È un nuovo anno, con nuove sfide e nuove opportunità! E la NASA, cercando di dare il via alle cose, ha annunciato le due nuove missioni che verranno lanciate nel prossimo decennio. Queste missioni robotiche, chiamate Lucy e Psiche, hanno lo scopo di aiutarci a comprendere la storia del primo Sistema Solare e verranno implementate a partire rispettivamente nel 2021 e nel 2023.
Mentre la missione di Lucy è esplorare uno degli asteroidi di Troia di Giove, Psiche esplorerà un asteroide metallico noto come 16 Psiche. E tra loro due, si spera che risponderanno ad alcune domande permanenti sulla formazione planetaria e su come sia diventato il Sistema Solare. Inoltre, queste missioni rappresentano i primi storici della NASA e l'esplorazione dello spazio umano.
Il Discovery Program della NASA, di cui fanno parte Lucy e Psyche, è stato creato nel 1992 per integrare i loro più grandi programmi "di punta". Riunendo scienziati e ingegneri per progettare missioni, l'obiettivo del programma Discovery è stato quello di massimizzare la ricerca scientifica creando molte missioni più piccole che hanno periodi di sviluppo più brevi e richiedono meno risorse operative.
La missione di Lucy è programmata per il lancio nell'ottobre del 2021 e dovrebbe arrivare alla sua prima destinazione (un asteroide della Cintura principale) nel 2025. Quindi farà rotta per i Trojan di Giove, un gruppo di asteroidi intrappolati dalla gravità di Giove e condividere la sua orbita. Si ritiene che questi asteroidi siano reliquie del primo sistema solare; e tra il 2027 e il 2033, Lucy ne studierà sei.
Oltre ad essere la prima missione per esplorare la popolazione di Troia di Giove, Lucy è anche di importanza storica a causa del numero di asteroidi che visiterà. Nel corso della sua missione, esaminerà sei Trojan, che è il numero totale di asteroidi della cintura principale che sono stati studiati fino ad oggi. La natura di questi sei asteroidi dovrebbe anche dirci molto sulla storia antica del Sistema Solare.
Come spiegò Harold F. Levison - il principale investigatore della missione Lucy del Southwest Research Institute (SwRI) a Boulder, Colorado - durante un briefing sulla NASA:
“Uno degli aspetti sorprendenti di questa popolazione è la loro diversità. Se li guardiamo attraverso i telescopi sulla Terra, vediamo che sono molto diversi tra loro nel loro colore, nei loro spettri. E quindi, crediamo che ci stia dicendo qualcosa su come il Sistema Solare si è formato ed evoluto ... Questa diversità in questi oggetti, crediamo, è dovuta al fatto che si sono effettivamente formati in regioni molto diverse del Sistema Solare, con caratteristiche fisiche molto diverse . E qualcosa è accaduto nella storia del Sistema Solare in cui questi oggetti sono partiti da distanze molto diverse, ma durante la formazione e l'evoluzione del Sistema Solare, sono stati spostati e collocati in questi serbatoi stabili vicino all'orbita di Giove. "
I sei Trojan che Lucy intende indagare sono stati selezionati perché la diversità delle loro caratteristiche fisiche mostra che provengono da luoghi diversi in tutto il Sistema Solare. Come diceva Levison, "Questi piccoli corpi sono davvero i fossili della formazione dei pianeti, ed è per questo che abbiamo chiamato Lucy come l'antenato umano noto come Lucy."
Inoltre, Lucy si baserà sul successo di missioni come New Horizons e OSIRIS-REx., Che include l'utilizzo di versioni aggiornate degli strumenti utilizzati per esplorare Plutone, la Cintura di Kuiper e l'asteroide Bennu -i.e. gli strumenti RALPH e LORRI e lo strumento OTES. Inoltre, diversi membri dei team scientifici New Horizons e OSIRIS-REx presteranno le loro competenze alla missione di Lucy.
Allo stesso modo, la missione di Psiche avrà un immenso valore scientifico poiché visiterà l'unico asteroide metallico noto per esistere. Questo asteroide misura circa 210 km (130 mi) di diametro e si ritiene che sia composto interamente da ferro e nichel. A questo proposito, è simile al nucleo metallico della Terra, così come ai nuclei di ogni pianeta terrestre nel Sistema Solare.
È per questo motivo che gli scienziati credono che possa essere il nucleo esposto di un pianeta delle dimensioni di Marte. Secondo questa teoria, 16 Psiche ha subito diverse importanti collisioni durante la prima storia del Sistema Solare, che ha causato la caduta del mantello roccioso. La sonda robotica verrà lanciata nel 2023 e dovrebbe arrivare entro il 2030 - dopo aver ricevuto una manovra di assistenza alla gravità terrestre nel 2024 e un sorvolo di Marte nel 2025.
Misurando la sua composizione, il campo magnetico e mappando le sue caratteristiche di superficie, il team scientifico di Lucy spera di saperne di più sulla storia della formazione planetaria. Come ha detto Lindy Elkins-Tanton - il principale investigatore di Psiche e il direttore della School of Earth and Space Exploration presso la Arizona State University - durante il briefing della NASA:
“L'umanità ha visitato mondi rocciosi e mondi ghiacciati e mondi fatti di gas. Ma non abbiamo mai visto un mondo metal. La psiche non è mai stata visitata o non è stata scattata una foto che fosse più di un punto di luce. E così, il suo aspetto rimane un mistero. Questa missione sarà vera esplorazione e scoperta. Pensiamo che la Psiche sia il nucleo metallico di un piccolo pianeta che è stato distrutto nell'alta energia, ad alta velocità, primo centesimo dell'età del nostro Sistema Solare. Visitando Psiche possiamo letteralmente visitare un nucleo planetario nell'unico modo in cui l'umanità ... Psiche ci fa visitare lo spazio interno visitando lo spazio esterno. "
Non solo si pensa che i nuclei planetari siano dove hanno origine i campi magnetici (che sono necessari per l'emergere della vita), ma sono completamente inaccessibili per noi. Il bordo estremo del nucleo esterno della Terra si trova a circa 2.890 km (1790 mi) dalla superficie del nostro pianeta. Ma l'umanità più profonda che sia mai stata scavata è stata a una profondità di 12 km (7,5 miglia), che si è svolta presso il pozzo trivellato Kola Superdeep, in Russia.
Inoltre, all'interno del nucleo terrestre, si stima che le condizioni di temperatura e pressione raggiungano 5700 K (5400 ° C; 9752 ° F) e da 330 a 360 gigapascal (oltre tre milioni di volte la normale pressione dell'aria). Ciò rende l'esplorazione del nucleo del nostro pianeta (o di qualsiasi altro pianeta del Sistema Solare, del resto) completamente impraticabile. Ecco perché una missione robotica in un mondo come Pysche è una tale opportunità.
E poiché la Psiche è l'unico corpo arrotondato di metallo che esiste nel sistema solare, l'asteroide è tanto improbabile quanto unico. E dal momento che nessuna missione è mai avvenuta per esplorare la sua superficie, e non esistono immagini che possano dirci come sarebbero le sue caratteristiche superficiali, la missione di Psiche è sicura di gettare una luce seria su come appare un mondo metal.
"Come pensiamo possa sembrare?" chiese Tanton. “Ha flussi di lava di zolfo di superficie sulla sua superficie? È coperto da imponenti scogliere create quando la solidificazione del metallo si è ridotta e l'esterno del corpo si è rotto? La sua superficie è una combinazione di metallo ferroso e cristallo minerale verde come lo sono i meteoriti di ferro? E che aspetto ha un cratere da impatto in metallo? I suoi bordi o i suoi bagliori metallici potrebbero congelarsi nel freddo dello spazio prima che ricadano sulla superficie. Non lo sappiamo. "
Jim Green, direttore della scienza planetaria della NASA, ha espresso entusiasmo per le missioni Discovery 13 e 14 in un recente comunicato stampa della NASA:
"Queste sono vere missioni di scoperta che si integrano nella più ampia strategia della NASA di indagare su come si è formato ed evoluto il sistema solare. Abbiamo esplorato pianeti terrestri, giganti gassosi e una serie di altri corpi in orbita attorno al sole. Lucy osserverà i resti primitivi più lontano nel sistema solare, mentre Psiche osserverà direttamente l'interno di un corpo planetario. Questi ulteriori pezzi del puzzle ci aiuteranno a capire come il sole e la sua famiglia di pianeti si sono formati, sono cambiati nel tempo e sono diventati luoghi in cui la vita potrebbe svilupparsi e essere sostenuta - e che cosa potrebbe riservare il futuro. "
Lucy e Psiche sono state scelte da cinque finalisti che sono stati selezionati per ulteriori sviluppi nel settembre 2015. Questi a loro volta sono stati scelti tra 27 concetti di missione che sono stati presentati nel novembre 2014. Esempi di missioni di scoperta passate e presenti includono la sonda spaziale Keplero, la navicella spaziale Dawn, Mars Pathfinder e il lander InSight (il cui lancio è previsto per il 2018).
