Když dojde na narážení vesmírných sond do komet, astronomové – jako skauti – dávají přednost být připraveni.
Jako součást této přípravy tým výzkumníků používal obří dělo, které vrhalo projektily na látky podobné kometám, a pak zkoumalo výsledky. Astronomové doufají, že se tak budou opakovaně připravovat na to, co by mohli vidět 3. až 4. července, kdy se mise NASA Deep Impact chystá vrhnout svůj vlastní projektil na kometu známou jako Tempel 1.
"Díváme se na širokou škálu možných scénářů," řekl planetární geolog PeterSchultz, spoluřešitel Deep Impact na Brown University, v telefonickém rozhovoru. "Doufáme, že s krátkým časovým obdobím, ve kterém se nám začínají zobrazovat obrázky, dokážeme porozumět tomu, co vidíme."
Schultz a jeho kolegové výzkumníci používají Ames Vertical Gun Range od NASA k odpalování malých projektilů o velikosti korálků na písek, led a řadu dalších materiálů navržených tak, aby napodobovaly to, co by mohlo čekat na Deep Impact na Tempel 1. Během své mise Deep Impact uvolní sonda s měděným hrotem o váze 820 liber (372 kilogramů), která narazí na povrch Tempel 1, zatímco se na ni bude dívat průletová loď mise a roj orbitálních a pozemních dalekohledů.
V Astronomershopu vyrazí impaktorová sonda do Tempelu 1 dostatečně velkou díru, aby nahlédla jeho vnějším povrchem do nedotčených vrstev pod ním, což by mělo být hlavním zdrojem některého z nejstarších materiálů Sluneční soustavy. Deep Impact spuštěn v lednu 2005.
Vytáhněte velké zbraně
Ames Vertical Gun Range, původně postavený pro studie dopadu na Měsíc během měsíčního programu NASA Apollo, je důležitým nástrojem velikosti místnosti pro výzkumníky studující planetarygeologii.
Vertikální dělo Ames se spoléhá na lehké plynové dělo ráže 0,30 a práškové dělo, které vrhá projektily rychlostí asi čtyři míle za sekundu (sedm kilometrů za sekundu). Jeho úhel dopadu lze otočit až o 90 stupňů, abyste mohli pozorovat účinky měnících se podmínek.
"Pro naše testy pálíme šestimilimetrové kuličky na stejné rychlostí kolem čtyř mil za sekundu," řekl Schultz.
Zatímco tým Deep Impact primárně používá korálky, vertikální pistole dokáže vystřelit širokou škálu malých částic od jednoduchých koulí a válců po nepravidelné tvary a dokonce i shluky předmětů. Samotná cílová komora má rozlohu asi 2,5 metru čtverečních a může zaznamenat události dopadu buď pomocí vysokorychlostního filmu, nebo pomocí velocimetrie částicového obrazu.
Nadýchané, křupavé, tuhé nebo křupavé: Předpovídání povrchu komety
Deep Impact má pouze 55 minut na to, aby nárazové těleso narazilo do Tempelu 1.
Researchershope, aby bylo možné rychle určit, jaký typ materiálu leží pod vnější kůží ledového poutníka na základě výsledného kráteru. Vědci z mise odhadli, že kráter Deep Impactu by se mohl roztáhnout z pouhých 10 metrů na délku fotbalového stadionu.
"Víme, že dopadneme, a víme, jak velký je náš projektil," řekl Schultz. "Ale to, co opravdu nevíme, je povaha povrchu komety."
Povrch Tempel 1 by mohl mít konzistenci písku nebo nadýchaného sněhu. Mohlo to být ledové a tvrdé, nebo jen pokryté křupavou kůrkou. Schultz chce být připraven na co nejvíce typů povrchů a jeho tým nastínil dva obecné scénáře, které by mohly vést misi Deep Impact.
První, gravitací řízený případ, závisí na místním tahu Tempel 1, aby se omezila velikost výsledného kráteru ze sondy impaktoru. Čím silnější je místní gravitace, tím pomaleji bude kráter Deep Impact růst, řekl Schultz.
Síla nárazu a to, jak dobře nárazové těleso narazí na cíl komety, může také utvářet výsledný výbuch. Pokud je Tempel 1 potažen načechraným materiálem, nárazové těleso DeepImpact by mohlo prorazit povrch a stlačit materiál zepředu, když se ponoří hlouběji do komety.
"Z experimentů jsme zjistili, že pokud se to stane, klesne hluboko a exploduje," řekl Schultz. "Takže bychom získali obrovský kráter."
Připravte se na neočekávané
Navzdory přípravě Schultze a dalších výzkumníků Deep Impact připravit se na první snímky po havárii z průletu, vždy existuje šance, že se objeví něco nového.
"Jedna věc, kterou jsme se zde naučili, je, že se vždy může stát něco neočekávaného," řekl Schultz. "A mám podezření, že Deep Impact nebude jiný."
Rychlý harmonogram mise, pouhých šest měsíců od startu do dopadu, také učinil nutnost být přesný a adekvátně připravený pro tým mise, dodali výzkumníci.
"Opravdu si myslím, že se můžeme hodně naučit od těchto typů aktivních sond a myslím, že zde uvidíme nějaká překvapení, která nás připraví na budoucí mise," řekl Schultz.
