Július 4-e a függetlenség napja az Egyesült Államokban, és az amerikaiak általában néhány tűzijátékkal élvezik nyaralásukat. Július 4-én egy mosógép méretű űrhajó összetör a Comet Tempel 1-be, egy krátert kivág, és tonna jeget és kőzetet bocsát ki az űrbe. A flyby űrhajó biztonságos távolságból figyeli az ütközést, és elküldi nekünk a leglátványosabb képeket, amelyeket valaha üstökösről készített - és annak friss zúzódását. Dr. Lucy McFadden a Deep Impact tudományos csoportjában áll, és velem beszél a Marylandi Egyetemen.
Hallgassa meg az interjút: Készülj fel a mélyreható hatásokra (6,1 MB)
Vagy iratkozz fel a Podcastra: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Tudna-e adni nekem egy áttekintést arról, amit július 4-én látunk?
Dr. Lucy McFadden: Bárcsak pontosan tudtam, mi fog történni július 4-én, de ez egy kísérlet. Elmondhatom neked, mit gondolunk látni, de valószínűsége, hogy jelentősen eltérőek.
Tehát van egy űrhajónk, amely úton van a Tempel 1 üstököshez, amely egy rövid ideig tartó üstökös, amely körül kering - és belép a belső naprendszerbe - körülbelül 5,5 évente egyszer. Körülbelül Washington DC méretű. Elfér az Washington DC körzetében, de kissé meghosszabbodott. Körülbelül 14 km-re 4 km-re 4 km-re van, és mivel űrhajónk felé halad, azt terveztük, hogy az űrhajót két részre osztjuk. Hadd állítsam itt a színpadot, ez az üstökös pályája van a Nap körül. A nap legközelebbi pontjára, az úgynevezett perihelionjára érkezik, és így leggyorsabb sebességgel halad a Naprendszerben július elején. Űrhajónk szintén a Nap körüli pályán fut, és az üstökös pályájának elfogására indul. 24 órával azelőtt, hogy meg akarjuk hatni erre az üstökösre, elválasztjuk a két űrhajót, az ütközésmérőt és a flyby-t. Az ütközésmérő folytatja az üstökös ütközési útját, és a flyby - vagy anyahajó - kicsit lelassul, és valaha olyan kissé megváltoztatja az irányát, hogy képes legyen figyelni, amikor az ütközésmérő eléri az üstökösöt. Amikor eléri az üstökösöt, amikor megtörténik ez a kozmikus ütközés az űrben, akkor az történik, hogy az ütés energiája maga az üstökösre terjed, ütéshullám formájában. Ez a lökéshullám a üstökösbe fog bejutni; milyen mély, nem tudjuk. De egy bizonyos ponton az anyag az önmagában üstökösben visszatükrözi az előrehaladó energia-sokkhullámot, és az anyag kiszorul az üstökösből. Létrehozunk egy krátert, amelynek kidobott anyag jön ki az általunk létrehozott lyukból.
Most megkérdezheti, hogy miért csináljuk ezt? Ez azért történik, hogy egy pillantást vegyen az adott üstökös belsejére; hogy megnézze, miből készül a belső, és milyen struktúra van ott.
Ha többet szeretnék kidolgozni, azt hiszem, némi nézetet kell adnom neked arról, hogy mi az üstökös, és mi van a Naprendszerben. Szeretném mondani, hogy ők a Naprendszer legrégebbi és leghidegebb részei. A Naprendszer szélén alakultak ki, több száz ezer alkalommal a Föld távolságától a Naptól. Tehát minden, ahol az üstökösök kialakulnak, hideg. Ők szintén 4,5 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki, amikor a Naprendszer alakult. Soha nem építették be egy bolygóba. Tehát ők is öregek és hidegek is. Kihasználjuk az üstökösök közelítését a Földhöz, hogy laboratóriumként és szondaként használjuk a Naprendszer távoli széleit mind térben, mind időben.
Fraser: Most, a Deep Impact csak néhány hónappal ezelőtt indult el, tehát igazán szerencsések vagyunk abban, hogy a Tempel 1 a megfelelő időben rossz helyen volt?
Dr. McFadden: Igen, nos, az én nézőpontom szerint a megfelelő helyen volt a megfelelő időben.
Fraser: Én inkább az üstökös szemszögéből néztem.
Dr. McFadden: Hadd mondjak itt két dolgot. Először is, az üstökös nem fog ártani. Nézzünk itt némi perspektívat az űrhajó tömegének és az üstökös tömegének szempontjából. Vagy az űrhajó energiája és a mozgásban lévő üstökös energiája. Ez megegyezik egy gnattal vagy egy kis szúnyoggal, amelyet egy 767-es repülőgép szed be. Tehát nem fogjuk megütni az üstökösön. De mondanom sem kell, megengedjük, hogy az üstökös szemszögéből vegye figyelembe, ha akar. De igen, ebben az időben a megfelelő vagy a rossz helyen volt. A NASA azt mondta, hogy amikor az űrkutatási missziók lehetőségeiről bejelentette, hogy ez a bejelentés egy bizonyos időkereten belül rendelkezésre álló pénzre vonatkozik, és ez az időtartam 2000 és 2006 között volt. És így keresettük a rendelkezésre álló üstökösöket. az idő alatt, amikor a NASA pénzt adna nekünk, és amikor a perihelionhoz közel találtuk a Comet Tempel 1-et, amikor a leggyorsabban mozog, az szintén örült nekünk, mert minél gyorsabban mozog az üstökös, annál több energiát vesz igénybe a kráter létrehozására szolgáló transzfer. Tehát ez a szempontból jó. És akkor van egy harmadik, de másodlagos ok, amiért a Compel Tempel 1 jó; nem olyan aktív, mint néhány üstökös. A Comet Tempel 1-hez nem annyi por- és sugárhajtási tevékenység kapcsolódik, ami zavaró lehet, vagy megnehezítheti számunkra, hogy valóban megfigyeljük a kráter kialakulását, amikor ráütközzük. Tehát, a Compel Tempel 1 illeszkedik.
Fraser: Hogyan fogjuk megfigyelni ezt a földről és az űrből?
Dr. McFadden: Van egy űrhajó, amely az űrből figyeli azt - a Deep Impact űrhajónk. Van egy Rosetta űrhajó, amely egy másik üstökös felé halad, és az űrből is megfigyelni fogja. A NASA három nagy obszervatóriuma van: Chandra, Hubble és Spitzer fogják megfigyelni. Három különböző hullámhossz; Chandra röntgen távcső, a Hubble optikai és közeli infravörös képalkotó távcső. Néhány spektroszkópiát megfigyelünk a Hubble-vel is. És akkor Spitzer egy infravörös távcső. Szóval ezeket fogjuk használni. A világ minden nagyobb obszervatóriuma, valamint az üstökös megfigyelése mellett ütközés előtt, közben és után. Tehát világszerte megfigyelő kampányunk van.
Fraser: És hogy hasonlítanak a Deep Impact képei a Stardust által látott képekhez?
Dr. McFadden: Érdekes, hogy a Stardust képeit használom a Deep Impact által kapott képek értelmezésére. Közelebbről megismerjük a Comet Tempel 1 mint a Stardust űrhajó; közelebb fogunk repülni - 500 km-re repülünk a Comet Tempel 1-től, míg a Stardust űrhajó 1100 vagy 1300 km-re volt.
Fraser: Emlékszem, hogy a Stardust kissé megsemmisítette a törmeléket, hogyan fog csinálni a Deep Impact, ha közelebb kerül az üstököshez?
Dr. McFadden: Nem szabad elfelejtenie, hogy a Stardust fő célja a porgyűjtés volt, tehát el akarták kerülni. Tehát a legnagyobb por sűrűségű térségbe repültek. Ugyanazon a térségen keresztül repülve az űrhajót pajzs módba fordítottuk, hogy megvédjük a távcsövet abban az időben, amikor a lehető legnagyobb számú találatot kell elérnünk a porról és a törmelékről. És valójában egy szögben repülünk. A törmelék nagy része a pálya síkjában van, mozgásának irányában, és így az űrhajó egy szögben repül rajta; tehát lesz egy rövid, 20 perces időszak, amikor nem figyelünk a kamerák védelmére.
Fraser: Amint a Deep Impact elkészíti a repülõgépét, lesz-e további tudományos célpontja, amelyet használni szeretne, ha az ûrhajót használni fogja, miután kijutott a Tempel 1 látótávolságából?
Dr. McFadden: Jelenleg nincs konkrét terv a megfigyeléshez egy utólagos misszióban; ezt a NASA-nak jóvá kell hagynia. Kutatást végeztünk és tudjuk, hogy van még egy vagy kettő üstökös, amelyeket megfigyelhetünk, de erre még nem kaptunk jóváhagyást.
Fraser: Szóval, mi a legvadabb álmaiban, mi jelenik meg július 4-én?
Dr. McFadden: Nos, a legvadabb álmom az, hogy az ütközésmérõ az üstökösbe megy és a másik oldalon jön ki, de ez nem túl valószínû.
Fraser: Oké, akkor talán egy kevésbé vad álom.
Dr. McFadden: Oké, kevésbé vad, annak valószínűsége szerint, hogy az üstökösnek például egy tégla konzisztenciája van, és az ütközésmérő ütni fog rá, és nem okoz nagy kárt a felületen, vagy valójában nem hoz létre sok ütés, mert az üstökös a tégla állandósága. De ez sem túl valószínű. Másrészt, mi van, ha az üstökös olyan, mint a kukoricapehely? Ha ez olyan, mint a kukoricapehely, látványos képet kell kapnunk az ejectáról. A kráter kialakulásakor ejecta függönynek nevezzük, és remélem, hogy ezt fogjuk látni, mert ez nagyon drámai. És remélhetőleg megnézhetjük, amint gyorsan képeket készítünk nagyon rövid expozícióval többször. Kattintunk, amint elindulunk. Ha nagy ejecta függönyünk van, akkor látnunk kell az ejecta formát vagy az űrben haladva, és ez lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk a legtöbb információt az üstökös belső felépítéséről. Szóval remélem, hogy ez megtörténik.
