De sonde zal een recordbrekend aantal planetoïden onder de loep gaan nemen én voor het eerst een bezoekje brengen aan de Trojanen.

In 1974 stuitten onderzoekers in Ethiopië op de resten van een ons onbekende mensachtige. De paleoantropologen doopten haar liefdevol ‘Lucy’. En nu, bijna vijftig jaar later, vertrekt een gelijknamige ruimtesonde naar de Trojanen van Jupiter. Gehoopt wordt dat de sonde, die naar de Ethiopische Lucy vernoemd is, meer inzicht kan geven in de totstandkoming en evolutie van ons zonnestelsel. En zo in zekere zin in de voetstappen treedt van haar naamgenoot die ons op haar beurt meer inzicht heeft gegeven in onze eigen evolutionaire geschiedenis.

16 oktober
Er wordt al jaren aan deze nieuwe ruimtemissie gewerkt en binnenkort gaat Lucy dan ook echt de lucht in; de lancering staat vooralsnog gepland voor 16 oktober. Hoog tijd dus om deze missie – die bol staat van de primeurs – eens onder de loep te nemen.

De missie van Lucy draait om de Trojanen. Dit zijn eigenlijk brokstukken die nog uit de beginjaren van het zonnestelsel stammen en zich in twee zwermen in de baan van Jupiter verzameld hebben. De ene zwerm reist voor Jupiter uit. De andere reist Jupiter achterna. In totaal zijn ons meer dan 9800 van deze Trojanen bekend. En Lucy kan ze natuurlijk niet allemaal bezoeken. Daarom heeft de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie er een aantal interessante exemplaren uitgevist:

Eurybates en Queta
Zo staat in augustus 2027 een scheervlucht langs Eurybates en Queta op de planning. Eurybates is een 64 kilometer grote planetoïde die in zekere zin behoorlijk zeldzaam is. Het is namelijk een C-type planetoïde en die maken slechts 7 procent van de Trojanen uit. Met een scheervlucht langs Eurybates vangt Lucy eigenlijk twee vliegen in één klap. In 2020 ontdekten astronomen namelijk dat de flinke planetoïde een klein maantje bezit. Lucy zal er vlak langs scheren om zo ook direct een blik op een heel kleine Trojaan te kunnen werpen.

Polymele
In september 2027 wacht dan Polymele. Deze planetoïde is 24 kilometer groot. En observaties vanaf de aarde suggereren dat deze in 6,1 uur om de eigen as draait. Polymele is een iets ander type planetoïde dan Eurybates; Polymele behoort tot de zogenoemde P-type planetoïden.

Leucus
In april 2028 scheert Lucy dan langs een D-type planetoïde: Leucus. Deze ruimtesteen is bijzonder, omdat deze wel 440 uur nodig heeft om een rondje om de eigen as te voltooien. Daarnaast is ook de vorm opvallend; Leucus heeft een lange as van 31 kilometer en een korte as van 15 kilometer en is dus heel ovaalvormig.

Orus
In het najaar van 2028 brengt Lucy dan ook nog een bezoekje aan Orus. Dit is eveneens een D-type planetoïde. De ruimtesteen is met een diameter van 62 kilometer ongeveer even groot als Eurybates. Maar de geschiedenis van Orus is waarschijnlijk heel anders. Eurybates deelt zijn baan namelijk met een groot aantal familieleden die – na allerlei botsingen – allemaal van één veel grotere planetoïde lijken te zijn losgekomen. Orus wordt niet met zo’n familie in verband gebracht.

Patroclus en Menoutius
In 2033 scheert Lucy dan ook nog langs Patroclus en Menoutius. De twee zijn allebei zo’n 100 kilometer groot en ze cirkelen rond hetzelfde punt in de ruimte. Dergelijke binaire planetoïden zijn vrij zeldzaam onder Trojanen.

De reis van Lucy. Afbeelding: Southwest Research Institute.

De scheervluchten langs de Trojanen zullen een schat aan informatie opleveren. Niet in de laatste plaats, omdat er nog nooit een missie naar de Trojanen is ondernomen. Er valt dus nog veel te ontdekken!

Onderzoek
Lucy zal onder meer onderzoek doen naar de vorm van de Trojanen en de mate waarin ze zonlicht reflecteren. Ook zal de sonde vaststellen hoeveel kraters er op de Trojanen te vinden zijn en hoe die over het oppervlak verdeeld zijn. Ook de distributie van mineralen, ijs en (complexe) organische moleculen op het oppervlak van de Trojanen komt aan bod. Net als hun samenstelling en de eigenschappen van hun oppervlak. Tenslotte zal Lucy ook op jacht gaan naar eventuele maantjes of ringenstelsels rond Trojanen.

Gehoopt wordt dat de missie niet alleen meer onthult over de Trojanen, maar ook meer inzicht kan geven in de evolutie van ons zonnestelsel. De Trojanen worden gezien als ‘planetaire kliekjes’: restmaterialen, overgebleven na de ‘bouw’ van de planeten. En in tegenstelling tot de planeten zijn deze ruwe materialen sinds de totstandkoming van de planeten nauwelijks veranderd. Ze kunnen ons dan ook een uniek inkijkje geven in de omstandigheden ten tijde van de totstandkoming van de planeten en de materialen die voor de bouw van de planeten voorhanden waren. En tenslotte kunnen de Trojanen – juist doordat ze zo divers zijn – wellicht ook onthullen hoe die pasgevormde planeten zich vanaf hun geboorteplek verplaatsten. Want het feit dat de Trojanen zo divers zijn, wijst erop dat ze in verschillende delen van het zonnestelsel zijn ontstaan en onderzoekers denken dat ze tijdens de migratie van de gasreuzen in hun huidige baan zijn verzameld en vast komen te zitten.

In cijfers
De missie van Lucy duurt 12 jaar. In die periode zal ze 6,3 miljard kilometer afleggen. Tijdens de missie zal de sonde zich op grote afstand van de zon begeven; tijdens de ontmoeting met de Trojanen bedraagt de afstand tussen de zon en Lucy al gauw 850 miljoen kilometer. Om ook op zo’n grote afstand nog voldoende zonne-energie op te kunnen wekken, is Lucy uitgerust met twee enorme met zonnepanelen bedekte vleugels die elk een diameter van 7,3 meter hebben.

De missie van Lucy is om meerdere redenen heel bijzonder. Niet alleen wordt er voor het eerst een bezoek aan de Trojanen gebracht; het is ook voor het eerst dat een ruimtesonde in één missie zoveel planetoïden aandoet. In totaal maar liefst acht ruimtestenen! Naast de zeven Trojanen scheert Lucy in 2025 namelijk ook nog langs planetoïde Donaldjohanson (vernoemd naar de ontdekker van de Afrikaanse Lucy). De scheervlucht moet gezien worden als een generale repetitie die voorafgaat aan de scheervluchten langs de Trojanen.

Met een missieduur van 12 jaar kunnen we de komende jaren ons hart ophalen; regelmatig zullen we getrakteerd worden op nieuwe feitjes over deze tot op heden onderbelicht gebleven ruimtestenen. En natuurlijk hopen we op mooie beelden; Lucy is daartoe uitgerust met een camera die de Trojanen – ondanks dat ze extreem donker zijn – toch vrij gedetailleerd kan vereeuwigen. Van zo’n 1000 kilometer afstand zou de camera toch nog in staat moeten zijn om kraters met een diameter van 70 meter te spotten. De beelden zullen onze kijk op de Trojanen – die we nu eigenlijk alleen kennen als pixeltjes licht – radicaal veranderen. En en passant dus ook ons beeld van de evolutie van ons zonnestelsel aanvullen en waar nodig corrigeren.