В октябре 2021 года NASA отправит беспрецедентную по сложности траектории миссию Lucy, которая посетит целую группу астероидов в разных участках Солнечной системы. На схеме изображен путь зонда относительно Юпитера. В период с 2027 по 2028 год Lucy после двух гравитационных маневров у Земли посетит в точке Лагранжа L4 астероиды (3548) Eurybates, (15094) Polymele, (11351) Leucus и (21900) Orus. Затем снова совершит гравитационный маневр у Земли и посетит в точке Лагранжа L5 двойной астероид (617) Patroclus-Menoetius в 2033 году. В качестве бонуса в 2025 году на пути к облаку L4 Lucy посетит небольшой астероид главного пояса (52246) Donaldjohanson.
Даже после пролета в 2033 году около двойной системы астероидов Lucy продолжит каждые шесть лет двигаться между облаками астероидов-троянцев в этих точках Лагранжа. Разработка миссии с такой сложной траекторией является особым вызовом для ученых и инженеров. Руководит группой разработчиков Кевин Берри из Центра космических полетов имени Годдарда NASA. Планируется рассчитать траекторию так, чтобы Lucy с минимальными возможными затратами топлива двигалась по своему пути.
Однако будет использоваться и оптическая навигация. Ее разработкой руководит Корали Адам. Бортовые камеры будут фиксировать расположение Lucy относительно известных объектов. Это позволит скорректировать орбиту. Такие расчеты уже ведутся. Характерной особенностью миссии станут значительные показатели дельта-V – это изменения скорости аппарата, которые необходимы для выполнения орбитального маневра.
В разработке команд для аппарата в целях корректировки орбиты участвуют Lockheed Martin и Юго-западный научно-исследовательский институт. Все коррективы потребуют больших энергозатрат, поэтому крайне важно проводить их своевременно. Причем в некоторых случаях Lucy будет терять контакт с Землей.
Например, когда аппарат окажется за Солнцем относительно нашей планеты. Это усложняет задачу. Хотя уже разработаны эффективные алгоритмы, нивелирующие эти потери связи – схема отработана на многочисленных других миссиях. Lucy станет прорывной миссией не только в изучении астероидов, которые могут рассказать о давней истории Солнечной системы, но и в инженерной науке и проектировании, поскольку ставит задачу такой сложности, которой еще перед специалистами отрасли не было.