Komeetan näytteenotto ei ole helppoa. Jos harkitset laskeutumista yhdelle, tulee logistiseksi painajaiseksi, mutta entä ampumalla siihen? Miksi et lähettäisi tapaamista tapaamiseen näillä jäätyneillä, tuntemattomilla kivillä ja työnnä anturi? Tällainen menetelmä voi jopa tarkoittaa, että näyte voidaan ottaa, jos purkaminen olisi mahdotonta!
NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksen tutkijoiden työn ansiosta Greenbeltissä, Marylandissa, uusi komeetta ”harpuuni” on suunniteltu tekemään komeetanäytteiden palautuksesta paitsi tehokkaamman myös yksityiskohtaisemman.
Karkeasti vaatekaapin kokoisena tämä ruiskumainen koetin seisoo suunnilleen kahden metrin korkeudella ja se asetetaan ristijousimaisella järjestelyllä, joka on kosketuksessa komeetan pintaan. Paloasennossa pystysuoraan alaspäin, tämä keulajärjestely koostuu parista kuorma-auton jousista ja 1/2-tuumaisesta teräsvaijerista. Järjestely, joka voi ampua mailiin asti, jos se osoitetaan väärään suuntaan! Kun se iskee, sähkövinssi vetää keulan takaisin paikoilleen ja työntää harpuunon 1000 kiloa voimaa nopeudella 100 jalkaa sekunnissa.
Joten miltä se olisi todistamassa kosmisen valaan harpunointia? Räjähtävä seikkailu, olla varma. Donald Wegel NASA Goddardista, projektipäällikkö, on kokeillut ballistaa ja ydinnäyterasiaa erilaisissa vaikutusympäristöissä. Lehdistötiedotteen mukaan aiheutuva vaikutus on jotain yhdistelmää kivääriraportin ja tykin räjähdyksen kanssa.
"Meidän piti kiinnittää se lattiaan, koska recoil sai koko koealuksen hypätä jokaisen laukauksen jälkeen", Wegel sanoi. ”Emme ole varmoja siitä, mitä kohtaamme komeetalla - pinta voi olla pehmeä ja pörröinen, koostuu pääasiassa pölystä, tai se voi olla jään sekoittama kiviä tai jopa kiinteä kivi. Todennäköisesti siellä on alueita, joilla on erilaiset koostumukset, joten meidän on suunniteltava harpuuni, joka kykenee tunkeutumaan kohtuullisen valikoiman materiaaleja. Välittömänä tavoitteena on kuitenkin korreloida kuinka paljon energiaa tarvitaan tunkeutuakseen eri syvyyksiin eri materiaaleissa. Mitkä harppuunin kärjen geometriat tunkeutuvat parhaiten tiettyihin materiaaleihin? Kuinka harpuunin massa ja poikkileikkaus vaikuttavat tunkeutumiseen? Ballista antaa meille mahdollisuuden kerätä nämä tiedot turvallisesti ja käyttää niitä todelliseen tehtävään käytettävän tykin kokoon. "
Komeetan ydinnäytteiden tutkiminen antaa tutkijoille tärkeätä tietoa alkuperäisestä aurinkosumusta ja auttaa meitä ymmärtämään paremmin, kuinka elämä on saattanut alkunsa. "Yksi inspiroivimmista syistä komeetanäytteen keräämisen vaikeuksien ja kustannusten läpikäymiseen on saada katsaus" alkukantaiseen tilaan "- komeetojen biomolekyyleihin, jotka ovat saattaneet auttaa elämän alkuperää", Wegel sanoo. Komeetanäytteen paluumatkat - kuten Wild 2: n - ovat osoittaneet meille, että aminohappoja esiintyy näissä kielteisissä paikoissa, mutta ne ovat ehkä auttaneet elämää täällä maan päällä.
Tarinalla on kuitenkin enemmän kuin vain syiden etsiminen elämälle ... suurin on itse elämän säilyttäminen. Kuten tiedämme, on aina olemassa mahdollisuus, että komeetta voi vaikuttaa maahan ja aiheuttaa sukupuuttoon kuolemantapahtuman. Ymmärtämällä komeetan koostumuksen voimme saada paremman otteen siihen, mitä meidän on ehkä tehtävä, jos kataklysminen skenaario tulee sen ruman pään taakse. Esimerkiksi, me tiedäisimme, jos tietyn tyyppinen komeetta voi yleensä hajota - tai räjähtää toinen. "Joten toinen tärkeä syy komeetan näytteenottoon on karakterisoida vaikutusuhka", Wegel totesi. "Meidän on ymmärrettävä, kuinka ne tehdään, jotta voimme löytää parhaan tavan ohjata heidät, jos heillä on jonkinlainen näkemys meihin."
"Komeetanäytteen palauttaminen antaa meille myös analysoida sitä edistyneillä instrumenteilla, jotka eivät sovi avaruusalukseen tai joita ei ole vielä keksitty", lisää NASA Goddardin komeettiasiantuntija ja projektin johtava tutkija tohtori Joseph Nuth. .
Jos olisimme elokuvassa, voisimme ehkä harkita komeetanäytteen saamista porausmenetelmällä, mutta näiden pienten, liikkuvien maailmojen painovoiman puute ei salli tämän tapahtuvan. ”Avaruusalus ei todellakaan laskeudu komeetalle; sen olisi kiinnitettävä itsensä jollain tavalla, luultavasti jollain harpuunilla. Joten arvelimme, että joudut joka tapauksessa käyttämään harpunaa, voit saada sen myös näytteen keräämiseen ”, Nuth sanoo.
Tällä hetkellä suunnittelutiimillä on tällä hetkellä kovaa työtä tutkimalla harpuunin reaktioita erilaisille väliaineille - ja mitä on tehtävä näytteenottoa ja keräämistä varten, mitä he voivat kohdata. Tämä ei ole helppoa, kun otetaan huomioon, että he työskentelevät perustiedotuksen kanssa.
"Et voi tehdä tätä puristamalla numeroita tietokoneessa, koska kukaan ei ole tehnyt sitä aikaisemmin - tietoja ei ole vielä olemassa", Nuth sanoo. ”Meidän on saatava tietoja tällaisista kokeista ennen kuin voimme rakentaa tietokonemallin. Pyrimme vastauksiin peruskysymyksiin, kuten kuinka paljon jauhepanosta tarvitset, jotta harpuuni ei poistu tai kulje komeetta kokonaan läpi. Haluamme todistaa, että harppuuna tunkeutuu riittävän syvälle, kerätä näyte, irrottaa kärki ja vetää näytteenottolaite takaisin. "
Mikään ei jää sattumanvaraiseksi. Luomalla useita vinkkejä, keräyslaitteita ja suunnittelemalla erilaisia ampumistekniikoita ja tarpeita, joukkue varmasti hyödyntää tutkimustulojaan ja avaruusaluksiaan, jotka ovat heidän saatavillaan. Auttaakseen entistä paremmin heidän suunnittelussaan, he voivat käyttää myös tietoja nykyisestä Rosetta-operaatiosta ja sen maa-alueesta Philaesta, joka kytkeytyy vuoden 2014 yhteydessä 67P / Churyumov-Gerasimenko-ohjelmaan.
"Rosetta-harpuuna on nerokas muotoilu, mutta se ei kerää näytettä", Wegel sanoo. ”Seuraamme heidän työtämme ja siirrymme askeleen eteenpäin sisällyttämällä näytteenottopatruuna. On tärkeää ymmärtää monimutkainen sisäinen kitka, johon ontto, ytimenäytteinen harpuuna kohtaa. " Vielä lisätietoja NASA: n viimeaikaisesta operaatiosta, OSIRIS-REx (Origins, Spektritulkkaus, Resurssien tunnistaminen, Turvallisuus - Regolith Explorer), joka on asteroidinäytteiden palautusoperaatio. Se kaikki lisää joitain erittäin ainutlaatuisia löytöjä, ja tiedämme yhden asiaan olevan…
"Amiraali? Thar 'ole valaita täällä ... "
