4. heinäkuuta on itsenäisyyspäivä Yhdysvalloissa, ja amerikkalaiset nauttivat lomastaan yleensä muutamalla ilotulitteella. Pesukoneen kokoinen avaruusalus purkaa 4. heinäkuuta Comet Tempel 1: ään, kaivaa kraatterin ja poistaa tonnia jäätä ja kiveä avaruuteen. Lentävä avaruusalusta tarkkailee törmäystä turvalliselta etäisyydeltä ja lähettää meille kaikkien aikojen näyttävimmät komeettaan otetut kuvat - ja sen raikkaat mustelmat. Dr. Lucy McFadden on Deep Impact -ryhmän tutkijaryhmässä ja puhuu minulle Marylandin yliopistosta.
Kuuntele haastattelua: Ole valmis syvälle iskuille (6,1 Mt)
Tai tilaa Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Voisitko antaa minulle esikatselun siihen, mitä näemme 4. heinäkuuta?
Dr. Lucy McFadden: Toivon, että tietäisin tarkalleen mitä tapahtui 4. heinäkuuta, mutta tämä on kokeilu. Voin kertoa teille, mitä mielestämme voimme nähdä, mutta mahdollisuudet siihen voivat olla huomattavasti erilaisia.
Joten, meillä on avaruusalus matkalla komeetta Tempel 1: een, joka on lyhytaikainen komeetta, joka kiertää - tulee sisäiseen aurinkokuntaan - noin kerran 5,5 vuoden välein. Se on noin Washington DC: n kokoinen. Se voi sopia Washington DC: n alueelle, mutta se on hieman pitkänomainen. Se on noin 14 km x 4 km ja 4 km, ja kun avaruusaluksemme on matkalla kohti sitä, olemme suunnitelleet erottaa avaruusaluksen kahteen osaan. Anna minun asettaa näyttämö tänne, tämä komeetta on kiertoradalla Auringon ympärillä. Se on saapumassa lähimpään Auringon pisteeseen, jota kutsutaan perihelioniksi, ja liikkuu siten nopeimmalla nopeudella aurinkokunnan läpi heinäkuun alussa. Avaruusaluksemme on myös kiertoradalla Auringon ympäri, ja se on menossa sieppaamaan komeetan kiertoradan. 24 tuntia ennen aikomustamme vaikuttaa tähän komeettaan, eromme kaksi avaruusalusta, iskulaitetta ja flybyä. Iskulaite jatkaa törmäyskurssillaan komeetta, ja perho - tai emoalus - hidastuu hiukan ja muuttaa suuntaansa aina niin vähän, että se voi katsella, kun iskulaite osuu komeetta. Kun se osuu komeetta, kun meillä on tämä kosminen törmäys avaruudessa, tapahtuu se, että törmäyksen energia leviää itse komeetalle iskuaallon muodossa. Tämä shokki aaltoaa komeetta; kuinka syvä, emme tiedä. Mutta jossain vaiheessa itse komeetassa olevan materiaalin voima työntää takaisin etenevän energiaiskun aallon ja työntää materiaalin ulos komeetalta. Olemme muodostaneet kraatterin, jonka materiaalia on poistunut luomassa reiästä.
Nyt voit kysyä, miksi teemme tämän? Teemme tämän katsoaksemme - hyödyntääksemme tämän komeetan mahdollisuuden olla niin lähellä meitä - katsomaan komeetan sisäosaa; nähdä, mistä sisäpuoli on tehty, ja nähdä mikä rakenne siinä on.
Tarkentaaksesi enemmän, mielestäni minun on annettava sinulle näkökulma siihen, mitkä komeetat ovat ja mitä ne ovat aurinkokunnassa. Haluan sanoa, että he ovat aurinkokunnan vanhin ja kylmin osa. Ne muodostuivat aurinkokunnan reunoista, satoja tuhansia kertoja etäisyydeltä, jonka maapallolla on Auringosta. Joten kaikki, missä komeetat muodostuvat, on kylmää. Ne myös muodostuivat 4,5 miljardia vuotta sitten, kun aurinkokunta oli muodostumassa. Niitä ei ole koskaan sisällytetty planeetalle. Joten he ovat sekä vanhoja että kylmiä. Käytämme hyväksi sitä, että komeetat tulevat lähemmäksi maata käyttämään sitä laboratoriona ja koettimena aurinkokunnan kaukaisille reunoille sekä tilassa että ajassa.
Fraser: Nyt Deep Impact julkaisi vasta pari kuukautta sitten, joten saimmeko todella onnekkaita Tempel 1: n ollessa väärässä paikassa oikeaan aikaan?
Dr. McFadden: Niin, hyvin, mielestäni se oli oikeassa paikassa oikeaan aikaan.
Fraser: Katsoin enemmän komeetta.
Dr. McFadden: Saanen sanoa kaksi asiaa täällä. Ensinnäkin komeetta ei tule vahingoittamaan. Katsotaanpa tässä joitain näkökulmia avaruusaluksen massan ja komeetan massan suhteen. Tai avaruusaluksen energiaa verrattuna liikkuvan komeetan energiaan. Se vastaa vaipan tai pienen hyttysen kimppuun 767 lentokoneessa. Joten, emme aio lyödä komeetta. Mutta on sanomattakin selvää, että annan sinun ottaa komeetta näkökulmasta, jos haluat. Mutta kyllä, se oli oikeaan tai väärään paikkaan tällä hetkellä. NASA kertoi julkaistuaan ilmoituksen mahdollisuudesta avaruustutkimusmatkoihin, että tämä ilmoitus kattaa tietyssä aikataulussa käytettävissä olevat rahaa ja aikataulu oli vuosina 2000-2006. Ja niin me etsimme komeetteja, joita oli saatavana Aikana, jolloin NASA antoi meille rahaa, ja kun löysimme komeetta Tempel 1: n lähellä perihelionia, kun se liikkuu nopeimmin, se myös tyytyväinen meihin, koska mitä nopeammin komeetta liikkuu, sitä enemmän energiaa siirtoon liittyy kraatterin luomiseen. Joten, se on hyvä siltä kannalta. Ja sitten on kolmas, mutta toissijainen syy, miksi Komeetta Tempel 1 on hyvä; se ei ole niin aktiivinen kuin jotkut komeetat saattavat olla. Comet Tempel 1: een ei liity niin paljon pölyä ja suihkua, mikä saattaa olla hämmentävä tai vaikeuttaa meidän tosiasiallisesti tarkkailla kraatterin muodostumista iskuaan siihen. Joten, komeetta Tempel 1 sopii.
Fraser: Kuinka me tarkkailemme sitä täältä maan päältä ja avaruudesta?
Dr. McFadden: Meillä on avaruusalus, joka tarkkailee sitä avaruudesta - Deep Impact -aluksemme. Meillä on Rosetta-avaruusalus, joka on menossa toiseen komeetta, seuraa myös sitä avaruudesta. Meillä on NASAn kolme suurta observatorioa: Chandra, Hubble ja Spitzer tarkkailevat sitä. Kolme eri aallonpituutta; Chandran röntgen kaukoputki ja Hubblen optisen ja lähellä infrapunasäteilyttävän kaukoputken. Tarkkailemme spektroskopiaa myös Hubblen kanssa. Ja sitten Spitzerin infrapunakaukoputki. Joten me käytämme niitä. Samoin kuin kaikki suuret observatoriat ympäri maailmaa, tarkkaillaan komeetta ennen törmäystä, sen aikana ja sen jälkeen. Joten meillä on maailmanlaajuinen tarkkailukampanja.
Fraser: Ja miten Deep Impact -kuvia verrataan Stardust-kuvasta, jonka näimme?
Dr. McFadden: On mielenkiintoista, käytän Stardustin kuvia tulkitsemaan Deep Impactista saamiamme kuvia. Katsomme lähemmin Comet Tempel 1: ää kuin Stardust-avaruusalus; lennämme lähemmäksi - lennämme 500 km Comet Tempel 1: stä, kun taas Stardust-avaruusalus oli 1100 tai 1300 km etäisyydellä.
Fraser: Muistan, että Stardust osui melkoisesti roskista, miten Deep Impact tekee, jos se tulee olemaan lähempänä komeetta?
Dr. McFadden: Sinun on muistettava, että Stardustin päätavoite oli kerätä pölyä, joten he halusivat saada osuman. Joten he lentävät alueelle, jolla on suurin pölytiheys. Mitä teemme lentäämme saman alueen läpi, käännämme avaruusaluksen suojakoodiin suojaamaan kaukoputkea sillä hetkellä, kun meidän pitäisi saada eniten osumia pölystä ja roskista. Ja me todella lentää kulmassa. Suurin osa roskista on kiertoradan tasossa, liikkeen suunnassa, ja siten avaruusalus lentää sen kulmassa; joten on lyhyt, 20 minuutin jakso, jolloin meitä ei tarkkailla kameroiden suojelemiseksi.
Fraser: Kun Deep Impact on suorittanut lentosuunnitelmansa, onko sinulla muita tieteellisiä kohteita, joihin haluat käyttää avaruusalusta, kun se on poistunut Tempel 1 -alueesta?
Dr. McFadden: Tällä hetkellä ei ole erityisiä suunnitelmia tarkkailusta jatko-operaatiossa; sen on oltava NASA: n hyväksymä. Olemme tehneet tutkimusta ja tiedämme, että on olemassa toinen tai kaksi komeetta, joita voimme tarkkailla, mutta emme ole vielä saaneet hyväksyntää sille.
Fraser: Joten metsäisimmissä unissasi, mikä tulee esiin 4. heinäkuuta?
Dr. McFadden: No, villein unelmani on, että iskulaite menee komeetalle ja tulee ulos toiselle puolelle, mutta se ei ole kovin todennäköistä.
Fraser: Okei, ehkä vähemmän villi unelma.
Dr. McFadden: Okei, vähemmän villi, todennäköisyysjärjestyksessä on, että komeetalla on esimerkiksi tiilen konsistenssi ja että iskulaite osuu siihen eikä aiheuta paljoa vahinkoa pinnalle tai ei oikeastaan luo paljon vaikutusta, koska komeetta on tiilen konsistenssi. Mutta se ei myöskään ole kovin todennäköistä. Toisaalta, entä jos komeetta on kuin maissihiutaleet? Jos se on kuin maissihiutaleet, meidän pitäisi saada näyttävä ejecta-näyttö. Kutsumme sitä ejecta-verhoksi kraatterin muodostuksen aikana, ja toivon, että sen näemme, koska se olisi erittäin dramaattinen. Ja toivottavasti voimme katsella, kun otamme toistuvasti nopeasti kuvia erittäin lyhyillä valotuksilla. Me napsautamme kun kuljemme. Jos meillä on iso ejecta -verho, meidän pitäisi pystyä näkemään ejecta-muoto tai matkustaminen avaruudessa, ja sen avulla voimme määrittää eniten tietoa komeetan sisäisestä rakenteesta. Joten sitä toivon tapahtuvan.
