«Люси» в небесах с астероидами

На этом снимке, сделанном 20 апреля 2025 года межпланетной станцией «Люси» (Lucy), запечатлен астероид (52246) Дональдджохансон с расстояния около 1100 км. Этот астероид находится в главном поясе и стал второй целью на пути «Люси», которая направляется к троянским астероидам Юпитера (см. картинку дня Астероиды-троянцы).

Межпланетная станция получила свое название в честь знаменитого австралопитека Люси, который, в свою очередь, этим именем обязан песне группы The Beatles “Lucy in the Sky With Diamonds” («Люси в небесах с алмазами»). А Джона Леннона на написание этой песни вдохновил детский рисунок его сына Джулиана.

Рисунок Джулиана Леннона, вдохновивший его отца на написание песни “Lucy in the Sky With Diamonds”. Изображение с сайта live4ever.uk.com

По задумке исследователей, «подобно тому, как окаменелость Люси позволила получить уникальные сведения об эволюции человека, миссия «Люси» обещает произвести революцию в наших знаниях о происхождении планет и формировании Солнечной системы».

Скелет Люси 24 ноября 1974 года обнаружила в Эфиопии экспедиция под руководством палеоантрополога Дональда Джоханссона. Совпадение? Не думаю. Астероид (52246) Дональдджоханссон был открыт в 1981 году как 1981 EQ5 и получил нынешнее имя 25 декабря 2015 года. Спустя несколько месяцев после того, как миссия «Люси» вместе с четырьмя другими проектами была выбрана как потенциальный кандидат для программы «Дискавери» по изучению Солнечной системы.

Палеоантрополог Дональд Джоханссон рядом с почти полностью собранным аппаратом «Люси» на предприятии компании Lockheed Martin в Литлтоне, Колорадо, июль 2021 года. Фото с сайта lucy.swri.edu

«Люси» была запущена в космос 16 октября 2021 года с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида, США). На борту зонда находится собственная двигательная установка на гидразине, поэтому почти половину массы аппарата (1,5 тонны) составляет топливо. По бокам аппарата расположены две округлые раскладные солнечные панели диаметром 7,3 метра. В сложенном виде вся станция имела довольно скромные габариты — порядка 3,8×2,8 метров. Однако после раскрытия всех конструкций размер аппарата увеличился до 14,25 метров.

Миссия «Люси» в представлении художника. Рисунок с сайта jhuapl.edu

Важнейший инструмент аппарата «Люси» — телескоп-камера высокого разрешения L'LORRI (Lucy Long Range Reconnaissance Imager), которая позволяет получить детальные изображения астероидов. Это новая версия прибора LORRI, установленного на автоматической межпланетной станции «Новые горизонты» и получившего первые детальные снимки Плутона с близкого расстояния (см. картинки дня Ветреное сердце Плутона и Самая далекая фотография). Cпектрометр теплового излучения L’TES (Lucy Thermal Emission Spectrometer), который будет измерять температуру троянских астероидов и составлять спектральные карты, — копия прибора OTES, установленного на аппарате OSIRIS-REx (см. картинку дня OSIRIS-Rex), который собрал и доставил на Землю грунт астероида (101955) Бенну (см. В образцах астероида Бенну обнаружена рекордная концентрация азотсодержащих соединений, «Элементы», 07.02.2025).

Прибор L’Ralph будет искать на поверхности астероидов органические соединения, лед и гидратированные минералы. Он состоит из двух приборов — цветной камеры видимого спектра MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera) и инфракрасного спектрометра LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array).

На зонде есть не только научное оборудование, но и позолоченная табличка, подобная тем, что были прикреплены к космическим аппаратам «Пионер-10», «Вояджер-1» и «Вояджер-2» (см. картинку дня Послание «Пионера»). На табличку, находящуюся на борту «Люси», были нанесены цитаты известных людей, а также положение планет Солнечной системы на момент запуска аппарата в космос. В отличие от «Пионера» и «Вояджеров», послание «Люси» предназначено не потенциальным внеземным цивилизациям, а нашим собственным потомкам, которые, возможно, найдут «артефакт ранних дней освоения Солнечной системы человечеством».

Из двадцати цитат, нанесенных на табличку, четыре заслуженно принадлежат участникам группы The Beatles (и пятая — Йоко Оно).

Табличка с посланием, закрепленная на аппарате «Lucy». Фото с сайта lucy.swri.edu

Изначально ученые планировали изучить с помощью «Люси» два астероида — троянца (617) Патрокла и его спутника Менетия (в древнегреческой мифологии Менетий — отец Патрокла). Но позже в планы добавили еще шесть. Это грандиозная цель: ни одна межпланетная станция еще не изучала столь большое число малых планет за один полет и не сближалась с троянскими астероидами.

Первым астероидом на пути «Люси» стал (152830) Динкинеш из главного пояса. В маршрут его включили 24 января 2023 года, для проверки новой системы отслеживания аппарата. Из 500 тысяч астероидов ученые выбрали такой, к которому можно подлететь достаточно близко. Им оказался 1999 VD57, который 6 февраля 2023 года был переименован в Динкинеш. Это эфиопское прозвище австралопитека Люси, которое означает «ты великолепен». 1 ноября 2023 года станция пролетела на расстоянии 425 км от астероида, успешно запечатлев на фото не только Динкинеш, но также его до этого неизвестный науке спутник. Ему 27 ноября присвоили имя Селам, в честь юного австралопитека, скелет которого нашли в том же районе, что и Люси.

Астероид Динкинеш и его спутник Селам, снятые камерой L’LORRI. Фото с сайта science.nasa.gov

Второй астероид на пути миссии, Дональдджохансон, который изображен на главном фото, служит своего рода репетицией встречи с троянцами. Еще на подлете к нему «Люси» смогла получить ряд снимков, на которых Дональдджохансон виден лишь как слабая точка, но даже на них можно заметить, что астероид периодически меняет свою яркость примерно с десятидневным периодом. Это указывало на то, что Дональдджохансон, скорее всего, представляет собой медленно вращающийся вытянутый объект, который кажется ярче, когда его более длинная сторона обращена к космическому аппарату. Так и оказалось, как мы видим на фото с расстояния в тысячу километров. Максимальное же сближение составило 960 км.

Дональдджохансон относится к семейству астероидов Эригоны, все члены которого являются обломками одного крупного родительского тела, поэтому они идентичны по химическому составу. Эригоны богаты водой — возможно, именно они принесли воду на поверхность молодой Земли, а значит, и стали причиной появления жизни на ней. Данные, полученные прибором L’Ralph, помогут установить, так ли это на самом деле.

Дональдджохансон оказался немного крупнее, чем ожидалось: его длина составляет 8 км, а ширина — 3,5 км. Первоначальные оценки, полученные с помощью инфракрасного телескопа WISE, говорили о среднем диаметре небесного тела в 3,895 км.

Обширные фотометрические наблюдения двумя телескопами TRAPPIST с ноября 2020 по февраль 2021 года определили период вращения Дональдджохансона равным примерно 252 часам. По мнению исследователей, такой длинный период вращения вокруг своей оси и форма астероида, представляющая собой два почти сферических, связанных при помощи узкого перешейка, небесных тела, говорят о том, что эта малая планета могла сформироваться в результате распада крупного тела более 150 миллионов лет назад.

Визуализация орбиты астероида (52246) Дональдджохансон и его положение 2 июня 2025 года. Астероид является небесным телом внутренней части главного пояса с периодом обращения вокруг Солнца около 3,68 земных лет. Орбита малой планеты имеет наклон относительно эклиптики около 4,5°, что совсем немного для астероидов. Изображение с сайта ssd.jpl.nasa.gov

Пока что на Землю отправлена далеко не вся информация о Дональдджохансоне, собранная научными приборами «Люси». Передача телеметрии займет еще несколько недель. Однако уже сейчас ясно, что собранные в ходе сближения данные станут основой для множества научных исследований на годы вперед.

Следующей целью аппарата будут уже троянские астероиды. Четыре из них вблизи точки L4 (см. Точки Лагранжа) системы Юпитер — Солнце планируется изучить в 2027–2028 годах. Это астероиды (3548) Эврибат, (15094) Полимел (15094 Polymele), (11351) Левк (11351 Leucus) и (21900) Орус (21900 Orus). Затем аппарат отправится исследовать (617) Патрокла и Менетия, которых «Люси» по плану должна достичь в 2033 году. Кстати, если вы заинтересовались цифрами в названии астероида, то это его порядковый номер.

Завершив свою миссию по изучению космических алмазов и израсходовав весь запас топлива, «Люси» продолжит двигаться по стабильной орбите в межпланетном пространстве, став еще одним памятником освоения человечеством Солнечной системы.

Фото с сайта science.nasa.gov.

Михаил Батуков