Vzorčenja kometa ni enostavno. Misliti, da pristanek na enem postane logistična nočna mora, kako pa je s streljanjem nanj? Zakaj ne bi poslali misije na srečanje s temi zamrznjenimi, negostimi skalami in vstavili sondo? Metoda, kakršna je ta, bi lahko celo pomenila vzorec, kjer pristanek ne bi bil mogoč!
Zahvaljujoč delu znanstvenikov v Nasinem vesoljskem letališkem centru Goddard v Greenbeltu v Marylandu je zasnovan nov komet "harpuna", ki bo omogočil, da bodo vzorci kometov ne samo bolj učinkoviti, ampak tudi bolj podrobni.
Sonda, podobna brizgi, približno dva metra visoka in bo vstavljena s prečnim lokom, ki bo stikal s površino kometa. Ta lok je nameščen navpično navzdol in je sestavljen iz para vzmetnih vzmeti in 1/2-palčnega jeklenega kabla. Ko trka, električni vitel vleče lok nazaj v položaj in izvrže harpuno s 1.000 funtov sile pri 100 čevljev na sekundo.
Torej, kaj bi bilo videti, da so bili kozmični kiti? Zagotovo eksplozivna pustolovščina. Donald Wegel iz NASA Goddard, vodilni inženir pri projektu, je eksperimentiral z balistami in osnovnim vzorčnim poljem v različnih udarnih okoljih. Kot piše v sporočilu za javnost, je bil rezultat tega kombinacija poročila puške in topovskih eksplozij.
"Morali smo ga priviti na tla, ker je bil povratek po vsakem strelu skok v celoti preizkušen," je dejal Wegel. "Nismo prepričani, kaj bomo srečali na kometu - površina je lahko mehka in puhasta, večinoma sestavljena iz prahu, lahko pa je led, pomešan s kamenčki, ali celo trdna skala. Najverjetneje bodo obstajala območja z različnimi sestavami, zato moramo oblikovati harpuno, ki bo sposobna prodreti v razumno paleto materialov. Neposredni cilj je povezati, koliko energije je potrebno za prodiranje različnih globin v različnih materialih. Katere geometrije konic harpuna najbolje prodrejo do določenih materialov? Kako masa in presek harpuna vplivata na penetracijo? Ballista nam omogoča, da te podatke varno zbiramo in jih uporabimo za velikost topa, ki bo uporabljen pri dejanski misiji. "
Preučevanje vzorcev jedra kometa bo raziskovalcem nudilo pomembne informacije o prvotni sončni meglici in nam pomagalo, da bomo še bolje razumeli, kako je morda nastalo življenje. "Eden izmed najbolj navdihujočih razlogov, da bi se zbrali skozi vzorec kometa, je pregled" primordialnega izliva "- biomolekul v kometih, ki so morda pripomogli k nastanku življenja," pravi Wegel. Kometne povratne misije kometov - kot je tista iz Wild 2 - so nam pokazale, da aminokisline obstajajo na teh nevsiljivih krajih, vendar so morda pomagale spodbuditi življenje tukaj na Zemlji.
Vendar pa je v zgodbi več kot samo iskanje razlogov za življenje… največji je ohranjanje samega življenja. Kot vemo, vedno obstaja možnost, da bi komet vplival na Zemljo in ustvaril dogodek na ravni izumrtja. Z razumevanjem kometne sestave lahko bolje razumemo, kaj bi morda morali storiti, če bi kataklizmični scenarij preusmeril svojo grdo glavo. Na primer, vedeli bi, ali se določena vrsta kometa lahko drobi - ali kakšna druga eksplozija. "Torej je drugi glavni razlog za vzorčenje kometov opis značilnosti nevarnosti," pravi Wegel. "Moramo razumeti, kako so nastali, da bomo lahko izbrali najboljši način, da jih odkrijemo, če bi kdo kaj opazil."
"Če vrnemo vzorec kometa, ga bomo tudi analizirali z naprednimi instrumenti, ki se ne bodo prilegali na vesoljsko plovilo ali še niso bili izumljeni," dodaja doktor Joseph Nuth, strokovnjak za komete iz NASA Goddard in vodilni znanstvenik pri projektu .
Če bi bili v filmu, bi morda razmislili, da bi dobili vzorec kometa s pomočjo metode, kot je vrtanje, vendar pomanjkanje gravitacije na teh majhnih premikajočih se svetih ne bo omogočilo, da se to zgodi. "Vesoljsko plovilo dejansko ne bi pristalo na kometu; morala bi se nekako navezati, verjetno s kakšno harpuno. Torej smo ugotovili, da moraš vseeno uporabiti harpuno, da boš lahko vzel tudi vzorec, "pravi Nuth.
Trenutno oblikovalska skupina trenutno trdo preučuje reakcije harpuna na različne medije - in kaj je treba storiti, da vzorčijo in zberejo, kaj lahko naletijo. To ni enostavno, če delajo z osnovno neznanko.
"Tega ne morete storiti s krčenjem številk v računalniku, ker tega še nihče ni storil - podatki še ne obstajajo," pravi Nuth. »Preden bomo lahko sestavili računalniški model, moramo pridobiti podatke iz takih poskusov. Delamo na odgovorih na najosnovnejša vprašanja, na primer, koliko napolnjenosti praška potrebujete, da se vaša harpuna ne odbije in ne bo šla skozi komet. Želimo dokazati, da lahko harpuna prodre dovolj globoko, zbere vzorec, se loči od konice in odvzame napravo za odvzem vzorca. "
Nič pa ne bo prepuščeno naključju. Z ustvarjanjem več nasvetov, naprav za zbiranje in načrtovanjem različnih tehnik in potreb streljanja ekipa zagotovo najbolje izkoristi svoje raziskovalne dolarje in vesoljska plovila, ki jim bodo na voljo. Za dodatno načrtovanje bodo lahko uporabili tudi podatke iz trenutne misije Rosetta in njenega posedovalca Philae, ki se bo leta 2014 povezala z "67P / Churyumov-Gerasimenko".
"Harpuna Rosetta je domiselna zasnova, vendar ne zbira vzorca," pravi Wegel. "Popravili bomo njihovo delo in naredili korak naprej, da vključimo kartušo za zbiranje vzorcev. Pomembno je razumeti zapleteno notranje trenje, ki ga naleti votel harpuon za vzorčenje jedra. " Še več informacij bomo dodali iz nedavne NASA-ine misije OSIRIS-REx (porekla, spektralna interpretacija, prepoznavanje virov, varnost - Regolith Explorer), ki je misija za vračanje vzorcev asteroidov. Vse bo dopolnilo nekaj zelo edinstvenih ugotovitev in ena stvar, ki jo vemo, je…
"Admiral? Thar bodi kiti tukaj ... "
