Le vaisseau spatial Lucy est déjà en bonne voie vers les astéroïdes de Troie de Jupiter. Mais cela ne signifie pas qu'il ne peut pas apporter des améliorations à sa trajectoire en cours de route. Un nouvel article suggère qu'il pourrait être possible de pousser Lucy dans une orbite légèrement différente, lui permettant de passer un astéroïde encore non découvert au cours de son exploration du nuage L5 de Troie autour de Jupiter. S'il est terminé, il pourrait donner un objectif de recherche entièrement nouveau au répertoire de Lucy et définir davantage les différences entre les deux nuages de Troie.
Le travail apparaît sur le arxiv serveur de préimprimée.
Le nuage de L4 est déjà la principale cible de Lucy, avec quatre des cinq visites d'astéroïdes prévues de la mission se produisant dans ce groupe de premier plan. La seule exception est le binaire Patroclus – Menoetius, qui est un grand binaire dans le groupe L5 – le groupe d'astéroïdes voyageant derrière la planète sur son chemin orbital. Dans les deux groupes, Lucy ne visitera qu'une infime fraction du nombre total d'astéroïdes censés peupler l'espace.
La trajectoire de vol orbitale de Lucy est pour le moins compliquée. Il utilisera plusieurs assistances gravitationnelles de la Terre et du Soleil pour terminer son voyage vers l'orbite de Jupiter deux fois, et l'un des principaux objectifs du papier était de calculer ce qui serait nécessaire pour pousser légèrement son orbite pour passer par un astéroïde beaucoup plus petit, même si cet astéroïde n'a pas encore été découvert officiellement.
La première étape logique serait de découvrir réellement quel astéroïde Lucy tenterait d'approcher. La plupart des astéroïdes plus grands du groupe L5 (c'est-à-dire ceux qui ont des diamètres de plus de 10 km) ont déjà été découverts. Cependant, il y en a connu pour beaucoup de personnes inconnues qui n'ont pas eu suffisamment de temps d'observation ou un observatoire suffisamment fort pointé sur eux.
Les diamètres d'astéroïdes sont également connus pour suivre une loi de puissance, avec beaucoup plus d'astéroïdes de diamètres plus petits que ceux des plus grands. Comme nous connaissons déjà le nombre d'astéroïdes plus grands, les chercheurs pourraient alors faire des estimations du nombre total d'astéroïdes plus petits dans le système. Ils ont ensuite modélisé les positions approximatives en utilisant des distributions statistiques pour leur latitude, leur longitude et leur distance héliocentrique.
Ces résultats ont ensuite été utilisés pour planifier un calendrier d'observation à la fin de 2026, lorsque les chevaux de Troie sont opposés à la Terre. Selon l'article, si l'un des plus grands télescopes, tels que Subaru ou l'Observatoire Vera Rubin, était d'observer uniquement la zone où il y a probablement la densité la plus élevée d'astéroïdes, ils trouveraient probablement des candidats potentiels de survol de 700 m de diamètre dans une seule nuit de temps d'observation.
Un astéroïde plus petit de seulement 500 m prendrait quelques nuits, et les deux nécessiteraient une technique « d'empilement » qui suivrait des objets faibles au fil du temps. Cependant, si cette campagne d'observation était consacrée à trouver un autre objectif pour Lucy, les auteurs ne sont pas en doute qu'il serait en mesure d'en trouver un.
Mais à quel point Lucy devrait déjà y être proche? Toute correction de cours prendrait de l'énergie, et trop de l'une pourrait mettre en danger le reste des objets de la mission. Pour faire cette estimation, les auteurs – qui incluent le chercheur principal adjoint de Lucy et scientifique de projet adjoint – ainsi que des chercheurs de diverses universités américaines et de la NASA – devaient calculer une quantité maximale de « Delta-V » qui pourrait être utilisé dans le but de changer la trajectoire de l'artisanat. Ils se sont installés sur une correction de cours « modérée » d'environ 50 m / s, ce qui est gérable avec les réserves de carburant que Lucy porte déjà.
Ils ont également calculé qu'il y avait deux fois potentiels où ce changement delta-V pourrait être viable. Le vaisseau spatial pourrait ajuster son cours après sa troisième assistance à la gravité de la Terre, qui vise à la déclencher vers le centre du cluster L5. Cependant, si elle ajuste le cours en utilisant l'assistance gravitationnelle, il devrait toujours être correct après le vol avec le nouvel astéroïde pour s'assurer qu'il peut toujours atteindre son binaire cible dans le cluster L5.
Faire le changement pendant cette fenêtre offre l'avantage d'être plus susceptible de pouvoir passer de près en astéroïde, car ils sont plus étroitement emballés au centre du nuage L5, mais il a un temps limité pour effectuer l'ajustement.
Une autre fenêtre serait «post-patroclus», lorsque le vaisseau spatial navigue vers le bord extérieur du groupe L5. Cette option permettrait à un plus grand volume d'atteindre avec un changement rapide de vitesse et une fenêtre de temps beaucoup plus longue pour atteindre une cible potentielle, même s'il y en a moins à atteindre.
Pour exécuter ce plan, l'équipe de mission devra obtenir du temps d'observation sur un télescope suffisamment grand à la fin de la fenêtre 2026. S'ils ne le font pas, il n'est pas probable qu'ils pourront trouver un astéroïde supplémentaire pour que Lucy puisse visiter.
Compte tenu de la nouvelle science potentielle qui pourrait provenir de la visite d'un astéroïde dans cette gamme de taille, en particulier avec le coût relativement limité d'un léger changement de trajectoire à une mission déjà opérationnelle, il semblerait un gaspillage de ne pas saisir cette opportunité. Mais, le temps d'observation est en forte demande dans tous les domaines, donc pour l'instant la communauté des astéroïdes n'aura qu'attendre et voir si l'intrépide Explorateur Troie obtiendra le soutien dont il sera encore plus révolutionnaire.
