Liepos 4 d. JAV yra Nepriklausomybės diena, o amerikiečiai dažniausiai mėgaujasi savo atostogomis keliais fejerverkais. Liepos 4 d. Skalbimo mašinos dydžio erdvėlaivis ketina nugrimzti į „Comet Tempel 1“, iškasti kraterį ir išmesti į kosmosą tonų ledo ir uolienų. Skraidydamasis erdvėlaivis stebės susidūrimą iš saugaus atstumo ir atsiųs įspūdingiausias kada nors darytas kometos nuotraukas ir šviežias jos mėlynes. Dr Lucy McFadden yra „Deep Impact“ mokslo komanda ir kalba su manimi iš Merilando universiteto.
Klausykite interviu: Pasiruoškite giliam poveikiui (6,1 MB)
Arba užsiprenumeruokite „Podcast“: universetoday.com/audio.xml
Fraseris: Ar galite man pateikti apžvalgą, ką matysime liepos 4 d.?
Dr. Lucy McFadden: Norėčiau, kad tiksliai žinočiau, kas nutiks liepos 4 d., Bet tai yra eksperimentas. Aš galiu jums pasakyti, ką, mūsų manymu, galime pamatyti, tačiau tikimybė, kad tai gali būti labai skirtinga.
Taigi, mes turime erdvėlaivį pakeliui į „Comet Tempel 1“, kuris yra trumpalaikis kometa, kuris skrieja aplink orą - patenka į vidinę saulės sistemą - maždaug kartą per 5,5 metų. Tai yra maždaug Vašingtono DC dydis. Jis gali tilpti į Vašingtono apylinkes, bet yra šiek tiek pailgas. Tai yra maždaug 14 km, 4 km ir 4 km, ir kadangi mūsų erdvėlaivis juda link jo, mes planavome erdvės laivą padalinti į dvi dalis. Leisk man nustatyti sceną čia, ši kometa yra orbitoje aplink Saulę. Ji artėja prie artimiausio Saulės taško, vadinamo perihelionu, ir tokiu būdu liepos pradžioje greičiausiai per Saulės sistemą judės greičiausiai. Mūsų erdvėlaivis taip pat yra orbitoje aplink Saulę, ir jis krypsta į kometos orbitą. Likus 24 valandoms iki planuojame paveikti šią kometą, mes atskirtume du erdvėlaivius - smogtuvą ir lakūną. Smogtuvas tęsis susidūrimo su kometa kursą, o skraidymo įrenginys - arba motininis laivas - šiek tiek sulėtės ir kada nors taip keis savo kryptį, kad galės žiūrėti, kai smogtuvas atsitrenks į kometą. Kai jis atsitrenks į kometą, kai susidursime su kosminiu susidūrimu kosmose, smūgio energija išplis į pačią kometą smūgio bangos pavidalu. Ši smūgio banga nugrimzta į kometą; kaip giliai, mes nežinome. Bet tam tikru momentu pačios kometoje esančios medžiagos jėga stumia atgal į besitęsiančią energijos šoko bangą ir išstumia medžiagą iš kometa. Mes suformuosime kraterį su išmesta medžiaga, išeinančia iš mūsų sukurtos skylės.
Dabar galite paklausti, kodėl mes tai darome? Mes darome tai norėdami pažvelgti - pasinaudodami proga, kad ši kometa yra taip arti mūsų - pažvelgti į kometos vidų; pamatyti, iš ko pagamintas vidus, ir pamatyti, kokia ten struktūra.
Norėdami daugiau papasakoti, manau, turiu jums suteikti šiek tiek perspektyvos apie tai, kas yra kometos ir kas jos yra Saulės sistemoje. Aš norėčiau pasakyti, kad jie yra seniausia ir šalčiausia saulės sistemos dalis. Jie susiformavo Saulės sistemos pakraščiuose, šimtus tūkstančių kartų viršydami atstumą, kurį Žemė yra nuo Saulės. Taigi viskas, kur susiformavo kometos, yra šalta. Jie taip pat susiformavo prieš 4,5 milijardo metų, kai formavosi Saulės sistema. Jie niekada nebuvo įtraukti į planetą. Taigi jie ir seni, ir šalti. Mes pasinaudojame tuo, kad kometos artėja prie Žemės, kad ją panaudotų kaip laboratoriją ir kaip zondo tolimiausiems Saulės sistemos kraštams vietą ir laiką.
„Fraser“: Dabar „Deep Impact“ pradėjo veikti tik prieš porą mėnesių, taigi ar mums tikrai pasisekė, kai „Tempel 1“ buvo netinkamoje vietoje tinkamu metu?
Dr. McFaddenas: Taip, gerai, mano požiūriu, tai buvo tinkamoje vietoje tinkamu metu.
Fraseris: Aš labiau žiūrėjau iš kometos perspektyvos.
Dr. McFaddenas: Leiskite man pasakyti du dalykus. Visų pirma, kometa nebus padaryta žala. Pažvelkime į tai šiek tiek atsižvelgiant į erdvėlaivio masę, palyginti su kometa. Arba erdvėlaivio energija, palyginti su judančios kometos energija. Tai prilygsta nykštukui ar mažam uodai, į kurį skrenda 767 lėktuvas. Taigi, mes nesiruošime smogti į kometą. Bet, be abejo, leisiu jums, jei norite, pažiūrėti į kometos perspektyvą. Bet taip, šiuo metu jis buvo tinkamoje arba netinkamoje vietoje. NASA, paskelbusi pranešimą apie galimybę vykdyti kosmoso tyrinėjimo misijas, teigė, kad šis pranešimas apima pinigus, turimus per tam tikrą laiko tarpą, o laikotarpis buvo nuo 2000 iki 2006 m. Taigi mes ieškojome kometų, kurios būtų prieinamos tuo metu, kai NASA duos mums pinigų, o tada, kai radome „Comet Tempel 1“ arti periheliono, kai ji juda greičiausiai, tai mus taip pat džiugino, nes kuo greičiau kometa juda, tuo daugiau energijos perduodama, norint sukurti kraterį. Taigi, tai yra gerai. Ir tada yra trečioji, bet antra priežastis, kodėl „Comet Tempel 1“ yra gera; ji nėra tokia aktyvi, kaip kai kurios kometos. Su „Comet Tempel 1“ nėra tiek daug dulkių ir reaktyvinio aktyvumo, kuris gali kelti painiavą arba apsunkinti realų kraterio susidarymo stebėjimą, kai į jį atsitrenkiame. Taigi, „Comet Tempel 1“ tinka.
Fraseris: Kaip mes tai stebėsime iš čia, Žemėje ir iš kosmoso?
Dr. McFaddenas: Erdvėlaivis stebi jį iš kosmoso - mūsų erdvėlaivis „Deep Impact“. Mes turime „Rosetta“ erdvėlaivį, kuris plaukia į kitą kometą, taip pat stebės jį iš kosmoso. Turime tris dideles NASA observatorijas: Čandra, Hablas ir Špiceris ją stebės. Trys skirtingi bangos ilgiai; „Chandra“ yra rentgeno teleskopas, o „Hubble“ - optinis ir beveik infraraudonųjų spindulių teleskopas. Stebėsime kai kurias spektroskopijas kartu su Hablu. Tada „Spitzer“ yra infraraudonųjų spindulių teleskopas. Taigi, mes juos naudosime. Kometą stebės ir prieš, ir po smūgio, ir visos pagrindinės observatorijos visame pasaulyje. Taigi, mes vykdome pasaulinę stebėjimo kampaniją.
Fraseris: O kaip „Deep Impact“ nuotraukos bus palyginamos su nuotraukomis, kurias matėme iš „Stardust“?
Dr. McFaddenas: Įdomu, kad naudoju „Stardust“ vaizdus, kad praktikuočiau vaizdų, kuriuos gauname iš „Deep Impact“, interpretavimą. Mes atidžiau pažvelgsime į „Comet Tempel 1“, nei tai padarė „Stardust“ erdvėlaivis; mes skrisime arčiau - mes skrisime 500 km atstumu nuo „Comet Tempel 1“, o erdvėlaivis „Stardust“ buvo nutolęs 1100 arba 1 300 km.
Fraseris: Aš atsimenu, kad Stardust gana smarkiai nukentėjo nuo šiukšlių, kaip „Deep Impact“ padarys, jei ji bus arčiau kometos?
Dr. McFaddenas: Jūs turite atsiminti, kad pagrindinis „Stardust“ tikslas buvo rinkti dulkes, todėl jie norėjo nukentėti. Taigi jie skrido į regioną, kuriame yra didžiausias dulkių tankis. Ką mes darome skrisdami per tą patį regioną, mes paversime erdvėlaivį skydo režimu, kad apsaugotume teleskopą tuo metu, kai turėtume sulaukti kuo daugiau smūgių iš dulkių ir šiukšlių. Ir mes iš tikrųjų skrendame kampu. Didžioji dalis šiukšlių yra orbitos plokštumoje jos judėjimo kryptimi, todėl erdvėlaivis skris pro ją kampu; taigi bus trumpas 20 minučių laikotarpis, kai mes nepastebėsime, kad apsaugotume kameras.
„Fraser“: Kai „Deep Impact“ užbaigs savo skraidymą, ar turėsite kokių nors papildomų mokslinių tikslų, kuriems norėtumėte naudoti kosminį laivą, kai jis išeis iš „Tempel 1“ regos lauko?
Dr. McFaddenas: Šiuo metu nėra jokių konkrečių planų stebėjimui tolesnėje misijoje; tai turi patvirtinti NASA. Mes atlikome keletą tyrimų ir žinome, kad yra dar viena ar dvi kometos, kurias galėtume stebėti, tačiau dar negavome pritarimo tam.
Fraseris: Taigi, kas jūsų laukiškiausiuose sapnuose pasirodys liepos 4 d.?
Daktaras McFaddenas: Na, mano laukiausia svajonė yra tai, kad smogtuvas pateks į kometą ir išeis iš kitos pusės, tačiau tai nėra labai tikėtina.
Fraseris: Gerai, tada galbūt ne tokia laukinė svajonė.
Dr. McFaddenas: Gerai, mažiau laukinis, tikimybės tvarka tokia, kad kometa turės, pavyzdžiui, plytos konsistenciją, o smogtuvas smogia į ją ir nepadarys daug žalos paviršiui arba iš tikrųjų nesudarys daug jos. smūgis, nes kometa yra plytos konsistencija. Bet tai taip pat nėra labai tikėtina. Kita vertus, kas, jei kometa yra kaip Kukurūzų dribsniai? Jei tai panašu į kukurūzų dribsnius, turėtume pamatyti įspūdingą „ejecta“ ekraną. Kurdami kraterį, mes tai vadiname „ejecta“ uždanga ir aš tikiuosi, kad tai ir pamatysime, nes tai būtų labai dramatiška. Ir tikiuosi, kad mes galime žiūrėti, kaip mes ne kartą fotografuojame greitai fotografuodami labai trumpomis ekspozicijomis. Mes spusime, kol eisime pro šalį. Jei turime didelę „ejecta“ užuolaidą, mes turėtume sugebėti pamatyti išmetimo formą arba keliauti po kosmosą, ir tai mums leis nustatyti daugiausiai informacijos apie pačios kometos vidinę struktūrą. Taigi, aš tikiuosi, kad tai įvyks.
