4. juuli on USA-s iseseisvuspäev ja ameeriklased naudivad puhkust tavaliselt mõne ilutulestikuga. 4. juulil kavatseb pesumasina suurune kosmoselaev purustada Comet Tempel 1, kraatri välja raiuda ja tonni jääd ja kivi kosmosesse visata. Kosmoseaparaat flyby jälgib kokkupõrget ohutult kauguselt ja saadab meile komeedi ja selle värske muljutise kõige muljetavaldavamad pildid, mis eales tehtud. Dr Lucy McFadden on Deep Impact'i teadusmeeskonnas ja räägib minuga Marylandi ülikoolist.
Kuulake intervjuud: Ole valmis sügavaks löögiks (6,1 MB)
Või tellige Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: kas saate anda mulle eelvaate selle kohta, mida me 4. juulil näeme?
Dr Lucy McFadden: Ma soovin, et ma teaksin täpselt, mis juhtus 4. juulil, kuid see on eksperiment. Ma võin teile öelda, mida me arvame, et võime näha, kuid tõenäosus, et see võib olla oluliselt erinev.
Niisiis, meil on kosmoselaev teel Comet Tempel 1 juurde, mis on lühikese perioodi vältel tiirlev komeet, mis siseneb päikesesüsteemi - umbes kord 5,5 aasta jooksul. See on umbes Washington DC suurus. See võib sobida Washington DC piirkonda, kuid see on natuke piklik. See on umbes 14 km, 4 km ja 4 km, ning kuna meie kosmoselaev liigub selle poole, oleme plaaninud kosmoselaeva tegelikult kaheks osaks jagada. Lubage mul siin lava seada, see komeet on orbiidil ümber Päikese. See jõuab oma lähimasse Päikese punkti, mida nimetatakse periheliooniks, ja liigub seega juulis alguses Päikesesüsteemi kaudu kõige kiiremini. Ka meie kosmoselaev on orbiidil ümber Päikese ja see suundub komeedi orbiidi orbiidile jäämiseks. 24 tundi enne, kui plaanime sellele komeedile mõju avaldada, eraldame kaks kosmoseaparaati, löökkatsekeha ja lendorava. Löökkatsekeha jätkub oma kokkupõrkekursil komeediga ja kärbes - ehk emalaev - aeglustub natuke ja muudab suunda kunagi nii kergelt, et see oleks võimeline jälgima, kui löökkatsekeha tabab komeeti. Kui see komeeti tabab, kui kosmoses toimub see kosmiline kokkupõrge, siis juhtub, et löögienergia levib komeedis endas lööklaine kujul. See lööklaine kündma komeeti; kui sügav, me ei tea. Kuid mingil hetkel surub materjali jõud komeedis endas edasi liikuvale energialaine lainele ja surub materjali komeedilt välja. Oleme moodustanud kraatri, mille väljunud materjal väljub meie loodud august.
Nüüd võite küsida, miks me seda teeme? Teeme seda selleks, et heita pilk - et kasutada ära võimalust, et see komeet on meile nii lähedal -, et heita pilk komeedi sisemusele; et näha, millest sisemus on tehtud, ja näha, mis seal on.
Et lähemalt töötada, pean ma andma teile mõningase perspektiivi selle kohta, mis on komeedid ja millised nad päikesesüsteemis on. Mulle meeldib öelda, et nad on päikesesüsteemi vanim ja kõige külmem osa. Need moodustasid Päikesesüsteemi servades sadu tuhandeid kordi Maa kauguse Päikesest. Niisiis, kõik, kus komeedid moodustuvad, on külm. Need moodustasid ka 4,5 miljardit aastat tagasi, kui moodustus päikesesüsteem. Neid pole kunagi planeedile lisatud. Nii et nad on nii vanad kui ka külmad. Kasutame ära Maale lähemale tulevaid komeete, et kasutada seda laboratooriumina ja proovivõtturina Päikesesüsteemi kaugemate servade jaoks nii ruumis kui ka ajas.
Fraser: Nüüd käivitas Deep Impact alles paar kuud tagasi, seega kas meil tõesti vedas, et Tempel 1 oli õigel ajal vales kohas?
Dr McFadden: Jah, noh, minu vaatevinklist oli see õigel ajal õiges kohas.
Fraser: Vaatasin rohkem komeedi vaatenurgast.
Dr McFadden: Las ma ütlen siin kahte asja. Esiteks ei kahjustata komeeti. Vaatame siin natuke perspektiivi kosmoselaeva massi ja komeedi massi suhtes. Või kosmoselaeva energiat versus liikuva komeedi energiat. See on samaväärne nuku või väikese sääsega, mille 767 lennukisse satub. Niisiis, me ei taha komeeti lüüa. Kuid ütlematagi selge, et ma luban teil soovi korral komeedi perspektiivi võtta. Aga jah, see oli sel ajal õiges või vales kohas. NASA ütles, et kui ta avaldas kosmoseuuringute missiooni võimalikkuse kohta teate, hõlmab see teade teatud aja jooksul saadaolevat raha ja ajavahemik 2000–2006. Ja nii me siis otsisime saadaolevaid komeete ajal, mil NASA meile raha andis, ja kui leidsime komeedi Tempel 1 periheliooni lähedalt, kui see liigub kiiremini, rõõmustas see ka meid, sest mida kiiremini komeet liigub, seda rohkem kulub kraatri loomiseks ülekandmiseks energiat. Niisiis, see on sellest vaatenurgast hea. Ja siis on veel kolmas, kuid teisene põhjus, miks komeet Tempel 1 on hea; see pole nii aktiivne kui mõned komeedid võivad olla. Komeet Tempel 1-ga pole seotud nii palju tolmu ja reaktiivlennukit, mis võib segadusse ajada või raskendada kraatri teket selle löömisel. Nii, komeet Tempel 1 sobib.
Fraser: Kuidas me seda vaatleme siit Maalt ja kosmosest?
Dr McFadden: kosmoselaev jälgib seda kosmosest - meie kosmoselaev Deep Impact. Meil on kosmoselaev Rosetta, mis suundub teisele komeedile, jälgib seda ka kosmosest. Meil on NASA kolm suurt vaatluskeskust: Chandra, Hubble ja Spitzer jälgivad seda. Kolm erinevat lainepikkust; Chandra on röntgenteleskoop ja Hubble'i optiline ja lähi-infrapuna kujutise teleskoop. Vaatleme spektroskoopiat ka Hubble'iga. Ja siis Spitzeri infrapuna teleskoop. Niisiis, me kasutame neid. Nagu ka kõik olulisemad observatooriumid kogu maailmas, jälgivad komeeti enne lööki, selle ajal ja pärast seda. Nii et meil on ülemaailmne vaatluskampaania.
Fraser: Ja kuidas saab pilte Deep Impactist võrrelda piltidega, mida nägime Stardust?
Dr McFadden: See on huvitav, ma kasutan Stardusti pilte, et tõlgendada pilte, mida saame Deep Impactist. Tutvume Comet Tempel 1-ga lähemalt kui Stardusti kosmoselaev; me lendame lähemale - lendame 500 km Comet Tempel 1-st, samal ajal kui Stardusti kosmoselaev oli 1100 või 1300 km kaugusel.
Fraser: Ma mäletan, et Stardust tabas üsna palju prahti. Kuidas Deep Impact siis saab, kui see on komeedile lähemal?
Dr McFadden: Peate meeles pidama, et Stardusti peamine eesmärk oli tolmu kogumine, nii et nad tahtsid lüüa. Nii et nad lendasid suurima tolmutihedusega piirkonda. Kui me lendame läbi selle sama piirkonna, siis muudame kosmoseaparaadi kaitserežiimile, et kaitsta teleskoopi ajal, mil meil peaks olema võimalikult palju tolmu ja prahti. Ja me lendame tegelikult nurga all. Enamik prahist on orbiidi tasapinnas selle liikumise suunas ja seega lendab kosmoselaev sellest nurga all mööda; nii et saabub lühike, 20-minutiline periood, mil me ei hakka kaameraid kaitsma.
Fraser: kui Deep Impact on oma lennutreeningu lõpule viinud, kas on teil täiendavaid teaduslikke eesmärke, mille jaoks soovite kosmoselaeva kasutada, kui see väljub Tempel 1 vaateväljast?
Dr McFadden: Jätkamismissioonil vaatlemiseks praegu konkreetseid plaane ei ole; selle peab heaks kiitma NASA. Oleme teinud uuringuid ja teame, et on veel üks või kaks komeeti, mida saaksime jälgida, kuid me pole selleks veel nõusolekut saanud.
Fraser: Mis siis teie kõige metsikumates unistustes 4. juulil ilmub?
Dr McFadden: Noh, mu kõige metsikum unistus on see, et löökkatsekeha läheb komeeti ja väljub teispoolsusest, kuid see pole eriti tõenäoline.
Fraser: Olgu, võib-olla vähem metsik unistus.
Dr McFadden: Olgu, vähem metsik, tõenäosuse järjekorras on see, et komeedil on näiteks tellise konsistents ja löökkatsekeha lööb sellele vastu ega kahjusta pinda ega tekita tegelikult suurt osa mõju, sest komeet on tellise konsistents. Kuid ka see pole eriti tõenäoline. Teisest küljest - mis saab siis, kui komeet on nagu maisihelbed? Kui see sarnaneb maisihelvestega, peaksime saama suurejoonelise väljastuse ejecta. Kraatri moodustamise ajal kutsume seda ejecta kardinaks ja loodan, et seda näeme, sest see oleks väga dramaatiline. Ja loodetavasti saaksime vaadata, kuidas pildistame korduvalt väga lühikese säritusega kiireid pilte. Me klõpsame mööda minnes. Kui meil on suur ejecta-kardin, peaksime nägema ejecta-vormi ehk kosmoses liikuvat vormi - see võimaldab meil komeedi enda sisestruktuuri kohta kõige rohkem teada saada. Nii et ma loodan, et see juhtub.
