4 iulie este Ziua Independenței În Statele Unite, iar americanii se bucură de obicei de vacanța lor cu câteva artificii. Pe 4 iulie, o navă spațială de dimensiuni a mașinii de spălat va intenționa să pătrundă în Comet Tempel 1, să scoată un crater și să arunce în spațiu tone de gheață și rocă. Nava spațială flyby va urmări coliziunea de la o distanță sigură și ne va trimite cele mai spectaculoase poze făcute vreodată de o cometă - și vânătăi ei proaspete. Dr. Lucy McFadden face parte din echipa de științe pentru Deep Impact și îmi vorbește de la Universitatea din Maryland.
Ascultați interviul: Pregătiți-vă pentru un impact profund (6,1 MB)
Sau abonați-vă la Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Îmi puteți da o previzualizare a ceea ce vom vedea pe 4 iulie?
Dr. Lucy McFadden: Mi-aș dori să știu exact ce avea să se întâmple pe 4 iulie, dar acesta este un experiment. Pot să vă spun ce credem că am putea vedea, dar este posibil să fie semnificativ diferite.
Așadar, avem o navă spațială în drum spre Cometa Tempel 1, care este o cometă de scurtă durată care orbitează - intră în sistemul solar interior - aproximativ o dată la 5,5 ani. Este vorba despre mărimea Washington DC. Poate fi încadrat în zona Washington DC, dar este puțin alungit. Sunt aproximativ 14 km pe 4 km pe 4 km și, pe măsură ce nava noastră spațială se îndreaptă spre ea, ne-am propus să separăm efectiv nava spațială în două părți. Permiteți-mi să pun scenariul aici, această cometă este pe orbită în jurul Soarelui. Se apropie de cel mai apropiat punct al Soarelui, numit perihelion și astfel se va deplasa cu cea mai rapidă viteză prin sistemul solar la începutul lunii iulie. Nava noastră spațială este de asemenea pe orbită în jurul Soarelui și se îndreaptă spre a intercepta orbita cometei. Cu 24 de ore înainte să planificăm să afectăm această cometă, vom separa cele două nave spațiale, elementul de impact și volanul. Impactorul va continua cursul de coliziune către cometă, iar flyby-ul sau nava-mamă va încetini puțin și își va schimba direcția atât de ușor, încât va putea urmări în timp ce impactatorul lovește cometa. Când lovește cometa, când avem această coliziune cosmică în spațiu, ceea ce se va întâmpla este că energia impactului se va propaga în cometă în sine, sub forma unei unde de șoc. Acest val de șoc va ploua în cometă; cât de adânc, nu știm. Dar, la un moment dat, forța materialului din cometa însăși va împinge înapoi pe valul de șoc energetic avansat și va împinge materialul din cometă. Vom fi format un crater cu material evacuat ieșind din gaura pe care am creat-o.
Acum, vă puteți întreba, de ce facem asta? Facem acest lucru pentru a arunca o privire - pentru a profita de oportunitatea acestei comete care ne este atât de aproape - pentru a arunca o privire spre interiorul cometei; pentru a vedea din ce este făcut interiorul și pentru a vedea din ce structură există.
Pentru a elabora mai multe, cred că trebuie să vă ofer o perspectivă asupra a ceea ce sunt cometele și ce sunt ele în sistemul solar. Îmi place să spun că sunt cea mai veche și mai rece parte a sistemului solar. S-au format la marginile sistemului solar, la sute de mii de ori distanța pe care Pământul este față de Soare. Deci, tot ceea ce s-au format comete este rece. De asemenea, s-au format acum 4,5 miliarde de ani, când s-a format sistemul solar. Nu au fost niciodată încorporate pe o planetă. Deci sunt și vechi și reci. Profităm de cometele care se apropie de Pământ pentru a-l folosi ca laborator și ca sondă către marginile îndepărtate ale sistemului solar atât în spațiu cât și în timp.
Fraser: Acum, Deep Impact a fost lansat doar acum câteva luni, așa că am avut noroc cu faptul că Tempel 1 a fost la locul nepotrivit la momentul potrivit?
Dr. McFadden: Da, bine, din perspectiva mea, a fost la locul potrivit la momentul potrivit.
Fraser: Mă uitam mai mult din perspectiva cometei.
Dr. McFadden: Lasă-mă să spun două lucruri aici. În primul rând, cometa nu va fi rănită. Haideți să oferim o anumită perspectivă aici în ceea ce privește masa navei spațiale versus masa cometei. Sau energia navei spațiale versus energia cometei în mișcare. Este echivalent cu un gnat sau cu un țânțar mic care a fost atacat de o aeronavă 767. Deci, nu vom lovi cometa. Dar, inutil să spun, vă las să luați perspectiva cometei dacă doriți. Dar da, a fost la locul potrivit sau la locul greșit, în acest moment. NASA a declarat că, atunci când a emis anunțul de oportunitate pentru misiunile de explorare spațială, au spus că acest anunț acoperă banii disponibili într-un anumit interval de timp, iar intervalul de timp a fost cuprins între 2000 și 2006. Și astfel, am căutat comete care erau disponibile în timpul timpului, NASA ne-ar oferi bani și atunci când am găsit Comet Tempel 1 aproape de perihelie, când se mișcă cel mai repede, asta ne-a mulțumit și pentru că cu cât cometa este mai rapidă, cu atât mai multă energie este implicată în transferul pentru a crea craterul. Deci, este bine din acest punct de vedere. Și atunci există un al treilea, dar secundar motiv pentru care Comet Tempel 1 este bun; nu este atât de activ pe cât ar putea fi unele comete. Nu există atât de multă activitate de praf și jet asociată cu Comet Tempel 1, ceea ce ar putea fi confuz sau ne va fi greu să observăm de fapt formarea craterului când îl lovim. Deci, Comet Tempel 1 se potrivește.
Fraser: Cum o vom observa de aici pe Pământ și din spațiu?
Dr. McFadden: Avem nava spațială observând-o din spațiu - nava noastră spațială Deep Impact. Avem nava spațială Rosetta, care se îndreaptă către o altă cometă, o va observa și din spațiu. Avem cele trei mari observatorii ale NASA: Chandra, Hubble și Spitzer îl vor observa. Trei lungimi de undă diferite; Chandra este un telescop cu raze X și Hubble este un telescop imagistic optic și aproape infraroșu. Vom observa și niște spectroscopie cu Hubble. Și apoi un telescop infraroșu al lui Spitzer. Deci, le vom folosi. La fel ca toate marile observatorii din întreaga lume vor observa cometa, înainte, în timpul și după impact. Deci, avem o campanie de observare la nivel mondial.
Fraser: Și cum se vor compara imaginile de la Deep Impact cu imaginile pe care le-am văzut de la Stardust?
Dr. McFadden: Este interesant, folosesc imaginile de la Stardust pentru a exersa interpretarea imaginilor pe care le obținem din Deep Impact. Vom arunca o privire mai atentă asupra cometei Tempel 1 decât nava spațială Stardust; vom zbura mai aproape - vom zbura la 500 km de Comet Tempel 1, în timp ce nava spațială Stardust se afla la 1.100 sau 1.300 km.
Fraser: Îmi amintesc că Stardust a fost lovit destul de mult de resturi, cum va face Deep Impact dacă va fi mai aproape de cometă?
Dr. McFadden: Trebuie să vă amintiți că principalul obiectiv al Stardust a fost colectarea prafului, așa că au vrut să fie lovite. Așa că au zburat în regiune cu cea mai mare densitate de praf. Ceea ce facem când zburăm prin aceeași regiune este să transformăm navele spațiale în modul de scut pentru a proteja telescopul în perioada în care ar trebui să obținem cel mai mare număr de lovituri de praf și resturi. Și de fapt zburăm în unghi. Cea mai mare parte a resturilor există în planul orbitei, în direcția mișcării sale, și astfel nava spațială va zbura pe lângă ea într-un unghi; deci va fi o perioadă scurtă de 20 de minute în care nu vom fi atenți să protejăm camerele.
Fraser: Odată ce Deep Impact își completează flyby-ul, veți avea alte ținte științifice suplimentare pentru care doriți să puteți utiliza nava spațială, odată ce va ieși din raza vizuală a Tempel 1?
Dr. McFadden: În prezent, nu există planuri specifice de respectare într-o misiune ulterioară; asta trebuie să fie aprobat de NASA. Am făcut unele cercetări și știm că există o altă cometă sau două pe care le-am putea observa, dar nu am primit încă aprobarea pentru asta.
Fraser: Deci, în visele tale cele mai sălbatice, ce va apărea la 4 iulie?
Dr. McFadden: Ei bine, visul meu cel mai sălbatic este că dispozitivul de impact va intra în cometă și va ieși din cealaltă parte, dar nu este foarte probabil.
Fraser: Bine, poate, un vis mai puțin sălbatic.
Dr. McFadden: Bine, mai puțin sălbatic, în ordinea probabilității este faptul că cometa va avea consistența unei cărămizi, de exemplu, iar elementul de impact îl va lovi și nu va face prea multe daune suprafeței sau nu va crea într-adevăr o mare parte din impact deoarece cometa este consistența unei cărămizi. Dar nici nu este foarte probabil. La cealaltă extremă, ce se întâmplă dacă cometa este ca fulgii de porumb? Dacă este ca fulgii de porumb, ar trebui să obținem un afișaj spectaculos de ejecta. Îl numim o perdea ejecta în timpul formării craterului și sper că asta vom vedea, pentru că ar fi foarte dramatic. Și să sperăm că putem viziona în timp ce facem imagini rapide cu expuneri foarte scurte în mod repetat. Vom face clic pe măsură ce trecem. Dacă avem o perdea de ejectă mare, ar trebui să putem vedea forma de ejecție sau de a călători în spațiu și asta ne va permite să determinăm cele mai multe informații despre structura internă a cometei. Deci, asta sper să se întâmple.
