4. jūlijs ir Neatkarības diena Amerikas Savienotajās Valstīs, un amerikāņi brīvdienas parasti izbauda ar nelielu uguņošanu. 4. jūlijā veļas mazgājamās mašīnas izmēra kosmosa kuģis gatavojas sagraut Comet Tempel 1, izdalīt krāteri un kosmosā izmest tonnas ledus un iežu. Kosmiskais lidojošais kosmiskais kuģis novēros sadursmi no droša attāluma un atsūtīs mums iespaidīgākos attēlus, kas jebkad ir uzņemti no komētas un tās jaunajiem sasitumiem. Dr Lucy McFadden ir zinātniskās grupas Deep Impact komanda un runā ar mani no Merilendas universitātes.
Klausieties interviju: Gatavojieties dziļajai ietekmei (6,1 MB)
Vai arī abonējiet Podcast: universetoday.com/audio.xml
Freizers: Vai varat sniegt priekšskatījumu tam, ko mēs redzēsim 4. jūlijā?
Dr Lucy McFadden: Es vēlos, lai es precīzi zināju, kas notiks 4. jūlijā, bet tas ir eksperiments. Es varu jums pateikt to, ko mēs domājam, ka mēs varētu redzēt, taču varbūtība, ka tas var ievērojami atšķirties.
Tātad, mums ir kosmosa kuģis, kas atrodas ceļā uz Comet Tempel 1, kas ir īslaicīga komēta, kura riņķo apkārt - nonāk iekšējā Saules sistēmā - apmēram reizi 5,5 gados. Tas ir apmēram Vašingtonas DC lielumā. Tas var ietilpt Vašingtonas apgabalā, bet tas ir mazliet iegarens. Tas ir apmēram 14 km ar 4 km un 4 km, un, tā kā mūsu kosmosa kuģis virzās uz to, mēs esam plānojuši faktiski sadalīt kosmosa kuģi divās daļās. Ļaujiet man iestatīt skatuvi šeit, šī komēta atrodas orbītā ap Sauli. Tas tuvojas savam vistuvākajam Saules punktam, ko sauc par tā perifēriju, un tādējādi jūlija sākumā ar Saules sistēmas palīdzību tas pārvietojas visātrākajā ātrumā. Arī mūsu kosmosa kuģis atrodas orbītā ap Sauli, un tas virzās, lai pārtvertu komētas orbītu. 24 stundas pirms mēs plānojam ietekmēt šo komētu, mēs atdalīsim divus kosmosa kuģus - triecienelementu un lidmašīnu. Triecienelements turpinās savu sadursmes gaitu ar komētu, un lidmašīna - vai mātes kuģis - nedaudz palēnināsies un kādreiz tik nedaudz mainīs virzienu, lai tas varētu skatīties, kad triecienelements nonāk komētā. Kad tas skar komētu, kad notiek šī kosmiskā sadursme kosmosā, notiek tas, ka trieciena enerģija trieciena viļņa veidā izplatīsies pašā komētā. Šis trieciena vilnis ieplūdīs komētā; cik dziļi, mēs nezinām. Bet kādā brīdī materiāla spēks pašā komētā atstās atpakaļ uz progresējošo enerģijas šoka vilni un izstumj materiālu no komētas. Mēs būsim izveidojuši krāteri ar izmestu materiālu, kas iznāks no mūsu izveidotā cauruma.
Tagad jūs varat jautāt, kāpēc mēs to darām? Mēs to darām, lai palūkotos - lai izmantotu iespēju, ka šī komēta atrodas tik tuvu mums - lai apskatītu komētas iekšpusi; lai redzētu, no kā tiek veidota iekšpuse, un redzētu, kāda tur ir struktūra.
Lai izstrādātu vairāk, es domāju, ka man jāsniedz jums kāds skatījums uz to, kas ir komētas un kādas tās ir Saules sistēmā. Man patīk teikt, ka viņi ir vecākā un aukstākā Saules sistēmas daļa. Viņi veidojās Saules sistēmas malās, simtiem tūkstošu reižu pārsniedzot attālumu, kāds Zemei ir no Saules. Tātad viss, kur veidojas komētas, ir auksts. Viņi izveidojās arī pirms 4,5 miljardiem gadu, kad veidojās Saules sistēma. Viņi nekad nav bijuši iekļauti planētā. Tātad viņi ir gan veci, gan auksti. Mēs izmantojam to komētu priekšrocības, kas tuvojas Zemei, lai izmantotu to kā laboratoriju un kā zondi uz Saules sistēmas attālām malām gan telpā, gan laikā.
Freizers: Tagad Deep Impact sāka darboties tikai pirms pāris mēnešiem, tāpēc vai mums patiešām paveicās, ja Tempel 1 īstajā laikā atradās nepareizajā vietā?
Dr McFadden: Jā, labi, no mana skatpunkta tas bija pareizajā vietā pareizajā laikā.
Freizers: Es vairāk skatījos no komētas perspektīvas.
Dr McFadden: Ļaujiet man pateikt divas lietas. Pirmkārt, komēta nekaitēs. Šeit apskatīsim nelielu perspektīvu attiecībā uz kosmosa kuģa masu un komētas masu. Vai arī kosmosa kuģa enerģija pret kustībā esošās komētas enerģiju. Tas ir līdzvērtīgs rūķim vai nelielam moskītam, kuru ielenkusi 767 lidmašīna. Tātad, mēs negaidīsim trāpījumu uz komētu. Bet, lieki teikt, es ļaušu jums ņemt vērā komētas perspektīvu, ja vēlaties. Bet jā, šajā laikā tas bija pareizajā vai nepareizajā vietā. NASA sacīja, kad, izdodot paziņojumu par iespēju veikt kosmosa izpētes misijas, viņi sacīja, ka šis paziņojums attiecas uz naudu, kas pieejama noteiktā laika posmā, un laika posms bija no 2000. līdz 2006. gadam. Un tā, mēs devāmies meklēt pieejamās komētas. Laikā, kad NASA mums piešķīra naudu, un tad, kad mēs atradām Comet Tempel 1 tuvu perifērijai, kad tā pārvietojas visātrāk, tas mūs arī iepriecināja, jo, jo ātrāk komēta pārvietojas, jo vairāk enerģijas tiek iesaistīta pārvietošanā, lai izveidotu krāteri. Tātad, no šī viedokļa tas ir labi. Un tad ir trešais, bet sekundārais iemesls, kāpēc Comet Tempel 1 ir labs; tas nav tik aktīvs, kā varētu būt dažas komētas. Ar Comet Tempel 1 nav saistītas tik daudz putekļu un strūklas, kas varētu mulsināt vai apgrūtināt faktiski novērot krātera veidošanos, kad mēs tam triecamies. Tātad, Comet Tempel 1 der.
Freizers: Kā mēs to novērosim no šejienes uz Zemes un no kosmosa?
Dr McFadden: Kosmosa kuģis to novēro no kosmosa - mūsu Deep Impact kosmosa kuģis. Mums ir kosmosa kuģis Rosetta, kurš dodas uz citu komētu, to arī novēros no kosmosa. Mums ir trīs NASA lielie observatorijas: Čandra, Habls un Špicers to novēros. Trīs dažādi viļņu garumi; Čandra ir rentgena teleskops, bet Habla optiskais un gandrīz infrasarkano staru teleskops. Mēs novērosim dažas spektroskopijas arī ar Hablu. Un pēc tam Spicera infrasarkanais teleskops. Tātad, mēs tos izmantosim. Kā visas svarīgākās observatorijas visā pasaulē novēros komētu pirms trieciena, tā laikā un pēc tā. Tātad mums notiek visā pasaulē vērošanas kampaņa.
Freizers: Un kā attēli no Deep Impact tiks salīdzināti ar attēliem, kurus mēs redzējām no Stardust?
Dr McFadden: Tas ir interesanti, es izmantoju Stardust attēlus, lai praktizētu attēlu, kurus iegūstam no Deep Impact, interpretāciju. Mēs iepazīsimies ar Comet Tempel 1 tuvāk nekā to darīja Stardust kosmosa kuģis; mēs lidosim tuvāk - mēs lidosim 500 km no Comet Tempel 1, turpretī Stardust kosmosa kuģis bija 1100 vai 1300 km tālu.
Freizers: Es atceros, ka Stardust diezgan smagi skāra gružus. Kā Deep Impact to darīs, ja tas būs tuvāk komētai?
Dr McFadden: Jums jāatceras, ka Stardust galvenais mērķis bija putekļu savākšana, tāpēc viņi gribēja nokļūt. Tātad viņi lidoja šajā reģionā ar lielāko putekļu blīvumu. Ko mēs darām, lidojot pa to pašu reģionu, mēs pārvēršam kosmosa kuģi vairoga režīmā, lai aizsargātu teleskopu laikā, kad mums vajadzētu iegūt vislielāko triecienu skaitu no putekļiem un gružiem. Un mēs faktiski lidojam leņķī. Lielākā daļa atlūzu atrodas orbītas plaknē tās kustības virzienā, un tāpēc kosmosa kuģis lidos tai garām leņķī; tāpēc būs īss 20 minūšu periods, kad mēs nepievērsīsimies kameru aizsardzībai.
Freizers: Kad Deep Impact būs pabeidzis savu lidojumu, vai jums būs kādi papildu zinātniski mērķi, kurus vēlaties izmantot, lai varētu izmantot kosmosa kuģi, kad tas izkļūst no Tempel 1 redzamības diapazona?
Dr McFadden: Pašlaik nav īpašu plānu novērošanai papildu misijā; tas jāapstiprina NASA. Mēs esam veikuši dažus pētījumus un zinām, ka ir vēl viena vai divas komētas, kuras mēs varētu novērot, taču mēs to vēl neesam saņēmuši.
Freizers: Tātad, kas būs jūsu mežonīgākajos sapņos, kas parādīsies 4. jūlijā?
Dr McFadden: Nu, mans mežonīgākais sapnis ir tāds, ka triecienelements ieiet komētā un iznāk no otras puses, bet tas nav ļoti iespējams.
Freizers: Labi, tad varbūt mazāk mežonīgs sapnis.
Dr McFadden: Labi, mazāk mežonīgi, varbūtības secībā ir tāda, ka komētai būs, piemēram, ķieģeļa konsistence, un triecienelements to sitīs un nedarīs lielu kaitējumu virsmai vai arī patiesībā neradīs lielu daļu no trieciens, jo komēta ir ķieģeļa konsistence. Bet tas arī nav ļoti iespējams. No otras puses, kas notiks, ja komēta ir līdzīga kukurūzas pārslām? Ja tas ir līdzīgi kukurūzas pārslām, mums vajadzētu iegūt iespaidīgu ejecta displeju. Krātera veidošanās laikā mēs to saucam par ejecta aizkaru, un es ceru, ka to mēs redzēsim, jo tas būtu ļoti dramatiski. Un, cerams, mēs varētu skatīties, kā mēs atkārtoti fotografējam ātri ar ļoti īsām ekspozīcijām. Mēs noklikšķināsim, kamēr mēs ejam. Ja mums ir liels ejecta priekškars, mums vajadzētu spēt redzēt ejecta formu vai ceļot pa kosmosu, un tas mums ļaus noteikt visvairāk informācijas par pašas komētas iekšējo struktūru. Tāpēc es ceru, ka tas notiks.
