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Comment l’équipe de la mission Lucy de la NASA a découvert les Eurybates de la NASA

Images Hubble d’Eurybates et de son satellite le 3 janvier 2020, lorsque le satellite était visible (entouré de vert), et le 11 décembre 2019, lorsque le satellite était trop proche d’Eurybates pour être vu. Crédit: NASA / Hubble / K. Noll / SwRI

Le 9 janvier 2020, la mission Lucy de la NASA a officiellement annoncé qu’elle ne visiterait pas sept, mais huit astéroïdes. En fait, Eurybates, l’un des astéroïdes le long de la trajectoire de Lucy, possède un petit satellite.


Bien que la recherche de satellites soit l’un des objectifs centraux de la mission, trouver ces petits mondes avant le lancement de Lucy donne à l’équipe l’occasion d’explorer leurs orbites et de planifier des observations de suivi plus détaillées avec le vaisseau spatial. Sans chercher ces compagnons astéroïdes avant le lancement, Lucy pourrait également courir le risque de rencontrer une paire binaire inattendue. Voir deux astéroïdes lorsqu’un vaisseau spatial prédit qu’un seul d’entre eux pourrait submerger son système de suivi autonome.

Heureusement, l’équipe scientifique de Lucy connaît l’outil parfait à utiliser. “L’une des façons dont vous pouvez essayer de trouver des satellites est d’utiliser Hubble”, explique Keith Noll, scientifique du projet de mission au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt. “Et c’est quelque chose que j’ai beaucoup fait avec la ceinture de Kuiper.” , Maryland, et l’un des découvreurs d’Eurybates Satellites. “Nous connaissons plus de 100 duos dans la ceinture de Kuiper, et la grande majorité d’entre eux ont été retrouvés avec Hubble.”

C’est compréhensible. Le télescope orbital, qui mesure 13,3 mètres (43,5 pieds) de long et qui a un miroir primaire de 2,4 mètres (7 pieds 10,5 pouces) de diamètre, n’est pas accablé par les effets habituels de l’ambiguïté de l’atmosphère terrestre, car il réside confortablement. au-dessus de l’atmosphère. Bien que certains télescopes au sol plus grands soient parfois capables d’observer le ciel avec la même clarté, Hubble peut détecter un petit satellite faible en orbite près d’un astéroïde plus grand et plus brillant qu’un télescope sur Terre pourrait manquer.

Le 9 janvier 2020, la mission Lucy a officiellement annoncé qu’elle ne visiterait pas sept, mais huit astéroïdes. En fait, Eurybates, l’un des astéroïdes le long de la trajectoire de Lucy, possède un petit satellite. Peu de temps après que l’équipe de Lucy ait découvert le satellite, elle et Eurybates se sont déplacées derrière le soleil, empêchant l’équipe de l’observer davantage. Cependant, des astéroïdes sont apparus derrière le soleil en juillet 2020, et depuis lors, l’équipe de Lucy a pu observer le satellite avec Hubble à plusieurs reprises, permettant à l’équipe de déterminer avec précision l’orbite du satellite et de permettre au petit satellite de finalement prendre tenir. Nom officiel – Quetta. Crédit: Goddard Space Flight Center de la NASA

Pour savoir où chercher des satellites, l’équipe scientifique a dû calculer les champs de Hill des astéroïdes qu’elle souhaitait examiner. Une balle de colline est une balle imaginaire autour d’un corps, à l’intérieur de laquelle le corps a l’effet gravitationnel dominant. En d’autres termes, tous les satellites fixes de l’orbite d’un objet se trouvent dans le domaine de Hill. La sphère d’une colline de la Terre, par exemple, a un rayon d’environ 1,5 million de km (930 000 mi), et la lune tourne en toute sécurité à l’intérieur des terres à une distance d’environ 380 000 km (236 000 mi).

L’équipe de Noll a proposé d’utiliser Hubble pour rechercher des satellites et a effectué sa première série d’observations à l’automne 2018. Ils ont ensuite scanné les images à la recherche de preuves des satellites. Ce processus est difficile, car les images Hubble brutes peuvent être désordonnées. «Il y a beaucoup de bosses et de taches, ce n’est pas une chose propre», dit Knoll. Par exemple, les images primaires d’objets lumineux montrent souvent des hauteurs de diffraction, les teintes lumineuses qui ressemblent à des étoiles à quatre branches de dessin animé. Les caméras Hubble sont également exposées à des rayons cosmiques (particules voyageant à des vitesses proches de la vitesse de la lumière) qui peuvent apparaître comme des points lumineux sur les images. Alors quand tu me regardes [the images], Vous dites: “Eh bien, est-ce que ce point est un satellite, ou est-ce juste une partie de … la façon dont la lumière de tout le groupe de lumière est dispersée dans le télescope?” À l’exception d’une courte fausse alerte lorsqu’il est apparu qu’une autre cible Lucy, Orus, pouvait être binaire, l’équipe n’a vu aucune nouvelle preuve des satellites.

C’est-à-dire jusqu’en novembre 2019. La veille d’une grande réunion de l’équipe scientifique, Nol préparait une présentation sur la recherche de satellites. En cherchant des photos montrant des difficultés à distinguer les satellites des autres points lumineux, il est tombé sur l’une des photos Hubble de son équipe du 12 septembre 2018. Après avoir expérimenté la luminosité et le contraste, il a vu un étrange point lumineux près d’Eurybates. «J’ai dit: ‘Oh mon Dieu, ce type ressemble vraiment à ce à quoi je m’attendrais d’un satellite. “Après s’être rendu compte qu’il était trop tard, il a fait pivoter l’objet et a terminé la présentation. S’exprimant le lendemain, il a rappelé la ressemblance frappante de l’objet avec un satellite. Parmi le public se trouvait Mike Brown, l’un des enquêteurs impliqués dans la science sur la mission . Brown a interrompu pour demander. Noll a demandé s’il regardait les données de l’autre note le 14 septembre, mais Noll admet qu’il n’a pas encore eu de chance. Selon Noll, avant d’avoir fini de présenter, Brown a examiné les données du 14 septembre. et s’est exclamé, “Je le vois là aussi!”

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L’équipe scientifique de Lucy examine les images satellites. Devant un écran, le co-découvreur Keith Knoll et Mike Brown sont assis l’un en face de l’autre pendant que les autres membres de l’équipe scientifique se regardent. Crédit: SwRI / J. Spencer

Tout le monde se pressait autour du portable de Brown. Ont-ils déjà découvert un satellite Eurybates? L’équipe a remarqué qu’en comparant les deux images, l’objet semblait s’être légèrement déplacé, comme un satellite. L’examen a révélé que les positions observées du corps correspondaient à autant d’orbites possibles. Du point de vue de la dynamique planétaire, il est également logique qu’Eurybates dispose d’un satellite. Eurybates fait partie d’un énorme groupe de fragments créés par la collision d’astéroïdes elle-même, donc l’idée que l’un de ces fragments pourrait orbiter autour d’Eurybates n’est pas exagérée. C’étaient tous des pas dans la bonne direction, mais ce n’étaient pas des preuves concluantes. L’équipe n’a eu que deux notes jusqu’à présent, et selon Nole, “vous ne croirez jamais rien jusqu’à ce que vous le voyiez pour la troisième fois, nous avons donc dû obtenir plus de données”. Ils ont soumis une proposition urgente pour utiliser à nouveau Hubble, qui a été approuvée assez rapidement pour que l’équipe puisse obtenir leurs commentaires environ un mois plus tard. Ils ont demandé 12 chances d’observer le satellite, mais ont eu 3 chances. S’ils peuvent revoir le satellite sur au moins l’un des trois, ils obtiennent les neuf autres.

Leur première chance était le 11 décembre. Le satellite n’a pas assisté. L’équipe n’était pas inquiète – pour le moment – car elle savait qu’il y avait de bonnes chances qu’il soit trop proche d’Eurybates et qu’il se perde dans l’éblouissement. Ils ont essayé une deuxième fois le 21 décembre, mais à leur grande consternation, le petit rocher timide était introuvable. L’équipe a commencé à soupçonner l’existence du soi-disant satellite. “Peut-être que nous nous moquons de nous-mêmes. Peut-être que ce n’est pas vrai”, se souvient Noll.

Finalement, le 3 janvier, ils l’ont trouvé. Le faible petit satellite était clairement visible sur les nouvelles images. Comme ils l’avaient soupçonné, sur les deux observations précédentes, il était très proche d’Eurybates (et il est plus de 6000 fois plus brillant que son compagnon). La différence de luminosité indique que le diamètre du satellite est probablement inférieur à 1 km (0,6 miles), ce qui est négligeable par rapport à Eurybates (64 km, ou 40 miles).

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Illustration de l’astéroïde Lucy Troy ciblant Eurybates et son satellite Queta. Crédit: Goddard Space Flight Center de la NASA

Peu de temps après que l’équipe de Lucy ait découvert le satellite, elle et Eurybates se sont déplacées derrière le soleil, empêchant l’équipe de l’observer davantage. Cependant, des astéroïdes sont apparus derrière le soleil en juillet 2020, et depuis lors, l’équipe de Lucy a pu observer le satellite avec Hubble à plusieurs reprises, permettant à l’équipe de déterminer avec précision l’orbite du satellite et de permettre au petit satellite de finalement prendre tenir. Nom officiel – Quetta.

Queta est le premier astéroïde de Troie nommé selon une convention de dénomination récemment révisée pour les astéroïdes de Troie. Bien que les chevaux de Troie n’étaient auparavant appelés que pour les héros de l’Iliade d’Homère, les plus petits chevaux de Troie portent désormais le nom d’athlètes olympiques et paralympiques, en reconnaissance de ces héros des temps modernes. Queta est nommé en l’honneur de l’athlète mexicaine Norma Enriqueta, Basilio Sotelo, “Queta”. Aux Jeux olympiques d’été de 1968, elle est devenue la première femme de l’histoire à allumer un chaudron olympique. Le nom «Queta» a été choisi pour le satellite Eurybates car le rôle de Basilio est similaire à celui d’Eurybates, un éditeur grec. Dans la Grèce antique, les missionnaires étaient des messagers au service des rois ou des gouvernements, une occupation qui impliquait parfois de parcourir de longues distances. Selon l’historien grec ancien Hérodote, un noble nommé Pheidippide a couru 260 km (160 mi) d’Athènes à Sparte pour demander l’aide des Spartiates lors de la bataille de Marathon. (De cette légende nous avons obtenu le mot “marathon”). Les missionnaires ont également été chargés d’annoncer le début des Jeux Olympiques antiques, de la même manière que le relais de la flamme annonçait le début des Jeux Olympiques modernes. Bien que le relais de la torche ne faisait pas partie des Jeux Olympiques antiques, il est inspiré d’une ancienne tradition grecque appelée lamadedromia, une course de relais dans laquelle les concurrents passent devant une torche tout en essayant de maintenir son feu sacré allumé. Plusieurs membres de la famille Eurybates, un groupe d’astéroïdes qui sont en fait des parties de la collision elle-même, portent le nom des champions olympiques et paralympiques de 1968. En tant que membre de premier plan des Jeux de 1968, Quetta convient parfaitement.


La mission de Lucy a maintenant une nouvelle destination


la citation: Test et recherche: Comment l’équipe de mission Lucy de la NASA a découvert la découverte du satellite Eurybates (2021, 21 avril), récupéré le 21 avril 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-nasa-lucy-mission – team-eurybates.html

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