«Капсули часу» і ЛСД. Для чого NASA запускає першу в історії місію до троянських астероїдів Юпітера

На шляху Юпітера 

16 жовтня о 12:34 за київським часом зі станції військово-повітряних сил США «Мис Канаверал» запланований запуск місії NASA «Люсі». Вона триватиме до 2033 року і вперше в історії дослідить зблизька кілька астероїдів, що належать до великої групи троянців Юпітера.

У нашій Сонячній системі є різні небесні тіла. Крім восьми відомих на сьогодні великих планет разом із численними супутниками, тут також є карликові планети на зразок Плутона. Крім них, велика кількість так званих малих тіл Сонячної системи — астероїдів та комет.

Орбіти астероїдів розташовані в різних частинах Сонячної системи. Одна велика група обертається навколо Сонця між орбітами Марса та Юпітера. Це так званий головний пояс астероїдів. Інша — обертається за орбітою останньої відомої планети, Нептуна. Це так звані об’єкти поясу Койпера. Але це далеко не всі астероїди в нашій Сонячній системі.

Троянські астероїди, або для простоти — троянці Юпітера обертаються навколо Сонця орбітами, дуже подібними до орбіти Юпітера. Причому вони розділені на дві групи: одна з них завжди випереджає Юпітер на 60° (одну шосту повного кола), а інша — завжди відстає на стільки ж.

Вічне переслідування 

Таке розташування не випадкове. Кожен із двох «роїв» перебуває біля однієї з так званих точок Лагранжа. У цих місцях гравітації Сонця і Юпітера «тримають» троянців у стабільному положенні.

Перший із цих астероїдів був відкритий у 1906 році і отримав назву на честь Ахіллеса — героя Троянської війни, описаної в «Іліаді» Гомера. Відтоді наступних троянців Юпітера називали на честь інших героїв знаменитого літературного твору.

Водночас група, що випереджає Юпітер, формує «ахейський табір», а та, що наздоганяє — «троянський табір». Оскільки точки Лагранжа нікуди не рухаються одна відносно іншої, то погоня триватиме завжди. Але ніколи не буде успішною.

Капсули часу 

Є різні оцінки кількості троянських астероїдів Юпітера, але сьогодні їх відкрито понад 10 тисяч. Навіть у найпотужніші телескопи ці далекі та відносно невеликі об’єкти неможливо роздивитися в деталях, тому про їхню будову та склад відомо не надто багато. Але дізнатися про них більше вкрай важливо.

Адже вважається, що троянські астероїди Юпітера складаються з тієї ж речовини, з якої в молодій Сонячній системі утворилися так звані зовнішні планети — Юпітер та ще три, розташовані за ним, далі від Сонця.

Умовно кажучи, це «капсули часу», які можуть розповісти нам, що відбувалося понад чотири мільярди років тому і допомогти краще зрозуміти, як утворилася Сонячна система (та й ми самі як її частина). Зазирнути в ці «капсули часу» і має «Люсі».

Гра в слова та аналогії 

Свою назву місія отримала на честь Люсі — самки австралопітека афарського, чиї рештки в Ефіопії у 1974 році знайшов американський палеоантрополог Дональд Джогансон. Люсі жила понад 3 мільйони років тому і належала до лінії предків людського роду. Тому знахідка її решток має неабияке значення для розуміння походження людини.

Сама ж тварина, себто її рештки, завдячують назвою пісні The Beatles «Lucy In The Sky With Diamonds» («Люсі в небесах з діамантами»). Саме її неодноразово і голосно вмикали в таборі експедиції в день важливої знахідки.

Існує версія, що в назві пісні зашифрована назва галюциногенної речовини «LSD». Але учасники The Beatles цю версію спростовували. За словами Джона Леннона, на назву пісні його надихнув малюнок його трирічного сина Джуліана.

Алмаз 

Космічний апарат для дослідження троянських астероїдів Юпітера має приголомшливі розміри: майже 16 метрів завширшки, понад 7 метрів заввишки і 2 метри завдовжки. Обумовлені вони передусім двома велетенськими сонячними батареями у вигляді тарілок — кожна близько 7 метрів у діаметрі. Під час запуску вони, звісно, будуть складені, а розкриються, коли апарат потребуватиме енергії для роботи приладів.

«Люсі» обладнана кількома чутливими науковими інструментами, які дозволяють зібрати інформацію про склад і особливості будови троянських астероїдів. До речі, один із них — L’TES (The Lucy Thermal Emission Spectrometer) — призначений для вимірювання температури поверхні астероїдів на відстані та містить в собі алмаз. Він необхідний для розщеплення інфрачервоних променів, що відбиваються від поверхні.

Еврібат, Патрокл та інші пункти призначення 

Основна частина місії «Люсі» триватиме 12 років. У 2025 році апарат відвідає астероїд Дональджогансон — свою єдину ціль у головному поясі астероїдів. Його назвали на честь того самого палеоантрополога Дональда Джогансона, що знайшов знамениті рештки австралопітека афарського.

Після цього «Люсі» вирушить до «ахейського табору», де у 2027-2028 роках відвідає астероїди Еврібат із його супутником Кветою (Queta), Полімела, Левкус та Орус. Потім вирушить до іншого рою троянців, що наздоганяють Юпітер. У 2033 році місія відвідає астероїд Патрокл та його супутник Менетій. Отже, «Люсі» має дослідити один астероїд головного поясу та 7 троянців Юпітера.

На цьому наукова частина місії завершиться. Але «Люсі» залишиться на орбіті, де упродовж тисяч і навіть мільйонів років буде знову і знову зустрічати троянців Юпітера.

Послання далеким нащадкам

Ймовірно, в далекому майбутньому її зустрінуть якісь із наших далеких нащадків. На цей випадок NASA відправила на борту «Люсі» пластину із посланням для майбутніх поколінь. На ній зображена наша Сонячна система, де розташування планет відповідає 16 жовтня 2021 року, а також викарбувані цитати видатних людей: письменників, науковців та музикантів.

Зокрема, тут є висловлювання Альберта Айнштайна, учасників The Beatles, астрофізика та музиканта Браяна Мея, астронома та популяризатора науки Карла Сагана. Серед них є і цитата Нобелівської лауреатки з літератури українського походження Ольги Токарчук польською мовою. У перекладі вона звучить так:

«Упродовж усієї нашої історії ми намагалися дізнатися, хто ми, звідки і куди йдемо. Однак бачили все окремо і не змогли розгледіти взаємозалежності та універсальності багаторівневих складних зв’язків. Сьогодні знаємо, що “окремо” — це ілюзія, тому що ми — фрагмент часу, частка простору, просто акорд у нескінченно великому концерті. Знання, які не можуть зв’язати фактів, нічого не варті».

Можливо, для наших далеких нащадків, до чиїх рук потрапить стародавній космічний апарат із цими посланнями, він стане чимось на зразок решток австралопітека Люсі. Як ті кістки дозволили нам побачити перші кроки людини на двох ногах, так і цей апарат з посланням дозволить їм озирнутися на перші кроки людини у космосі.