Пять лет Lucy летела к области, куда прежде не добирался ни один космический аппарат. После более чем трех с половиной миллиардов километров пути зонд NASA вошел в район троянских астероидов Юпитера, древней популяции малых тел, способной сохранить следы первых этапов формирования Солнечной системы. До первого близкого пролета осталось меньше года.
Lucy достигла области троянцев спустя пять лет после запуска 16 октября 2021 года. Четкой границы у скопления нет, поэтому инженеры определяют положение аппарата по радиосигналам и изображениям звезд. Зонд приближается к точке Лагранжа L4, где тысячи астероидов движутся по солнечной орбите впереди Юпитера.
Точки Лагранжа возникают там, где гравитация Солнца и Юпитера вместе позволяет небольшим телам долго сохранять устойчивое положение относительно планеты. Второе скопление находится возле точки L5 и следует за Юпитером. Троянцы при этом вовсе не окружают газовый гигант плотным поясом: расстояние от астероидов до Юпитера может достигать примерно 778 млн км, почти столько же разделяет сам Юпитер и Солнце.
Даже внутри каждого скопления космические камни находятся очень далеко друг от друга. Средняя дистанция между соседними троянцами превышает 9,6 млн км. Пока Lucy не подойдет к выбранной цели, камеры видят астероиды лишь крошечными точками, смещающимися на фоне звезд.
Первое близкое знакомство состоится 11 августа 2027 года. Lucy пройдет рядом с Эврибатом и его небольшим спутником Кветой. Эврибат особенно интересует исследователей как крупнейший сохранившийся фрагмент крупного древнего столкновения. Поверхность астероида по спектральным характеристикам отличается от многих других целей миссии, поэтому пролет может показать материал, прежде скрытый внутри более крупного родительского тела.
Подготовка к встрече уже началась. Весной 2026 года Lucy сняла четыре будущие цели: Эврибат, Полимелу, Левка и Оруса. Наблюдения помогают инженерам подобрать настройки камер для условий, которые невозможно полностью воспроизвести с Земли. Во время пролетов аппарат будет приближаться к астероидам примерно на 480–970 км и двигаться со скоростью до 26 тыс. км/ч, поэтому основную часть детальных измерений придется провести всего за несколько часов.
После Эврибата аппарат встретится с Полимелой в сентябре 2027 года, Левком в апреле 2028 года и Орусом в ноябре 2028 года. Затем траектория снова приведет Lucy к Земле. Гравитационный маневр в 2030 году отправит зонд к противоположному скоплению возле L5, где в марте 2033 года запланирован пролет мимо двойной системы Патрокл и Менетий.
Маршрут позволяет сравнить тела с очень разными размерами, цветом поверхности и составом. Современные модели предполагают, что троянские астероиды могли сформироваться в разных частях внешней Солнечной системы, а позднее гравитационное взаимодействие Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна переместило малые тела на нынешние орбиты. Ранее астрономы допускали более простую картину, при которой троянцы возникли непосредственно рядом с Юпитером.
Lucy должна проверить обе идеи, измеряя форму, состав, отражательную способность, массу и плотность целей. Приборы также будут искать минералы, лед, органические соединения, небольшие спутники и возможные кольца. NASA рассматривает троянцы как своеобразные капсулы времени возрастом более четырех миллиардов лет: сохранившийся материал способен показать, из какого вещества собирались внешние планеты и как молодая Солнечная система приобрела современную структуру.
Путь к троянцам уже принес отдельные открытия. В ноябре 2023 года Lucy пролетела возле небольшого астероида Динкинеш и обнаружила спутник Селам. Последующие снимки показали, что Селам состоит из двух соприкасающихся тел. Подобную контактную двойную систему, обращающуюся вокруг астероида, исследователи увидели впервые.
В апреле 2025 года аппарат провел генеральную репетицию будущих встреч возле астероида Дональджохансон. Анализ показал вытянутое тело в форме арахиса со сложным вращением сразу вокруг двух осей. На поверхности нашли железосодержащие глинистые минералы, сформировавшиеся при участии жидкой воды в далеком прошлом. Подробнее результаты пролета показали, насколько много информации может дать даже короткая встреча с небольшим астероидом.
Главные цели Lucy могут оказаться еще разнообразнее. За 12-летнюю основную миссию аппарат должен исследовать три объекта главного пояса и восемь троянских астероидов с учетом небольших спутников, установив рекорд по числу малых тел, изученных одной межпланетной станцией. Аппаратура рассчитана на работу более чем в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, где солнечный свет значительно слабее, а температура ниже. NASA сообщает, что системы и научные приборы работают штатно.
Вхождение Lucy в область троянцев завершило многолетний перелет к главной научной цели, но самое важное начнется летом 2027 года. Первые крупные снимки и измерения древних тел дадут возможность проверить, собрались ли троянцы рядом с Юпитером или прибыли из разных областей молодой Солнечной системы после масштабной миграции планет.
