ULA, 31. Januar 2019, abgerufen am 1. Februar 2019.
  2. NASA, ULA Launch Lucy Mission to ‘Fossils’ of Planet Formation. In: NASA. 16. Oktober 2021, abgerufen am 16. Oktober 2021 (englisch).
  3. NASA Missions: In Depth | Lucy. In: solarsystem.nasa.gov. Abgerufen am 17. Mai 2021.
  4. Kenneth Chang: A Metal Ball the Size of Massachusetts That NASA Wants to Explore. In: The New York Times, 6. Januar 2017. Abgerufen am 7. Januar 2017. 
  5. Adam Mann: Lucy mission: NASA's visit to the Trojan asteroids. In: Space.com. 9. März 2021, abgerufen am 17. Mai 2021 (englisch).
  6. Karen Northon: NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System. 4. Januar 2017.
  7. Alexandra Witze: Five Solar System sights NASA should visit. In: Nature News, 16. März 2015. Abgerufen am 2. Oktober 2015. 
  8. Donald C. Johanson, Kate Wong: Lucy’s legacy. The quest for human origins. 1. Auflage. Three Rivers Press, Crown Publishing Group, New York 2010, ISBN 978-0-307-39640-2, S. 8–9.
  9. Casey Dreier, Emily Lakdawalla: NASA announces five Discovery proposals selected for further study. In: The Planetary Society, 30. September 2015. Abgerufen am 1. Oktober 2015. 
  10. Jupiter’s Trojan Asteroids Offer Surprises Even Before NASA’s Lucy Mission has a Chance to Visit Them. In: Universe Today. 8. Februar 2021, abgerufen am 20. März 2021.
  11. Jeff Foust: SpaceX protests NASA launch contract award. In: Spacenews. 13. Februar 2019, abgerufen am 13. Februar 2019.
  12. SpaceX drops protest of NASA launch contract. In: SpaceNews.com. 5. April 2019, abgerufen am 5. Mai 2019.
  13. National Aeronautics and Space Administration www.nasa.gov (Hrsg.): Lucy, The First Mission to the Trojan Asteroids. Press kit. September 2021 (nasa.gov [PDF]).
  14. Catherine B. Olkin, Harold F. Levison, Michael Vincent, Keith S. Noll, John Andrews: Lucy Mission to the Trojan Asteroids: Instrumentation and Encounter Concept of Operations. In: The Planetary Science Journal. Band 2, Nr. 5, 24. August 2021, ISSN 2632-3338, S. 172, doi:10.3847/psj/abf83f (iop.org [abgerufen am 13. November 2021]).
  15. Southwest Research Institute (SwRI) 2015 News Release – SwRI awarded $3 million NASA contract to develop mission to Jupiter’s Trojan asteroids. 2. Oktober 2015.
  16. Susanna Petro, Teresa Null: L’Ralph Integration and Testing. Hrsg.: NASA/Goddard Space Flight Center. Greenbelt, doi:10.1109/AERO50100.2021.9438215 (nasa.gov [PDF]).
  17. https://www.heise.de/news/Lucy-in-the-sky-Sonde-zur-Erforschung-der-Jupiter-Asteroiden-ist-gestartet-6220148.html
  18. https://www.heise.de/news/NASA-Sonde-Lucy-Ein-Sonnenkollektor-nicht-komplett-ausgeklappt-6221691.html?wt_mc=rss.red.ho.ho.atom.beitrag.beitrag
  19. Lucy flyer (PDF; 3,4 MB).
  20. H. F. Levison, C. Olkin, K. S. Noll, S. Marchi: Lucy: Surveying the Diversity of the Trojan Asteroids, the Fossils of Planet Formation. In: 48th Lunar and Planetary Science Conference. 20–24 March 2017. The Woodlands, Texas... bibcode:2017LPI....48.2025L