4. julij je Dan neodvisnosti v Združenih državah Amerike in Američani običajno uživajo v dopustu z nekaj ognjemetom. 4. julija se bo vesoljsko plovilo velikosti pralnega stroja razbilo v Comet Tempel 1, izrezalo krater in v vesolje izvrglo tone ledu in skale. Letenje vesoljskega plovila bo trčenje opazovalo z varne razdalje in nam poslalo najbolj spektakularne fotografije kometov, ki so jih kdaj koli storili - in njegovo svežo modrico. Doktorica Lucy McFadden je v znanstveni ekipi za Deep Impact in govori z univerze v Marylandu.
Poslušajte intervju: Pripravite se na Deep Impact (6,1 MB)
Ali pa se naročite na Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Ali mi lahko ogledate predogled tega, kar si bomo ogledali 4. julija?
Dr Lucy McFadden: Želim si, da bi točno vedela, kaj se bo zgodilo 4. julija, ampak to je poskus. Lahko vam povem, kaj mislimo, da bi lahko videli, a verjetno je, da je lahko bistveno drugače.
Torej, na poti do kometa Tempel 1 imamo vesoljsko plovilo, ki je kratek čas komet, ki kroži - prihaja v notranji osončje - približno enkrat na 5,5 let. Gre za velikost Washingtona. Lahko se prilega območju Washingtona, vendar je nekoliko podolgovat. To je približno 14 km na 4 km, in ker se naše vesoljsko plovilo usmeri proti njemu, smo nameravali vesoljsko plovilo dejansko ločiti na dva dela. Naj tukaj postavim oder, ta komet je v orbiti okoli Sonca. Prihaja do najbližje točke Sonca, imenovane perihelij, in se tako v začetku julija pomika z največjo hitrostjo skozi osončje. Naše vesoljsko plovilo je tudi v orbiti okoli Sonca in se usmeri v prestrezanje orbite kometa. 24 ur preden bomo nameravali vplivati na ta komet, bomo ločili dve vesoljski ladji, udarno in letečo. Udarna glava bo nadaljevala svojo pot proti kometu in letala - ali matična ladja - se bo nekoliko upočasnila in tako rahlo spremenila smer, da bo lahko opazovala, kako udarna glava zadene komet. Ko pride do kometa, ko imamo v vesolju vesoljski trk, se bo energija udarca razširila v sam komet v obliki udarnega vala. Ta udarni val bo plaval v komet; kako globoko, ne vemo. Toda na neki točki bo sila materiala v samem kometu potisnila nazaj na napredujoči energijski udarni val in potisnila material iz kometa. Iz luknje, ki smo jo ustvarili, bomo oblikovali krater z izvrženim materialom.
Zdaj se boste morda vprašali, zakaj to počnemo? To počnemo, da si ogledamo - da izkoristimo priložnost, da nam je ta komet tako blizu - da si ogledamo notranjost kometa; da bi videli, iz česa je sestavljena notranjost, in videli, kakšna je struktura.
Če bi želel podrobneje razložiti, mislim, da vam moram predstaviti, kaj so kometi in kakšni so v osončju. Rad rečem, da so najstarejši in najhladnejši del osončja. Oblikovali so se na robovih osončja, sto tisočkrat večjo razdaljo Zemlje od Sonca. Torej, vse, kjer nastajajo kometi, je hladno. Prav tako so nastale pred 4,5 milijarde let, ko se je oblikoval sončni sistem. Nikoli niso bili vključeni v planet. Tako so tudi stari in hladni. Izkoristimo komet, ki se bliža Zemlji, da jo uporabimo kot laboratorij in kot sondo za oddaljene robove osončja v prostoru in času.
Fraser: Zdaj se je Deep Impact začel šele pred nekaj meseci, ali smo imeli res srečo, da je Tempel 1 ob pravem času na pravem mestu?
Dr. McFadden: Ja, z moje perspektive je bilo na pravem mestu ob pravem času.
Fraser: Bolj sem gledal z vidika kometa.
Dr. McFadden: Tu naj povem dve stvari. Najprej komet ne bo poškodovan. Poglejmo tukaj glede na maso vesoljskega plovila glede na maso kometa. Ali pa energija vesoljskega plovila v primerjavi z energijo kometa v gibanju. To je enako gnanu ali majhnemu komarju, ki ga naleti letalo 767. Torej, ne bomo zadeli kometa. Ampak, da ni treba reči, vam bom dovolil, da zavzamete pogled kometa, če želite. Ampak ja, tokrat je bilo na pravem mestu ali na napačnem mestu. Nasa je ob izdaji napovedi o priložnosti za misije vesoljskih raziskav dejala, da ta objava zajema denar, ki je na voljo v določenem časovnem okviru, in časovni okvir je bil med letoma 2000 in 2006. In tako smo šli iskati komete, ki so bili na voljo v času, ko bi nam NASA dajala denar, potem pa, ko smo našli Comet Tempel 1 blizu perihelija, ko se najhitreje premika, nas je to veselilo tudi, ker hitreje se komet premika, več energije je vključeno v prenos, da bi ustvarili krater. Torej, s tega vidika je dobro. In potem je še tretji, a sekundarni razlog, da je Comet Tempel 1 dober; ni tako aktiven, kot so morda nekateri kometi. Z Comet Tempel 1 ni toliko prahu in curkov, kar bi nas lahko zmedlo ali otežilo, da bi dejansko opazovali nastanek kraterja, ko ga udarimo. Torej, Comet Tempel 1 ustreza.
Fraser: Kako ga bomo opazovali od tu na Zemlji in iz vesolja?
Dr. McFadden: Vesoljsko plovilo ga opazujemo iz vesolja - naše vesoljsko plovilo Deep Impact. Imamo vesoljsko plovilo Rosetta, ki se usmeri v drug komet, ga bo opazovalo tudi iz vesolja. Imamo Nasine tri velike opazovalnike: Chandra, Hubble in Spitzer ga bodo opazovali. Tri različne valovne dolžine; Chandra je rentgenski teleskop, Hubble pa optični in skoraj infrardeči slikovni teleskop. Opazovali bomo tudi nekaj spektroskopije s Hubblom. Potem je Spitzerjev infrardeči teleskop. Torej jih bomo uporabljali Tako kot vsi večji opazovalniki po svetu bodo komet opazovali pred, med in po udarcu. Tako imamo svetovno kampanjo opazovanja.
Fraser: In kako se bodo slike iz Deep Impact-a primerjale s slikami, ki smo jih videli iz Stardusta?
Dr. McFadden: Zanimivo je, da slike Stardusta uporabljam za razlago slik, ki jih dobimo iz storitve Deep Impact. Podrobneje si bomo ogledali Comet Tempel 1 kot vesoljsko plovilo Stardust; leteli bomo bližje - leteli bomo 500 km od kometa Tempel 1, vesoljsko plovilo Stardust pa je bilo oddaljeno 1.100 ali 1.300 km.
Fraser: Spomnim se, da je Stardust precej udaril naplavin, kako bo Deep Impact storil, če bo bližje kometu?
Dr. McFadden: Spomniti se morate, da je bil glavni cilj Stardusta zbiranje prahu, zato so jih želeli zadeti. Tako so leteli v regijo z največjo gostoto prahu. Ko letemo skozi isto regijo, vesoljsko plovilo preklopimo v način ščita, da bi teleskop zaščitil v času, ko bi morali dobiti največ zadetkov iz prahu in naplavin. In dejansko letimo pod kotom. Večina naplavin obstaja v ravnini orbite v smeri njegovega gibanja in tako bo vesoljsko plovilo letelo mimo nje pod kotom; tako bo prišlo do kratkega, 20 minutnega obdobja, ko ne bomo opazovali zaščite kamer.
Fraser: Ko bo Deep Impact opravil letenje, ali boste imeli še kakšne dodatne znanstvene cilje, za katere bi radi uporabljali vesoljsko plovilo, ko bodo izstopili iz vidnega območja Tempel 1?
Dr. McFadden: Trenutno ni posebnih načrtov za opazovanje pri nadaljnji misiji; to mora odobriti NASA. Opravili smo nekaj raziskav in vemo, da obstaja še en komet ali dva, ki bi ga lahko opazili, vendar za to še nismo dobili dovoljenja.
Fraser: Kaj se bo v vaših najbolj divjih sanjah pojavilo 4. julija?
Dr. McFadden: Moje najbolj divje sanje so, da bo udarna glava šla v komet in izšla na drugo stran, vendar to ni zelo verjetno.
Fraser: V redu, potem morda manj divje sanje.
Dr. McFadden: V redu, manj divji, po verjetnosti je, da bo komet imel na primer konstantno opeko, udarna glava pa ga bo udarila in ne bo naredila veliko škode na površini ali ne bo ustvarila veliko vpliv, ker je komet konsistenca opeke. A tudi to ni zelo verjetno. Na drugi skrajnosti pa kaj, če je komet kot koruzni kosmiči? Če gre za koruzne kosmiče, bi morali videti spektakularen izmet. Temu rečemo zavesa za izmet v času oblikovanja kraterja in upam, da bomo to videli, ker bi bilo to zelo dramatično. In upamo, da smo lahko opazovali, kako večkrat fotografiramo hitre slike z zelo kratkimi osvetlitvami. Kmalu bomo kliknili. Če imamo veliko zaveso za izmet, bi morali videti obliko ejekta ali potovati po vesolju, kar nam bo omogočilo, da ugotovimo največ informacij o notranji zgradbi kometa. Tako se upam, da se bo zgodilo.
