Stardust's airgel paraugs. Attēla kredīts: NASA Noklikšķiniet, lai palielinātu
Čikāgas universitātes zinātnieki ir vieni no pirmajiem, kas analizējuši komētas putekļus, kas nogādāti uz Zemi, izmantojot kosmosa kuģus.
Zinātnieki regulāri pārbauda ārpuszemes materiālus, kas nokrituši uz Zemes kā meteorīti, taču nekad pirms NASA Stardust misijas viņiem nebija pieejami pārbaudīti komētas paraugi. Atlikušie gruži no Saules sistēmas veidošanās pirms 4.5 miljardiem gadu, komētas galvenokārt sastāv no ledus, putekļiem un iežiem.
“Mēs domājam, ka komētas veido milzīgu lietu daudzumu Saules sistēmā. Mēs gribētu zināt šī lielā Saules sistēmas komponenta minerālu sastāvu, ko mēs nekad iepriekš neesam pārliecinājuši. ”Sacīja Lawrence Grossman, ģeofizisko zinātņu profesors. “Ir izmērītas dažādas daļiņas, kas secinātas kā no komētām, bet neviens nav pārliecināts. Tas beidzot sniegtu zināmu pamata patiesību. ”
Grosmens un Stīvens Simons, vecākais zinātniskais līdzstrādnieks ģeofizikālajās zinātnēs, ir Stardust sākotnējās ekspertīzes grupas (PET) locekļi. Tā ir Endrjū Deiviss, Enriko Fermi institūta vecākais zinātnieks, un viņa kolēģi Maikls Pelins un Maikls Savina no ASV Enerģētikas departamenta Argonnas Nacionālās laboratorijas. PET uzdevums ir vispārīgi aprakstīt paraugus, lai zinātnieki, pamatojoties uz šo informāciju, varētu ierosināt detalizētākus pētījumus.
Deiviss ir arī Stardust Paraugu piešķiršanas komitejas loceklis, kas izlems, kā sadalīt paraugus papildu pētījumiem, kad provizoriskās pārbaudes periods beidzas jūlija vidū.
Stardust misija tika uzsākta 1999. gada februārī, līdzi ņemot instrumentu komplektu, kurā bija arī Čikāgas universitātes nodrošinātais komētas putekļu ietekmes monitoringa instruments. 2004. gada 2. janvārī kosmosa kuģis nonāca 150 jūdžu attālumā no komētas un savāc tūkstošiem sīku putekļu daļiņu, kas plūda no tās kodola. Stardust paraugu atgriešanas kārba, kas izpletnēta uz Jūtas tuksneša sāls dzīvokļiem 15. janvārī pēc gandrīz trīs miljonu jūdžu gara brauciena.
2004. gada komētas sastapšanās laikā Čikāgas universitātes Putekļu plūsmas novēršanas instruments sekmīgi noteica daļiņu plūsmu un masu, kas plūst no komētas kodola. Balstoties uz instrumenta apkopotajiem datiem, Čikāgas Universitātes Entonija Tuzzolino un Thanasis Economou aplēses liecina, ka kosmosa kuģis lidošanas laikā ir savācis vismaz 2300 daļiņas, kuru izmērs ir 15 mikrometri (viena trešdaļa no cilvēka matiem) vai lielāks.
"Ekspertiem vajadzēs daudzus, daudzus mēnešus, pirms viņi noteiks precīzu skaitu, taču esmu pārliecināts, ka galu galā viņu skaits būs tuvu tam, ko mēs paredzējām," sacīja Economou, kurš atradās Džonsona kosmosa centrā Hjūstonā. kad paraugi tika piegādāti no Jūtas. "Stardust bija ļoti veiksmīgs, neskatoties uz visām cerībām, visās tā fāzēs."
Komētas putekļi tagad ir pieejami salīdzināšanai ar sīkām daļiņām, kas nepārtraukti līst uz Zemes un kuras zinātniekiem ir aizdomas, ka nāk no komētām. NASA regulāri vāc šīs stratosfēras putekļu daļiņas ar augstkalnu lidmašīnām un uztur to kolekciju, sacīja Sīmanis. Atsevišķu veidu meteorīti varētu būt cēlušies arī no komētām, taču bez salīdzināmajiem komētas materiāliem “mēs neko nezinām”, sacīja Grossmans.
Grosmens un Simons 7. februārī saņēma vairākus paraugus. Paraugi daļēji sastāv no vairākām plānām viena putekļa graudu šķēlītēm, kas ievietotas epoksīdā un turētas uz apaļa vara režģa, kuru pārklāj plāna plēve. Viņi saņēma arī lodes formas epoksīda spraudni, kas turēja atlikušo graudu daudzumu.
“Viņi var izgatavot simtiem šķēles no katra atsevišķa grauda,” sacīja Sīmanis. Viņš un Grossmans pēta to šķēles ar elektronu mikrodatoru un skenējošu elektronu mikroskopu (SEM). Mikroproblēma spēj atklāt mikroskopiski mazu materiāla plāksteru ķīmisko sastāvu, savukārt SEM nodrošina ļoti palielinātus attēlus.
Stardust komētas materiāli tagad ir pievienoti lādētu saules daļiņu kolekcijai, ko savākusi NASA Genesis misija un 2004. gadā atgriezusies uz Zemes. Deiviss darbojas kā Genesis Uzraudzības komitejas priekšsēdētājs, kas vada šīs misijas ārpuszemes materiālu veidošanu un analīzi.
“Kosmoķīmija šajās dienās ir ļoti aizraujoša joma,” sacīja Deiviss, atsaucoties uz pētījumiem par ķīmisko elementu izcelsmi un ārpuszemes materiālu ķīmiju. "Tas ir interesants laiks, lai jauniešus iesaistītu laukā." 2004. gadā kopā ar kolēģiem Argonnē un Lauka muzejā Deiviss organizēja Čikāgas Kosmoķīmijas centru, lai veicinātu izglītību un pētījumus kosmoķīmijas jomā.
Tikmēr Stardust kosmosa kuģis kādreiz var redzēt turpmāku komētas darbību. "Stardust joprojām ir ļoti veselīgs, un tajā ir palicis degviela," sacīja Economou. "Pēc kosmosa atgriešanās kārbas nomešanas kosmosa kuģis tika novirzīts no iekļūšanas Zemes atmosfērā un tika novietots orbītā ap sauli, kas to varētu novest pie citas komētas 2011. gada februārī."
Stardust misiju pārvalda NASA reaktīvo dzinēju laboratorija Pasadena, Kalifornijā. Lockheed Martin kosmosa sistēmas Denverā izstrādāja un vadīja kosmosa kuģi. Papildinformāciju skatiet vietnēs http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html un http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
Oriģinālais avots: Čikāgas Universitāte
