Není snadné ochutnat kometu. Zvažovat přistání na jedné se stává logistickou noční můrou, ale co takhle na to střílet? Proč neposlat misi na setkání s těmito zmrzlými, nehostinnými horninami a vložit sondu? Takováto metoda by mohla znamenat, že by mohl být odebrán vzorek, kde by přistání nebylo možné!
Díky práci vědců v Goddardově vesmírném letovém centru NASA v Greenbeltu v Marylandu je navržena nová „harpuna“ komety, aby návraty vzorků komet byly nejen efektivnější, ale podrobnější.
Tato sonda podobná injekční stříkačce, přibližně ve velikosti šatníku, stojí zhruba dva metry a bude vložena s příčným lemem, který bude kontaktovat povrch komety. Uspořádán tak, aby střílel svisle dolů, sestává z dvojice listových pružin nákladního automobilu a ocelového lanka 1/2 palce. Když dopadne, elektrický naviják přitáhne úklonu zpět na místo a vypustí harpunu silou 1000 liber za 100 stop za sekundu.
Jaké by tedy bylo být svědkem harpunování kosmické velryby? Výbušné dobrodružství. Donald Wegel z NASA Goddard, vedoucí inženýr projektu, experimentoval s balistou a jádrem vzorku v různých dopadových prostředích. Podle tiskové zprávy je výsledný dopad něco jako kombinace puškové zprávy a výbuchu děla.
"Museli jsme to přišroubovat k podlaze, protože zpětný ráz způsobil, že po každém výstřelu skočil celý testovací prostor," řekl Wegel. "Nejsme si jistí, s čím se na kometě setkáme - povrch by mohl být měkký a načechraný, většinou tvořený prachem, nebo by to mohl být led smíchaný s oblázky nebo dokonce pevná skála." Nejpravděpodobnější budou oblasti s různým složením, takže musíme navrhnout harpunu, která je schopna proniknout do přiměřeného rozsahu materiálů. Okamžitým cílem je však korelovat, kolik energie je potřeba k proniknutí do různých hloubek v různých materiálech. Jaké geometrie špičky harpuny nejlépe pronikají do konkrétních materiálů? Jak ovlivňuje hmotnost a průřez harpuny průnik? Ballista nám umožňuje bezpečně sbírat tato data a používat je pro velikost děla, které bude použito při skutečné misi. “
Studium vzorků jádra komety poskytne vědcům důležité informace o původní sluneční mlhovině a pomůže nám dále pochopit, jak může vzniknout život. "Jedním z nejvíce inspirujících důvodů, proč projít problémem a výdaji za odběr vzorku komety, je podívat se na" prvotní sliz "- biomolekuly v kometách, které mohly pomoci vzniku života," říká Wegel. Mise pro návrat vzorků komet - jako je ta z divočiny 2 - nám ukázaly, že aminokyseliny na těchto nehostinných místech existují, ale možná pomohly stimulovat život zde na Zemi.
Příběh však má víc než jen hledat důvody života ... největší je ochrana samotného života. Jak víme, vždy existuje možnost, že by kometa mohla ovlivnit Zemi a vytvořit událost vyhynutí. Pochopením složení komety můžeme lépe pochopit, co bychom mohli potřebovat, pokud by kataklyzmatický scénář zaškaredil její ošklivou hlavu. Například bychom věděli, zda by určitý typ komety mohl mít tendenci se fragmentovat - nebo jiný výbuch. "Druhým hlavním důvodem pro vzorkování komet je charakterizovat hrozbu dopadu," tvrdí Wegel. "Musíme pochopit, jak jsou vyrobeny, abychom mohli přijít s nejlepším způsobem, jak je vychýlit, pokud by na nás někdo měl zaměřit pozornost."
"Vrácení vzorku komety nám také umožní analyzovat jej pomocí pokročilých nástrojů, které se nehodí na kosmickou loď nebo dosud nebyly vynalezeny," dodává Dr. Joseph Nuth, odborník na kometu na Goddard NASA a vedoucí vědec v projektu .
Pokud bychom měli být ve filmu, možná bychom mohli zvážit získání vzorku komety metodou, jako je vrtání - ale nedostatek gravitace v těchto malých, pohybujících se světech to nedovolí. "Kosmická loď by vlastně nepřistála na kometě; muselo by se nějak nějak připevnit, pravděpodobně nějakým harpunou. Takže jsme přišli na to, že pokud budete muset použít harpunu, můžete si ji také vyzvednout, “říká Nuth.
V současné době designérský tým v současné době těžko pracuje na studiu reakcí harpuny na různých médiích a na tom, co je třeba udělat, aby se vzorkovalo a shromažďovalo to, s čím se mohou setkat. To není snadné vzhledem k tomu, že pracují se základním neznámým.
"Nemůžete to udělat drcením čísel v počítači, protože to nikdo předtím neudělal - data ještě neexistují," říká Nuth. „Než budeme moci vytvořit počítačový model, musíme získat data z experimentů, jako je tento. Pracujeme na odpovědích na nejzákladnější otázky, například na to, kolik práškového náboje potřebujete, aby se vaše harpuna neodrazila nebo nepronikla celou kometou. Chceme prokázat, že harpuna může proniknout dostatečně hluboko, odebrat vzorek, oddělit se od špičky a zasunout zařízení pro odběr vzorku. “
Nic však nebude ponecháno náhodě. Tím, že vytvoří několik tipů, sběrných zařízení a plánování pro různé palebné techniky a potřeby, tým je jistý, že vytěží maximum ze svých výzkumných dolarů a kosmické lodi, které jim budou k dispozici. Pro další pomoc při jejich plánování budou moci využívat také data ze současné mise Rosetta a jejího přistání Philae, která v roce 2014 připojí „67P / Churyumov-Gerasimenko“.
"Harpuna Rosetta je důmyslný design, ale nesbírá vzorek," říká Wegel. "Budeme na své práci na zádech a uděláme to o krok dále, aby zahrnuli kazetu na sběr vzorků." Je důležité pochopit složité vnitřní tření, kterým čelí dutá harpuna se vzorkem jádra. “ Ještě více informací bude přidáno z nedávné mise NASA OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security - Regolith Explorer), což je asteroidní ukázka návratové mise. To vše doplní několik velmi jedinečných zjištění a jedna věc, kterou víme, je ...
"Admirál? Tady jsou velryby… “
