NASA lanceert Lucy-missie die Trojan-asteroïden van Jupiter gaat bestuderen

NASA heeft met succes een onbemand ruimtevaartuig gelanceerd dat de asteroïden rond Jupiter gaat bestuderen. De missie, genaamd Lucy, gaat twaalf jaar duren en behelst drie gravity assists om zijn doel te bereiken.

De lancering vond plaats op zaterdag, om 5:34 uur 's ochtends lokale tijd en 11:34 uur Nederlandse tijd. De raket, een ULA Atlas V 401, steeg op van Space Launch Complex 41, bij Cape Canaveral Space Force Station, in Florida. Lucy maakt een baan om de zon en keert rond oktober van volgend jaar terug voor een gravity assist bij de aarde, gevolgd door nog een gravity assist om de aarde in 2024, waarna het daadwerkelijk naar Jupiter af zal reizen en de Donaldjohanson-asteroïde van dichtbij zal bekijken. Dat gebeurt naar verwachting in 2025.

De Donaldjohanson-asteroïde is de eerste stop, gevolgd door de Trojan-asteroïden. Deze draaien niet in een baan om Jupiter heen, maar delen Jupiters baan om de zon. Die zal Lucy voor het eerst in 2027 tegenkomen. Na vier flybys met de Trojanen komt er een derde gravity boost in 2031 en in 2033 zal Lucy de Trojanen opnieuw van dichtbij bekijken.

NASA omschrijft de asteroïden als 'tijdcapsules' van de geboorte van ons zonnestelsel, meer dan vier miljard jaar geleden. De asteroïden zouden mogelijk gemaakt zijn van hetzelfde 'primordiale materiaal' waar de buitenste planeten uit bestaan. Hoewel het lang duurt voordat Lucy ze daadwerkelijk kan bestuderen, zegt missiehoofd Hal Levison: "Deze objecten zijn het wachten en alle moeite waard vanwege hun immense wetenschappelijke waarde. Ze zijn als diamanten in de lucht."

Lucy is de eerste missie die de Trojanen gaat bestuderen en volgens NASA heeft geen enkele andere ruimtemissie ooit zoveel verschillende bestemmingen in hun eigen banen om de zon gehad.

Daadwerkelijke lancering vindt plaats vanaf 34:40

Reacties (47)

[wildhagen]

Een andere vermeldenswaardig feit rondom Lucy is dat deze van stroom wordt voorzien door 2 enorme vleugels met zonnepanelen. Dit is voor het eerst dat een ruimtesonde die zover de ruimte in gaat enkel door zonnepanelen van energie wordt voorzien. In het verleden werden die zonnepanelen namelijk doorgaans aangevuld met een Radioisotope thermoelectric generator (RTG), die dus nucleair is.

En de naam Lucy is afgeleid van Lucy, een prehistorisch skelet van homo australopithecus, een verre voorloper van de mens, die in 1974 in Ethiopië werd ontdekt.

Overigens werkte het Japanse JAXA aan een soortgelijke missie naar deze Trojanen, in de vorm van OKEANOS (Oversize Kite-craft for Exploration and Astronautics in the Outer Solar system), maar deze missie is helaas niet doorgegaan.

[Reactie gewijzigd door wildhagen op 24 juli 2024 18:32]

[Wannesvdw]

Dan vraag ik me daarbij af of deze ruimtesonde dan wel lang gaat meegaan. Zeker gegeven het feit dat deze richting de asteroïdegordel gaat worden gestuurd. Is er geen groter gevaar dat deze sonde sneller zonder stroom gaat komen te vallen, naargelang deze langer wordt blootgesteld aan MMOD's (Micrometeroid and orbital debris) nabij Jupiter?

[robvanwijk]

MMOD's (Micrometeroid and orbital debris) nabij Jupiter?

Het artikel verwoordt het nogal onhandig, maar Lucy gaat nooit in de buurt komen van Jupiter. De asteroïden waar het hier om gaat zijn de "Trojans" (die, voor de duidelijkheid, werkelijk helemaal niets met Troje te maken hebben, behalve dan de namen die ze gekregen hebben). Die bevinden zich in de L4 en L5 Lagrange-punten van Jupiter en de Zon. Jupiter - Zon - L4 en Jupiter - Zon - L5 zijn allebei gelijkzijdige driehoeken, dus de asteroïden waar het hier om gaat bevinden zich even ver van de zon als Jupiter (met andere woorden: ze zitten in dezelfde omloopbaan), maar hun afstand tot Jupiter is óók gelijk aan de afstand van Jupiter tot de Zon. Lucy zal dus wel "de baan van Jupiter" bezoeken, maar op het moment dat ze daar is zal Jupiter zelf er niet zijn (die loopt 60 graden achter op L4 en 60 graden voor op L5).

Ik heb voor de rest geen enkel idee of er veel rotzooi vlakbij Jupiter rondzwerft; de term "MMOD" zei me bijvoorbeeld niets. Afgaande op wat de NASA er zelf over zegt, gaat in elk geval "orbital debris" vooral over (oude) satellieten rond Aarde: "Orbital debris consists of remnants from previous missions.". Dat zou rondom Jupiter geen probleem mogen zijn. Hoeveel micrometeroïden rondzwerven tussen de grotere rotsblokken rond L4 en L5 durf ik echt niet te zeggen. Maar ik kan me niet voorstellen dat NASA dat compleet over het hoofd heeft gezien, dus ofwel is het risico minimaal, ofwel is dit onderzoek dusdanig interessant dat het het risico waard is.

[multikoe]

Goede verduidelijking.
Scott Manley heeft ook een mooie uitleg van de Lagrange-punten. Die uitleg is super-helder (zoals gewoonlijk) en wat ik er van leerde is dat die Lagrange-punten geen superstabiele zwaartekrachtputten zijn waarin objecten "gevangen" worden. Het zijn locaties waar objecten die daar eenmaal zijn, ook blijven.

De krachten die daarvoor zorgen zijn niet zo bijster groot en dat je mag dus aannemen dat de objecten die zich nu in de Lagrangepunten van Jupiter bevinden, daar altijd al geweest zijn. En dus zeer waarschijnlijk bestaan het hetzelfde materiaal waaruit ook Jupiter is ontstaan. Dat maakt ze zo vreselijk interessant.

[BadRespawn]

Die uitleg is super-helder (zoals gewoonlijk) en wat ik er van leerde is dat die Lagrange-punten geen superstabiele zwaartekrachtputten zijn waarin objecten "gevangen" worden. Het zijn locaties waar objecten die daar eenmaal zijn, ook blijven.

Dat geldt alleen voor L4 en L5, en dan alleen als de verhouding tussen de massa vd primaire en de secundaire body groot genoeg is, en de verstorende invloed van ander factoren niet te groot is (Maan-Aarde L4 en L5 zijn niet stabiel; vanwege de Zon en de enigszins excentrieke baan vd Maan). Voor de overig L punten is altijd 'station keeping' nodig om daar te blijven.

[multikoe]

Klopt, maar het artikel gaat dan ook over objecten in L4 en L5. De overige Lagrange punten zijn inderdaad instabiel.

[robvanwijk]

Scott Manley heeft ook een mooie uitleg van de Lagrange-punten.

Voor iedereen die geen zin heeft om zelf de juiste video erbij te zoeken: What Makes Lagrange Points Special Locations In Space (niet dat het een slechte zaak zou zijn om, op zoek naar de goede video, simpelweg al zijn video's te kijken )

De krachten die daarvoor zorgen zijn niet zo bijster groot en dat je mag dus aannemen dat de objecten die zich nu in de Lagrangepunten van Jupiter bevinden, daar altijd al geweest zijn. En dus zeer waarschijnlijk bestaan het hetzelfde materiaal waaruit ook Jupiter is ontstaan.

In zijn video specifiek over How NASA's Lucy Mission Will Visit More Asteroids Than Any Other Spacecraft zit echter (van ongeveer 3:35 tot 4:30) nog een belangrijk extra detail: die conclusie gaat alleen op als de baan van Jupiter om de zon altijd (nagenoeg) hetzelfde is gebleven. Daar wordt tegenwoordig meer en meer aan getwijfeld. Als Jupiter in de loop der tijd van ver weg steeds verder naar binnen is gemigreerd, dan zijn de huidige Trojans de rotsblokken die toevallig in de buurt van L4 en L5 waren toen de baan van Jupiter zijn huidige positie innam (tenminste... afhankelijk van hoe die verschuiving precies heeft plaatsgevonden en met mijn beperkte kennis van orbital mechanics ).

[multikoe]

Hmmm. Mijn kennis van orbital mechanics is zo mogelijk nog minder, maar als de baan van Jupiter langzaam verandert, dan bewegen L4 en L5 ook langzaam mee. Die zijn stabiel, dus elk object dat in L4 of L5 aanwezig was, zal meebewegen met die punten. Maar, mits, tenzij en waarschijnlijk....

[wildhagen]

De geplande mission duration is 12 jaar, dus hij zou tot iig 2033 mee moeten gaan. Ik neem aan dat men daar echt wel rekening mee gehouden heeft van die gevaren, het zijn neit voor niets wetenschappers en specialisten op hun vakgebied

De bedoeling is dat hij op het verste punt van de zon zo'n 504 Watt aan energie ter beschikking heeft om alle apparatuur te laten werken.

[tw_gotcha]

Altijd zo lullig dat de electronica dan 13+ jaar verouderd is, maar niks aan te doen natuurlijk.

[Huugje]

Zolang die electronica gewoon zijn werk doet maakt het toch helemaal niet uit in hoeverre die al verouderd is?

[tw_gotcha]

ik denk met zonnecellen en kleine bandbreedte dat de hoeveelheid info die verzodnen kan worden altijd achterloopt bij wanneer het binnenkomt. Daar is natuurlijk niksaan te doen maar.

[!GN!T!ON]

veel meer dan 13.

[multikoe]

We hebben ondertussen erg veel ervaring met deze risico's en ik denk dat je onderschat hoe ontzettend leeg de ruimte eigenlijk is. De kans op een inslag is niet nul, maar het scheelt niet veel.

[tovade]

Inderdaad. Het beeld dat veel mensen van de asteroïdengordel hebben is ingegeven door Hollywood: een hele hoop stenen die op een paar meter van elkaar zweven.

In realiteit is de gemiddelde afstand tussen 2 van die brokken ruim een miljoen kilometer. (https://earthsky.org/space/what-is-the-asteroid-belt/). Je vliegt er dus zonder problemen door.

[Nox]

Als ik de wiki zo lees kan je met een gram Po²¹⁰ 140W opwekken. Met een paar kilo van dat spul kan je dus genoeg energie opwekken om een kleine jet te laten vliegen. Omdat het alfastraling betreft zijn de shielding-eisen vrij beperkt. Is dit dan niet een idee om zo'n reactor in vliegtuigen in te zetten met plasmajets? Als je kleine toestellen met zeg 30-50 stoelen kan maken opent dat de weg naar grotere toestellen. Even een brainfart uiteraard ben totaal geen expert op dit gebied.

[GekkePrutser]

Het is heel lastig om dit om te zetten in het soort energie dat je daadwerkelijk kan gebruiken voor voortstuwing. De "brandstof" is dan wel zeer klein, maar de machinerie om er zo veel energie uit op te wekken niet. Om dat op te schalen wordt dat ook groter en zwaarder.

Ook is het niet fijn als er een vliegtuig neerstort en een heel gebied besmet met radioactief materiaal

[Nox]

Het is alfastraling, volgens mij niet enorm schadelijk. Uiteraard, puntje van aandacht.

[GekkePrutser]

Het is wel degelijk enorm schadelijk. Het bevat enorm veel energie vergeleken met de andere stralingsvormen. Juist omdat het volledig geabsorbeerd wordt (gammastraling immers niet, daardoor werken roentgenfoto's juist). Ja, het is makkelijk af te schermen. een stukje papier is al zo ongeveer voldoende. En het dringt niet ver door in je huid, dus krijg je er brandwonden en eventueel huidkanker van. Ernstig, maar omdat je dat soort dingen snel opmerkt (het zit in je huid immers) meestal niet dodelijk.

Echter, als het voorbij je lichamelijke bescherming komt, heb je een enorm probleem. Als je bijvoorbeeld een stofdeeltje van een alfa-emitter in je longen krijgt, dan kan dat daar volop je gevoelige longweefsel bestralen. Dan loop je daar zo veel straling van op dat je er vrijwel zeker aan dood gaat. Daarom is verspreiding van het materiaal bij zo'n crash zo gevaarlijk.

[Reactie gewijzigd door GekkePrutser op 24 juli 2024 18:32]

[BadRespawn]

Plasma motoren geven maar heel weinig voortstuwing, daarmee ga je niet een vliegtuig van de grond krijgen. Als je voldoende motoren plaatst dan wordt het te zwaar.
Dat nog afgezien van de vraag of plasma motoren überhaubt werken binnen de atmosfeer.

[Reactie gewijzigd door BadRespawn op 24 juli 2024 18:32]

[Nox]

https://youtu.be/zreTrshsg-c

Ze werken binnen de atmosfeer

[BadRespawn]

OK maar dat lost dus niet het probleem op

[Nox]

Als je de video bekijkt zie je dat je er veel van nodig hebt, maar vliegtuigen zijn ook heel groot. Deze tech is vrij nieuw en als er een aantal optimalisaties mogelijk zijn zie ik wel kansen/mogelijkheden voor jets. Misschien niet gelijk een 500-persoons widebody maar misschien wel zoals de nieuwe modellen in 50-persoons formaat.

[BadRespawn]

Deze tech is vrij nieuw en als er een aantal optimalisaties mogelijk zijn zie ik wel kansen/mogelijkheden voor jets.

"vrij nieuw" is een understatement. Volgens Popular Mechanics gaat het minstens nog 10 jaar duren voordat misschien praktische toepassing mogelijk is. Bovendien ging je suggestie niet over die motoren in het algemeen, maar over RTGs als energiebron voor die motoren. Zoals gezegd: het benodigde materiaal is schaars, een paar kilo voor ieder vliegtuig ga je niet bij elkaar krijgen, zeker niet economisch rendabel. En voor iedere kilo radioactief materiaal heb je vele kilo's aan materiaal nodig om het veilig te maken, dus gewicht is ook een probleem.

[Starpilot]

Probleem is dat er van dit materiaal weinig beschikbaar is (volgens mij bijproduct van nuclear bomb productie en aangezien die niet zo veel meer gemaakt worden als vroeger...)
Daarom hebben alleen de flag missions van NASA die onder de New Frontiers program vallen de mogelijkheid een nuclear isotope reactor te gebruiken, ook het budget van deze missies zijn aardig wat hoger 1miljard+
Lucy valt onder de Discovery programma en heeft die mogelijkheid niet

[MSalters]

Het probleem is niet eens de vermogensdichtheid. 140W is genoeg om op te stijgen.

Het echte probleem is dat het veel te veel is voor het overgrote deel van de vlucht. Je kunt het niet uitzetten. Die 140W is continu, het is warmte, en je moet het 100% van de tijd kwijtraken. Dat betekent praktisch gesproken dat je dus luchtkoeling nodig hebt, wat op zijn beurt weer betekent dat je radioactief materiaal vlakbij de lucht zit. En het primaire risico wat je moet oplossen is het vrijkomen van die radioactiviteit in de atmosfeer - zoals al gezegd zijn alfa-stralers vooral een risico in de lucht, bij inademen.

[Tom Paris]

Dit is voor het eerst dat een ruimtesonde die zover de ruimte in gaat enkel door zonnepanelen van energie wordt voorzien.

Juno wordt ook enkel door zonnepanelen van energie voorzien. De Trojanen zitten in dezelfde baan als Jupiter, dus Lucy kan niet heel veel verder dan Juno gaan?

[wildhagen]

Maar Juno bevat als backup nog 2 Li-Ion batterijen, met elk een vermogen van 55 Ah. Die draait dus niet enkel op zonnepanelen, wat bij Lucy wel het geval is.

Two 55 Ah lithium-ion batteries that are able to withstand the radiation environment of Jupiter provide power when Juno passes through eclipse.

Zie https://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft)

Dus niet helemaal met elkaar te vergelijken, daar Lucy het echt enkel met zonnekracht moet doen.

[Tom Paris]

En hoe worden die batterijen gevuld? Zoals je quote ook aangeeft, Juno heeft die batterijen nodig omdat de sonde 'achter' Jupiter geen zonneschijn opvangt. Lucy blijft wel gedurende de hele missie 'in de zon' en dat maakt batterijen dus overbodig... De gekozen energievoorziening voor zowel Juno als Lucy is dus een resultaat van de baan van de sonde, geen fundamentele doorbraak oid die batterijen nu overbodig maakt.

[Verwijderd]

En Donaldjohanson is vernoemt naar..... Donald Johanson, de ontdekker van Lucy. Meer info van Scott Manley: How NASA's Lucy Mission Will Visit More Asteroids Than Any Other Spacecraft.

[BadRespawn]

Een andere vermeldenswaardig feit rondom Lucy is dat deze van stroom wordt voorzien door 2 enorme vleugels met zonnepanelen. Dit is voor het eerst dat een ruimtesonde die zover de ruimte in gaat enkel door zonnepanelen van energie wordt voorzien. In het verleden werden die zonnepanelen namelijk doorgaans aangevuld met een Radioisotope thermoelectric generator (RTG), die dus nucleair is.

Dat is letterlijk waar, maar zo geformuleerd wordt gesuggereerd dat geen enkele andere ruimtesonde ook maar in de buurt komt. Je weet wel, die ene met drie enorme zonnepanelen, ook geen RTG, en ook bij Jupiter.

[Pianist1985]

Never mind, dubbelop.

[Reactie gewijzigd door Pianist1985 op 24 juli 2024 18:32]

[Tony Werten]

Hmm, vernoemd naar een prehistorisch skelet ?

Lucy die in de lucht op zoek gaat naar diamanten klinkt toch wel heel erg naar een Beatles nummer...

[mavaros]

Dit is een hele vette missie van NASA.

Drie keert swingen en uiteindelijk de zonnepanelen ontplooien om energie te krijgen, is nog nooit eerder gedaan. Eigenlijk is dat best heel gaaf.

Maar dat snapt mijn omgeving niet, want geen benul van ruimtevaart.

[multikoe]

Die gravity assists zijn een redelijk ingeburgerde procedure. Op Wikipedia vind je een lange lijst met sondes die gravity assists gebruiken om in een bepaalde baan te komen. De Pioneers en de Voyagers zijn mooie voorbeelden (omdat ze uit ons zonnestelsel geslingerd werden).

En de zonnepanelen zijn al uitgevouwen, dat was zo'n beetje het eerste wat de sonde deed.

[mavaros]

Ik betwijfel of de zonnepanelen nu al uitgevouwen zijn, maar het zou best kunnen hoor. De sonde zit/zat in een soort parkeerbaan, voordat ie naar Jupiter gaat.

De zonnepanelen zijn inderdaad niet nieuw, maar ze hebben nog nooit volledig op zonne-energie een missie bij Jupiter gedaan. Tot nu toe gebruikte ze daarvoor een kleine kerncentrale als brandstof.

Maar goed, ik ben geen ruimtevaartdeskundoloog, dus dan is alles dat ver weg geschoten wordt al heel imposant.

[multikoe]

Ik betwijfel of de zonnepanelen nu al uitgevouwen zijn

Twijfel niet langer:
https://blogs.nasa.gov/lu...ys-solar-arrays-deployed/

De sonde zit/zat in een soort parkeerbaan, voordat ie naar Jupiter gaat.

Nee, Lucy is in de baan om de zon gebracht, die hem/haar over een jaar weer bij de aarde brengt, om van de aarde een flinke hengst te krijgen (de eerste gravity assist)

maar ze hebben nog nooit volledig op zonne-energie een missie bij Jupiter gedaan

Juno gebruikt uitsluitend zonnepanelen en draait op dit moment rond Jupiter.

Tot nu toe gebruikte ze daarvoor een kleine kerncentrale als brandstof.

"Kerncentrale" is niet de juiste omschrijving. De RTG's die gebruikt worden zijn meer een soort nucleaire batterij, waarin warmte direct wordt omgezet in electriciteit. En die worden nog steeds gebruikt omdat ze een zeer betrouwbare energiebron zijn. De Voyagers, gelanceerd in 1977, draaien daar nog steeds op.

Maar goed, ik ben geen ruimtevaartdeskundoloog, dus dan is alles dat ver weg geschoten wordt al heel imposant.

[BadRespawn]

De zonnepanelen zijn inderdaad niet nieuw, maar ze hebben nog nooit volledig op zonne-energie een missie bij Jupiter gedaan. Tot nu toe gebruikte ze daarvoor een kleine kerncentrale als brandstof.

Juno doet het ook zonder RTG, heeft alleen een paar oplaadbare batterijen voor als ie door de schaduw van Jupiter gaat, en verder drie enorme zonnepanelen.

[Alex3]

@Mark_88: Op Wikipedia vind je ook de Nederlandse term voor gravity assist: zwaartekrachtsslinger.

[Reactie gewijzigd door Alex3 op 24 juli 2024 18:32]

[multikoe]

Misschien ben ik wat snobistisch, maar ik vind de engelse termen vaak krachtiger en korter. "Gravity assist" komt veel dichter in de buurt van wat er werkelijk gebeurt dan "Zwaartekrachtslinger". En het heeft minder lettertjes...

[phYzar]

Ze zijn als diamanten in de lucht.

Dat wordt een aardige trip

Lucy in the sky with diamonds

[page404]

Yeah, ik zag ook wat hij daar deed

[koelpasta]

NASA lanceert Lucy-missie die Trojan-asteroïden van Jupiter gaat bestuderen

Die dingen hebben gewoon een Nederlandse naam hoor.
Trojanen

[TheVivaldi]

cc @Mark_88

Hoewel dit eigenlijk in Feedback hoort: Geachte Redactie

[punkfreak]

Launch live gevolgd op het kanaal van Clear Usui Rocket. Geweldig entertainend om haar zo enthousiast te zien.
Dit was de livestream: https://www.youtube.com/watch?v=5z4EN6G77PY

[Armselig]

Ik ben verwend door Science Fiction, ik erger me er nogal aan dat het 12 jaar moet duren, dat dat ding eerst nog een paar jaar om de aarde moet zwiepen voordat 'ie genoeg momentum heeft, etc.

[jqv]

Dit ruimtevaartuig heeft een interessante naam.
Deze is namelijk genoemd naar een skelet waarvan later bleek dat dit één van de voorvaderen is van de Homo Sapiens.

https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Australopithecus_afarensis