Mission Lucy : huit clés pour la sonde qui étudiera les astéroïdes de Jupiter

Aucune autre sonde ne s’est dirigée vers autant de destinations en orbite indépendante autour du Soleil que Lucy, la capsule temporelle qui cherche à élucider les origines du système solaire. Voici les huit choses essentielles que vous devez savoir sur la Mission de Lucy, pour étudier les astéroïdes de Jupiter pendant douze ans.

Quelle est la mission de Lucy

NASA

Lucy est une mission qui explorera une population de petits corps connus sous le nom de Trojans, un ensemble d’astéroïdes extérieurs orbitant autour du Soleil « devant » et « derrière » le géant gazeux Jupiter, à la même distance des deux corps.

Jupiter est si grand qu’il a la capacité de disperser les astéroïdes dans son voisinage. Cependant, en raison des influences gravitationnelles combinées du Soleil et de Jupiter, les astéroïdes troyens ont été piégés pendant des milliards d’années dans des orbites stables, autour de ce que l’on appelle les points de Lagrange.

Pourquoi Lucy

La mission Lucy porte le nom du squelette fossilisé découvert en Éthiopie en 1974, qui correspondait à des fragments d’un hominidé vieux de 3,5 à 3,2 millions d’années, et qui a réécrit ce que l’on savait jusqu’alors sur l’évolution.

La NASA espère que, tout comme le fossile Lucy a fourni des informations uniques sur l’évolution de l’humanité, cette mission révolutionnera les connaissances sur les origines planétaires et la formation du système solaire.

Quelle est la signification de la mission

Sonde Lucy

On pense que les essaims d’astéroïdes troyens sont des vestiges de la matière primordiale qui a formé les planètes extérieures, et ils pourraient contenir des indices essentiels pour déchiffrer l’histoire du système solaire.

En les étudiant de près, les scientifiques espèrent affiner leurs théories sur la façon dont les planètes se sont formées il y a 4,5 milliards d’années et pourquoi elles se sont retrouvées dans leur configuration actuelle.

« Avec Lucy, nous allons visiter huit astéroïdes jamais vus auparavant avec un seul vaisseau spatial. Il s’agit d’une fantastique opportunité de découverte alors que nous explorons le passé lointain de notre système solaire », explique Tom Statler, scientifique du projet Lucy au siège de la NASA à Washington.

Quels astéroïdes Lucy va-t-elle étudier ?

Lucy se rendra sur huit astéroïdes différents : un astéroïde de la ceinture principale et sept troyens, dont quatre sont membres de deux systèmes binaires.

La mission fournira la première vue rapprochée des trois principaux types de corps dans les essaims, dénommés C, P et D.

Les troyens de type P et D, de couleur rouge foncé, ressemblent à ceux que l’on trouve dans la ceinture de Kuiper, composée de corps glacés qui s’étendent au-delà de l’orbite de Neptune.

Les types C se trouvent principalement dans les zones extérieures de la ceinture principale d’astéroïdes, entre Mars et Jupiter.

On pense que tous les Trojans sont abondants en composés de carbone sombre. Sous une couche isolante de poussière, ils sont probablement riches en eau et autres substances volatiles.

Combien de temps durera le voyage de Lucy

Voyage de la sonde Lucy

Le vaisseau spatial Lucy décollera le 16 octobre 2021. Grâce à l’attraction gravitationnelle de la Terre dans le premier étage, on estime qu’il terminera sa trajectoire après 12 ans de vol.

En route vers les astéroïdes de Troie, Lucy traversera la ceinture principale d’astéroïdes et passera à côté de son premier astéroïde en avril 2025.

Le vaisseau spatial continuera en direction du principal essaim d’astéroïdes troyens, L4, qui est également connu sous le nom de « champ grec » d’astéroïdes.

Lucy volera avec quatre de ces Troyens « grecs » : (3548) Eurybates et son satellite Queta en août 2027 ; (15094) Polymele en septembre 2027 ; (11351) Leucus en avril 2028 ; et (21900) Orus en novembre 2028.

Lucy retournera en orbite terrestre, après quoi elle sera propulsée dans l’essaim L5, également connu sous le nom de « champ de Troie ».

En mars 2033, Lucy volera à côté de l’astéroïde (617) Patroclus et de son compagnon binaire Menoetius, le dernier survol de la mission.

Cependant, Lucy se trouvera sur une orbite stable et pourra continuer à voler à travers les essaims troyens pendant de nombreuses années.

Les résultats que Lucy pourrait obtenir

La mission devrait permettre d’approfondir les connaissances sur la géologie, la couleur et la composition de la surface des astéroïdes, ainsi que sur leurs propriétés intérieures.

Selon la NASA, voici les résultats de la mission :

Géologie de surface : Lucy cartographiera l’albédo, la forme, la distribution spatiale et la fréquence de taille des cratères, déterminera la nature de la structure et des couches crustales et établira les âges relatifs des unités de surface.
Couleur et composition de la surface : la sonde spatiale cartographiera la couleur, la composition et les propriétés du régolithe à la surface de l’astéroïde troyen et déterminera la distribution des minéraux, des glaces et des espèces organiques.
Intérieurs et propriétés en vrac : Lucy déterminera les masses et les densités, et étudiera la composition du sous-sol en creusant des cratères, des fractures, des couvertures d’éjecta et des lits exposés.
Satellites et anneaux : cherchera des anneaux et des satellites d’astéroïdes troyens.

Quelles sont les caractéristiques de la sonde spatiale

Panneaux de sonde Lucy

Le vaisseau spatial mesure plus de 14 mètres (plus de 46 pieds) d’un bout à l’autre. Cependant, la majeure partie de sa structure est constituée de panneaux solaires expansifs (de plus de 7 mètres de diamètre chacun, soit environ 24 pieds), nécessaires pour alimenter les batteries qui feront fonctionner ses instruments lorsqu’il volera en orbite autour de Jupiter.

En outre, il est équipé de 725 kilogrammes (1 600 livres) d’hydrazine liquide et d’oxygène liquide, qui représentent 40 % de sa masse, et seront utilisés pour des manœuvres précises qui propulseront Lucy vers les astéroïdes.

Tous les instruments, ainsi que l’antenne à haut gain de 2 mètres (6,5 pieds) nécessaire pour communiquer avec la Terre, sont situés sur le corps du vaisseau spatial.

Quels sont les instruments de Lucy

En outre, il transporte quatre instruments destinés à la télédétection :

L’Ralph : un imageur visible couleur Lucy, composé d’un imageur visible multispectral (MVIC) et d’un spectromètre d’imagerie infrarouge (LEISA).
L’Lorri : un imageur de reconnaissance à longue portée est l’imageur visible à haute résolution spatiale. Il fournira les images les plus détaillées de la surface du Trojan.
L’TESspectromètre d’émission thermique, similaire aux instruments embarqués sur OSIRIS-REx et Mars Global Surveyor. Elle nous permettra d’en savoir plus sur les propriétés des trojans, telles que leur inertie thermique et leur rétention de chaleur, ce qui nous éclairera sur la composition et la structure des matériaux.
Antenne à haut gain : lui permettra de déterminer les masses des cibles en utilisant le décalage Doppler du signal radio. Lucy pourra également utiliser sa caméra de poursuite terminale (T2CAM) pour prendre des images à grand champ des astéroïdes.