4 юли е Ден на независимостта в Съединените щати и американците обикновено се наслаждават на почивката си с няколко фойерверки. На 4 юли космически кораб с размер на перална машина ще се удари в Комета Темпел 1, ще изсече кратер и ще изхвърли тонове лед и скала в космоса. Летящият космически кораб ще наблюдава сблъсъка от безопасно разстояние и ще ни изпрати най-зрелищните снимки, правени някога на комета - и свежия й синини. Д-р Люси Макфадън е в научния екип за дълбоко въздействие и ми говори от университета в Мериленд.
Чуйте интервюто: Пригответе се за Deep Impact (6.1 MB)
Или се абонирайте за Podcast: universetoday.com/audio.xml
Фрейзър: Можете ли да ми дадете предварителен преглед за това, което ще видим на 4 юли?
Д-р Люси Макфадън: Иска ми се да знаех точно какво ще се случи на 4 юли, но това е експеримент. Мога да ви кажа какво мислим, че бихме могли да видим, но има вероятност той да е значително по-различен.
И така, ние имаме космически кораб на път към Комета Темпел 1, която е комета за кратък период, която орбитира - влиза във вътрешната слънчева система - около веднъж на 5,5 години. Става въпрос за размера на Вашингтон. Може да се побере в района на Вашингтон, но е малко удължен. Това е около 14 км на 4 км на 4 км и тъй като космическият ни кораб се насочва към него, планирахме действително да разделим космическия кораб на две части. Нека да поставя сцената тук, тази комета е на орбита около Слънцето. Той се приближава до най-близката точка на Слънцето, наречена перихелион, и по този начин се движи с най-бързата си скорост през Слънчевата система в началото на юли. Космическият ни кораб също е в орбита около Слънцето и се насочва към прехващането на орбитата на кометата. 24 часа преди да планираме да въздействаме върху тази комета, ще разделим двата космически кораба, ударната и летящата. Ударът ще продължи по своя сблъсък към кометата, а маховикът - или корабът-майка - ще се забави малко и ще промени посоката си все така леко, така че да може да наблюдава как ударникът удря кометата. Когато удари кометата, когато имаме космически сблъсък в космоса, това, което ще се случи, е енергията на въздействието да се разпространи в самата комета под формата на ударна вълна. Тази ударна вълна ще се потопи в кометата; колко дълбоко, не знаем Но в един момент силата на материала в самата комета ще се натисне назад върху напредващата енергийна ударна вълна и ще изтласка материала от кометата. Ще формираме кратер с изхвърлен материал, излизащ от дупката, която създадохме.
Сега може да попитате, защо правим това? Правим това, за да разгледаме - да се възползваме от възможността тази комета да е толкова близо до нас - да разгледаме вътрешността на кометата; за да видите от какво е направена вътрешността и да видите каква структура има.
За да уточня повече, мисля, че трябва да ви дам някаква гледна точка за това какви са кометите и какви са те в Слънчевата система. Искам да кажа, че те са най-старата и студена част от Слънчевата система. Те са се образували в краищата на Слънчевата система, стотици хиляди пъти разстоянието, на което Земята е от Слънцето. Така че всичко, където се образуват комети, е студено. Те също са се образували преди 4,5 милиарда години, когато се е образувала Слънчевата система. Те никога не са били включени в планета. Значи и те са стари и студени. Ние се възползваме от кометите, които се приближават до Земята, за да я използваме като лаборатория и като сонда към отдалечени краища на Слънчевата система както в пространството, така и във времето.
Фрейзър: Сега Deep Impact стартира само преди няколко месеца, така че наистина ли имахме късмет с Tempel 1, че е на неправилното място в точното време?
Д-р Макфадън: Да, добре, от моя гледна точка беше на точното място в точното време.
Фрейзър: По-гледах от гледна точка на кометата.
Д-р Макфадън: Нека кажа две неща тук. На първо място, кометата няма да бъде увредена. Нека разгледаме тук някаква гледна точка по отношение на масата на космическия кораб спрямо масата на кометата. Или енергията на космическия кораб спрямо енергията на кометата в движение. Това е еквивалентно на конец или малък комар, който се натъква на самолет 767. Така че, няма да ударим кометата. Но, излишно е да казвам, ще ви позволя да вземете гледната точка на кометата, ако искате. Но да, по това време беше на правилното място или на грешното място. НАСА каза, че когато публикува съобщението си за възможност за мисии за космически проучвания, те казаха, че това съобщение обхваща пари, налични в определен период от време, а периодът е между 2000 и 2006 г. И така, ние потърсихме комети, които са били на разположение по времето, когато НАСА щеше да ни даде пари, и тогава, когато намерихме Комет Темпел 1 близо до перихелион, когато се движи най-бързо, това също ни зарадва, защото колкото по-бързо се движи кометата, толкова повече енергия участва в трансфера за създаване на кратера. Така че, това е добре от тази гледна точка. И тогава има трета, но вторична причина, поради която Комета Темпел 1 е добра; не е толкова активен, колкото някои комети могат да бъдат. С Комета Темпел 1 няма толкова много прах и струйна активност, което може да ни обърка или да затрудни действително да наблюдаваме формирането на кратера, когато го ударим. И така, Комета Темпел 1 се вписва.
Фрейзър: Как ще го наблюдаваме от тук на Земята и от Космоса?
Д-р Макфадън: Космическият кораб го наблюдава от космоса - нашия космически кораб Deep Impact. Имаме космическия апарат Rosetta, който се насочва към друга комета, също ще го наблюдава от космоса. Имаме три големи обсерватории на НАСА: Чандра, Хъбъл и Спицер ще го наблюдават. Три различни дължини на вълната; Чандра е рентгенов телескоп, а Хъбъл - оптичен и близо инфрачервен телескоп за изображения. Ще наблюдаваме и някаква спектроскопия с Хъбъл. И тогава Спицерът е инфрачервен телескоп. Така че ние ще ги използваме Както всички основни обсерватории по света ще наблюдават кометата, преди, по време и след удара. Така че имаме световна кампания за наблюдение.
Фрейзър: И как снимките от Deep Impact ще се сравнят със снимките, които видяхме от Stardust?
Д-р Макфадън: Интересно е, че използвам изображенията от Stardust, за да интерпретирам изображенията, които получаваме от Deep Impact. Ще разгледаме по-отблизо Комета Темпел 1, отколкото космическият апарат Stardust; ще летим по-близо - ще летим на 500 км от Комета Темпел 1, докато космическият апарат Stardust беше на 1100 или 1300 км.
Фрейзър: Спомням си, че Stardust се удари доста от отломки, как ще се справи Deep Impact, ако ще бъде по-близо до кометата?
Д-р Макфадън: Трябва да запомните, че основната цел на Stardust беше да събира прах, така че те искаха да се ударят. Така те полетяха в региона с най-голяма плътност на праха. Това, което правим, когато летим през същия този регион, е да превърнем космическия кораб в режим на щит, за да защитим телескопа по времето, когато трябва да получаваме най-голям брой удари от прах и отломки. И всъщност летим под ъгъл. Повечето от отломките съществуват в равнината на орбитата, по посока на нейното движение и така космическият кораб ще прелети покрай него под ъгъл; така че ще има кратък 20-минутен период, в който няма да наблюдаваме, за да защитим камерите.
Фрейзър: След като Deep Impact завърши своя полет, ще имате ли допълнителни научни цели, за които искате да можете да използвате космическия кораб, след като излезе от визуалния обхват на Tempel 1?
Д-р Макфадън: В момента няма конкретни планове за наблюдение при последваща мисия; това трябва да бъде одобрено от НАСА. Направихме някои изследвания и знаем, че има друга комета или две, които бихме могли да наблюдаваме, но все още не сме получили одобрение за това.
Фрейзър: И така, в най-смелите ви мечти, какво ще се появи на 4 юли?
Д-р Макфадън: Е, най-смелата ми мечта е, че ударникът ще влезе в кометата и ще излезе от другата страна, но това не е много вероятно.
Фрейзър: Добре тогава, може би по-малко див сън.
Д-р Макфадън: Добре, по-малко диво, с вероятност е, че кометата ще има консистенцията на тухла, например, и ударният удар ще я удари и няма да нанесе много щети на повърхността или всъщност не създаде голяма част от въздействие, защото кометата е консистенцията на тухла. Но и това не е много вероятно. От друга страна, какво ще стане, ако кометата е като Corn Flakes? Ако е като Corn Flakes, трябва да получим ефектен дисплей на изхвърлянето. Наричаме го завеса за изхвърляне по време на формирането на кратера и се надявам, че това ще видим, защото това би било много драматично. И да се надяваме, че можем да наблюдаваме, както правим бързи снимки с много кратки експозиции многократно. Ще натискаме, докато вървим. Ако имаме голяма завеса за изхвърляне, трябва да можем да видим формата на изхвърляне или да пътуваме в пространството и това ще ни позволи да определим най-много информация за вътрешната структура на кометата. Така че се надявам да се случи.
