4. srpnja je Dan neovisnosti u Sjedinjenim Državama, a Amerikanci obično uživaju u svom odmoru uz nekoliko vatrometa. 4. srpnja, svemirska letjelica veličine perilice uplit će se u Comet Tempel 1, izrezati krater i izbaciti tone leda i stijene u svemir. Leteća svemirska letjelica promatrat će sudar sa sigurne udaljenosti i poslati nam najspektakularnije fotografije ikad snimljene komete - i njezinu svježu modricu. Doktorica Lucy McFadden je u znanstvenom timu za duboki utjecaj, a razgovara sa mnom sa University of Maryland.
Poslušajte intervju: Spremite se za Deep Impact (6,1 MB)
Ili se pretplatite na Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Možete li mi dati pregled onoga što ćemo vidjeti 4. srpnja?
Dr. Lucy McFadden: Voljela bih da znam točno što će se dogoditi 4. srpnja, ali ovo je eksperiment. Mogu vam reći što mislimo da bismo mogli vidjeti, ali vjerojatno je da će biti značajno drugačije.
Dakle, imamo svemirski brod na putu za Comet Tempel 1, komet kratkog perioda koji orbitira - ulazi u unutarnji Sunčev sustav - otprilike jednom svakih 5,5 godina. Riječ je o veličini Washington DC-a. Može se uklopiti u područje Washingtona, ali malo je izduženo. To je oko 14 km do 4 km, a kako naša svemirska letjelica ide prema njoj, planirali smo zapravo razdvojiti svemirski brod na dva dijela. Dopustite mi da postavim pozornicu, ovaj je kometa u orbiti oko Sunca. Dolazi do najbliže točke Sunca, zvane perihelij, i na taj način se kreće najvećom brzinom kroz Sunčev sustav početkom srpnja. Naša svemirska letjelica također je u orbiti oko Sunca i kreće presresti orbitu komete. 24 sata prije nego što planiramo utjecati na ovaj kometa, razdvojit ćemo dvije svemirske letjelice, impaktor i flyby. Udarna glava nastavit će svoj put sudaranja komete, a letjeti - ili matični brod - malo će usporiti i tako lagano promijeniti svoj smjer da će moći gledati kako udarni udar udari u kometu. Kad udari u komet, kada imamo ovaj kozmički sudar u svemiru, ono što će se dogoditi je da se energija udara proširi u samu kometu, u obliku udarnog vala. Taj će udarni val zapljusnuti u kometu; koliko duboko, ne znamo. Ali u nekom trenutku sila materijala u samoj kometi će se odgurnuti naprijed zbog energetskog udarnog vala i istisnuti materijal iz komete. Oblikovat ćemo krater s izbačenim materijalom koji izlazi iz rupe koju smo stvorili.
Možete se pitati zašto to radimo? To radimo da bismo pogledali - da bismo iskoristili priliku ovog kometa koji nam je tako blizu - da pogledamo unutrašnjost kometa; da se vidi od čega se sastoji iznutra i da vidi kakva je struktura.
Da bih objasnio više, mislim da bih vam trebao dati određenu perspektivu o tome što su kometi i kakvi su oni u Sunčevom sustavu. Želim reći da su oni najstariji i najhladniji dio Sunčevog sustava. Formirali su se na rubovima Sunčevog sustava, stotine tisuća puta udaljenije od Zemlje od Sunca. Dakle, sve što stvara komete je hladno. Oni su također nastali prije 4,5 milijardi godina, kada se formirao Sunčev sustav. Nikad nisu ugrađeni u planet. Tako su i oni stari i hladni. Mi koristimo prednosti kometa koji se približavaju Zemlji da bismo je koristili kao laboratoriju i kao sondu za udaljene rubove Sunčevog sustava i u prostoru i u vremenu.
Fraser: Sada je Deep Impact pokrenut tek prije nekoliko mjeseci, jesmo li zaista imali sreće što je Tempel 1 bio na pogrešnom mjestu u pravo vrijeme?
Dr. McFadden: Da, iz moje perspektive bio je na pravom mjestu u pravo vrijeme.
Fraser: Više sam gledao iz perspektive komete.
Dr. McFadden: Dopustite mi da kažem ovdje dvije stvari. Prije svega, kometa neće naštetiti. Neka ovdje bude neka perspektiva u pogledu mase svemirskog broda u odnosu na masu komete. Ili energija svemirskog broda nasuprot energiji kometa u pokretu. To je ekvivalent gnatu ili malom komarcu na koji je naletio 767 zrakoplov. Dakle, nećemo pogoditi kometu. Ali, nepotrebno je reći, dopustit ću vam da zagledate kometu ako želite. Ali da, u to vrijeme bilo je na pravom mjestu ili na krivom mjestu. NASA je rekla, kad je objavila priliku za misije u svemirskim istraživanjima, rekli su da ta najava pokriva novac dostupan u određenom vremenskom okviru, a vremenski okvir je između 2000. i 2006. I tako, tražili smo komete koji su bili dostupni u vrijeme kada bi nam NASA dala novac, a onda kada smo pronašli Comet Tempel 1 blizu perihelija, kada se kreće najbrže, to nas je također obradovalo jer što se brže komet kreće, više energije uključuje u prijenos za stvaranje kratera. Dakle, to je dobro s tog gledišta. A tu je i treći, ali sekundarni razlog zašto je Comet Tempel 1 dobar; nije tako aktivan kao što mogu biti neki kometi. Sa Comet Tempel 1 nema toliko prašine i mlaznih aktivnosti, što bi moglo biti zbunjujuće ili otežati stvarnu promatranje formiranja kratera kada ga udarimo. Dakle, Comet Tempel 1 se uklapa.
Fraser: Kako ćemo to promatrati odavde, na Zemlji i iz svemira?
Dr. McFadden: Svemirski brod ga promatra iz svemira - naša svemirska letjelica Deep Impact. Imamo svemirsku letjelicu Rosetta, koja ide prema drugom kometu, također će je promatrati iz svemira. Imamo NASA-ine tri velika opservatorija: Chandra, Hubble i Spitzer promatrat će ga. Tri različite valne duljine; Chandra je rendgenski teleskop, a Hubble optički teleskop za snimanje slika blizu i infracrvenog svjetla. Promatrat ćemo i spektroskopiju sa Hubbleom. A onda je Spitzerov infracrveni teleskop. Stoga ćemo ih koristiti. Kao i sve glavne opservatorije širom svijeta promatrat će kometu prije, za vrijeme i nakon udara. Tako da imamo kampanju promatranja širom svijeta.
Fraser: A kako će se slike iz Deep Impacta usporediti sa slikama koje smo vidjeli iz Stardusta?
Dr. McFadden: Zanimljivo je da koristim slike iz Stardusta da vježbam interpretiranje slika koje smo dobili iz Deep Impact-a. Proučit ćemo bliži Comet Tempel 1 nego svemirska letjelica Stardust; letjet ćemo bliže - letjet ćemo 500 km od Comet Tempel 1, dok je svemirska letjelica Stardust bila udaljena 1.100 ili 1.300 km.
Fraser: Sjećam se da je Stardust prilično pogodio krhotine, kako će Deep Impact učiniti ako će biti bliže kometi?
Dr. McFadden: Morate se sjetiti da je glavni cilj Stardusta bio prikupljanje prašine, pa su htjeli pogoditi. Tako su odletjeli u regiju s najvećom gustoćom prašine. Ono što radimo kada letimo kroz to isto područje je da svemirski brod prebacimo u režim oklopa kako bismo zaštitili teleskop za vrijeme kada bismo trebali dobiti najveći broj udaraca od prašine i krhotina. A mi zapravo letimo pod kutom. Većina krhotina postoji u ravnini orbite, u smjeru njegovog kretanja, pa će svemirski brod letjeti kraj njega pod kutom; tako da će doći kratko, 20-minutno razdoblje kada nećemo promatrati kako bismo zaštitili kamere.
Fraser: Jednom kada Deep Impact dovrši let, hoćete li imati bilo kakve dodatne znanstvene ciljeve za koje biste htjeli koristiti svemirsku letjelicu, kad izađu iz vizualnog dometa Tempel 1?
Dr. McFadden: Trenutno ne postoje posebni planovi za promatranje tijekom sljedeće misije; to mora odobriti NASA. Proveli smo neko istraživanje i znamo da postoji još jedan komet ili dva koji bismo mogli promatrati, ali za to još nismo dobili odobrenje.
Fraser: Dakle, u vašim najluđim snovima, što će se pojaviti 4. srpnja?
Dr. McFadden: Pa, moj najluđi san je da će udarna glava ući u kometu i izaći na drugu stranu, ali to nije vrlo vjerovatno.
Fraser: U redu, onda možda manje divlji san.
Dr. McFadden: U redu, manje divlje, kako bi vjerovatnoća bila da će kometa dobiti konzistenciju cigle, na primjer, i udarna glava udarit će je i ne napraviti veliku štetu na površini, ili ne stvoriti zaista puno utjecaj jer je komet konzistencija cigle. Ali ni to nije vrlo vjerojatno. S druge strane, što ako je komet poput Corn Flakesa? Ako su to poput Kukuruznih pahuljica, trebali bismo dobiti spektakularni prikaz izbacivanja. Nazivamo ga zavjesom za izbacivanje tijekom formiranja kratera i nadam se da ćemo to vidjeti, jer bi to bilo vrlo dramatično. Nadamo se da smo mogli gledati kako neprestano fotografiramo brze fotografije s vrlo kratkim ekspozicijama. Klikom ćemo prolaziti. Ako imamo veliku zavjesu za izbacivanje, trebali bismo moći vidjeti oblik izbacivanja ili putovati kroz svemir, a to će nam omogućiti da utvrdimo najviše informacija o unutarnjoj strukturi kometa. To se nadam da će se dogoditi.
