"Ральф", один из самых успешных космических исследователей НАСА, далеко путешествовал и многого добился: в миссии New Horizons он получил потрясающие пролетные изображения Юпитера и его спутников; за этим последовал визит на Плутон, где "Ральф" сделал первые фотографии высокой четкости знаковой минорной планеты. И в 2021 году он путешествует с миссией Люси на троянские астероиды Юпитера.
На иллюстрации Lucy. ©SwRI
Ральф, однако, не является невероятно совершенным астронавтом - это научный инструмент, который сделал много открытий с тех пор, как он впервые появился на борту нового космического корабля "Новые горизонты" в 2006 году. Учитывая имя, а не акроним, Ральф позволяет изучать состав и атмосферу небесных объектов.
Ральф "Нового Горизонта", который был первой миссией посещения Плутона и его спутника, полетит к еще одному объектому пояса Койпера под названием 2014 MU69 (по прозвищу Ультима Туле) в январе 2019 года. Наблюдения Ральфа в 2014 году MU69 предоставят уникальную информацию об этом маленьком, ледяном мире.
Космический корабль Люси несет близнеца Ральфа, который называется Л'Ральф ("Люси Ральф"). Этот инструмент будет исследовать троянские астероиды Юпитера, которые являются остатками первых дней солнечной системы. Набор инструментов Л'Ральфа будет изучать эту разнообразную группу тел; Люси будет летать около шести троянцев и одним астероидом главного пояса - больше, чем любая другая предыдущая миссия астероидов. Л'Ральф обнаружит химические отпечатки троянских астероидов.
Полезная нагрузка миссии Люси будет исследовать троянцев, используя: дальномер (L'LORRI), тепловизионный спектрометр (L'TES) и L'Ralph. L'LORRI сделает фотографии с высоким разрешением астероидов, и L'TES проанализирует тепло, выделяемое их поверхностными структурами. Тем временем Л'Ральф позволяет ученым интерпретировать данные, представленные отраженным светом Солнца, которые являются отпечатками различных элементов и соединений. Эти данные могут дать представление о том, как органические молекулы формируются в примитивных телах, процесс, который также мог бы привести к возникновению жизни на Земле.
Набор инструментов L'Ralph содержит мультиспектральную визуализированную камеру изображения (MVIC) и линейный спектральный массив изображений с линейной этальностью (LEISA), оба из которых обеспечены одной и той же оптикой, что означает, что Ralph может наблюдать как видимую, так и инфракрасную длину волны. Эти двойные возможности - вот что делает Ральфа и его двоюродного брата Л'Ральфа настолько особенным, согласно Деннису Рейтеру, главному руководителю инструментов для Л'Ральфа. "Большинство инструментов могут создавать видимые или инфракрасные волны, но Л'Ральф может сделать то и другое", - сказал Рейтер. "Мы вписываем все в эту маленькую упаковку". В Центре космических полетов Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, Рейтер также является оружейным ученым Ральфа на новых горизонтах.
Л'Ральф должен обладать многими возможностями в небольшой, легкой конструкции корпуса, чтобы поддерживать эффективность космического корабля и эффективность миссии. "Ключом к дизайну приборов для космических аппаратов является то, что вы хотите сохранить все столь простым, насколько вы можете его сохранить", - сказал научный сотрудник Lucy Project Кит Нолл, который также находится в Goddard. "Л'Ральф разделяет свет как функцию длины волны: короткие волны видимого света посылаются в одном направлении, а инфракрасный свет идет в другом направлении. Вы создаете картину, когда летает космический аппарат".
Инфракрасные телескопы жизненно важны для современной астрономии: инфракрасное излучение, хотя и в длинах волн, слишком длинных для человеческого глаза, может восприниматься людьми как тепло. Но разделение этого инфракрасного излучения на его составные "цвета" - процесс, называемый спектроскопией - это то, где необходимы инфракрасные инструменты, такие как L'Ralph LEISA. В сочетании с многоцветной картографической способностью L'Ralph MVIC L'Ralph LEISA позволит ученым обнаружить присутствие поверхностных соединений, включая льды и минералы, полученные из различных соединений и, в частности, органических материалов.
Если набор инструментов L'Ralph найдет эти вещества, он предоставит ключевую информацию о материале, который пополнил атмосферы и океаны Земли после их горячих и сильных начал.
По сравнению с Ralph, который летает с New Horizons, у L'Ralph Люси есть усовершенствованная технология. Он может обнаруживать более широкий спектр электромагнитного излучения, он имеет движущееся зеркало, которое отражает свет в L'Ralph вместо того, чтобы требовать движения всего космического корабля, а инфракрасные извещатели Ральфа имеют площадь 2000 пикселей, по сравнению с 256-дюймовыми 256-градусными 256-дюймовыми разрешениями Ralph, что позволяет делать изображения с более подробной информацией.
Первоначально в паре с ультрафиолетовым спектрометром Алисой Ральф был назван в честь Ральфа Крамдена из телешоу "Молодоженов", персонажа, чья жена была названа Алисой. "Поскольку Л'Ральф использует ту же концепцию, что и Ральф на Новых Горизонтах, когда мы сделали это предложение, мы хотели связать их", - сказал Рейтер. Так началось происхождение Ральфа.
Поскольку один Ральф продвигается глубже в пояс Койпера, а другой готовится к его плаванию к троянским астероидам, обеим инструментам поручено изучать некоторые из самых старых тел в нашей солнечной системе. Каждая секунда пролета приносит нам много шагов приближающих к ответу на древний вопрос: как мы сюда попали? Возможно, Л'Ральф поможет нам найти этот долгожданный ответ.