4. července je Den nezávislosti ve Spojených státech a Američané si obvykle užívají dovolenou s několika ohňostroji. 4. července se kosmická loď o pračce rozbije na Comet Tempel 1, vybojuje kráter a vypustí do vesmíru tuny ledu a skály. Létající kosmická loď bude sledovat srážku z bezpečné vzdálenosti a pošle nám ty nejúžasnější fotografie, jaké kdy kometa vyfotila - a její čerstvá modřina. Dr. Lucy McFadden je ve vědeckém týmu pro Deep Impact a mluví ke mně z University of Maryland.
Poslechněte si rozhovor: Připravte se na hluboký dopad (6,1 MB)
Nebo si objednejte podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Můžeš mi dát náhled na to, co uvidíme 4. července?
Dr. Lucy McFadden: Přál bych si, abych přesně věděl, co se stane 4. července, ale toto je experiment. Můžu vám říct, co si myslíme, že bychom mohli vidět, ale je pravděpodobné, že se to může výrazně lišit.
Máme tedy kosmickou loď na cestě k Comet Tempel 1, což je krátkodobá kometa, která obíhá - přichází do vnitřní sluneční soustavy - přibližně jednou za 5,5 let. Jedná se o velikost Washingtonu DC. Může se hodit do oblasti Washingtonu DC, ale je to trochu protáhlé. Je to asi 14 km x 4 km x 4 km, a protože naše kosmická loď míří k ní, plánovali jsme ji skutečně rozdělit na dvě části. Dovolte mi, abych zde uvedl jeviště, tato kometa je na oběžné dráze kolem Slunce. Přichází k nejbližšímu bodu Slunce, nazývá jeho perihelion, a tak se začátkem července pohybuje nejrychlejší rychlostí sluneční soustavou. Naše kosmická loď je také na oběžné dráze kolem Slunce a míří k zachycení oběžné dráhy komety. 24 hodin před plánováním dopadu na tuto kometu se chystáme oddělit dvě kosmické lodi, nárazové těleso a přelet. Nárazová hlavice bude pokračovat ve svém kolizním kurzu ke kometě a flyby - nebo mateřská loď - se trochu zpomalí a změní svůj směr vždy tak nepatrně, aby se mohl dívat, jak nárazový těleso dopadne na kometu. Když zasáhne kometu, když máme tuto kosmickou kolizi ve vesmíru, stane se to, že energie dopadu se rozšíří do samotné komety ve formě rázové vlny. Tato rázová vlna plouvá do komety; jak hluboko to nevíme. Ale v určitém okamžiku bude síla materiálu v samotné kometě tlačit zpět na postupující energetickou rázovou vlnu a vytlačovat materiál z komety. Vytvoříme kráter s vystřeleným materiálem vycházejícím z díry, kterou jsme vytvořili.
Nyní se můžete zeptat, proč to děláme? Děláme to proto, abychom se podívali - abychom využili příležitosti, že je tato kometa tak blízko nás - abychom se podívali dovnitř komety; vidět, z čeho je vnitřní část vyrobena, a zjistit, jaká je tam struktura.
Abych toho více propracoval, myslím, že ti musím dát nějaký pohled na to, co jsou komety a co jsou ve sluneční soustavě. Rád říkám, že jsou nejstarší a nejchladnější částí sluneční soustavy. Tvořily se na okrajích sluneční soustavy, stokrát tisícekrát daleko, než je vzdálenost Země od Slunce. Všechno, kde se komety formovaly, je tedy chladné. Také se tvořily před 4,5 miliardami let, když se formovala sluneční soustava. Nikdy nebyly začleněny do planety. Takže jsou staré i studené. Využíváme komety přibližující se k Zemi, abychom ji použili jako laboratoř a jako sondu pro vzdálené okraje sluneční soustavy v prostoru i čase.
Fraser: Teď, Deep Impact byl spuštěn teprve před pár měsíci, takže jsme měli opravdu štěstí, když byl Tempel 1 na nesprávném místě ve správný čas?
Dr. McFadden: Jo, no, z mého pohledu to bylo na správném místě ve správný čas.
Fraser: Díval jsem se více z pohledu komety.
Dr. McFadden: Dovolte mi říci dvě věci. Za prvé, kometa nebude poškozena. Pojďme se na to podívat z hlediska hmotnosti kosmické lodi versus hmotnosti komety. Nebo energie kosmické lodi versus energie komety v pohybu. Je to ekvivalent komára nebo malého komára, na který narazilo 767 letadel. Takže nebudeme zasáhnout kometu. Ale netřeba říkat, nechám vás vzít pohled na kometu, pokud chcete. Ale ano, v tuto chvíli to bylo na správném nebo špatném místě. NASA uvedla, že když vydala své oznámení o příležitostech pro vesmírné průzkumné mise, řekla, že toto oznámení se týká peněz dostupných v určitém časovém rámci a časový rámec byl mezi lety 2000 a 2006. A tak jsme šli hledat komety, které byly k dispozici v době, kdy nám NASA dala peníze, a když jsme našli kometu Tempel 1 blízko perihelionu, když se pohybovala nejrychleji, to nás také potěšilo, protože čím rychleji se pohybovala kometa, tím více energie se podílelo na převodu na vytvoření kráteru. Z tohoto hlediska je to dobré. A pak je tu třetí, ale sekundární důvod, proč je Comet Tempel 1 dobrá; není tak aktivní, jak by mohly být některé komety. S Comet Tempel 1 není spojeno tolik prachu a proudů, což by mohlo být matoucí nebo ztížené, abychom skutečně pozorovali vznik kráteru, když jsme ho zasáhli. Takže Comet Tempel 1 se hodí.
Fraser: Jak to pozorujeme odtud na Zemi a z vesmíru?
Dr. McFadden: Kosmickou loď pozorujeme z vesmíru - naši kosmickou loď Deep Impact. Máme kosmickou loď Rosetta, která míří k další kometě, bude ji také pozorovat z vesmíru. Máme tři velké observatoře NASA: Chandra, Hubble a Spitzer to budou pozorovat. Tři různé vlnové délky; Chandra je rentgenový dalekohled a Hubbleův optický a téměř infračervený zobrazovací dalekohled. Budeme pozorovat i nějakou spektroskopii s Hubbleem. A pak Spitzer je infračervený dalekohled. Budeme je používat. Stejně jako všechny hlavní observatoře na celém světě budou pozorovat kometu před, během a po dopadu. Takže vedeme celosvětovou pozorovací kampaň.
Fraser: A jak se budou obrázky z Deep Impact porovnávat s obrázky, které jsme viděli od Stardust?
Dr. McFadden: Je zajímavé, že používám obrázky od Stardust k praktickému interpretování obrázků, které získáváme z Deep Impact. Podíváme se blíže na Comet Tempel 1 než Stardustova kosmická loď; budeme létat blíž - budeme létat 500 km od Comet Tempel 1, zatímco kosmická loď Stardust byla vzdálená 1100 nebo 1300 km.
Fraser: Pamatuji si, že Stardust byl trošku zasažen troskami, jak to udělá Deep Impact, bude-li to blíže ke kometě?
Dr. McFadden: Musíte si uvědomit, že hlavním cílem Stardustu bylo shromažďovat prach, takže se chtěli zasáhnout. Letěli do oblasti s největší hustotou prachu. Když letíme stejnou oblastí, přeměníme kosmickou loď na štítový režim, abychom chránili dalekohled v době, kdy bychom měli získat co největší počet zásahů od prachu a zbytků. A vlastně létáme pod úhlem. Většina úlomků existuje v rovině oběžné dráhy, ve směru jejího pohybu, a tak kosmická loď bude létat kolem ní pod úhlem; takže bude krátká doba 20 minut, kdy nebudeme pozorovat ochranu kamer.
Fraser: Jakmile Deep Impact dokončí svůj průlet, budete mít nějaké další vědecké cíle, pro které byste chtěli používat kosmickou loď, jakmile se dostane mimo vizuální dosah Tempel 1?
Dr. McFadden: V současné době neexistují žádné konkrétní plány pozorování v následné misi; to musí být schváleno NASA. Udělali jsme nějaký výzkum a víme, že existují další komety nebo dva, které bychom mohli pozorovat, ale zatím jsme k tomu nedostali souhlas.
Fraser: Takže, ve vašich nejdivočejších snech, co se objeví 4. července?
Dr. McFadden: No, můj nejdivočejší sen je, že nárazové těleso půjde do komety a vyjde na druhou stranu, ale to není příliš pravděpodobné.
Fraser: Dobře, možná méně divoký sen.
Dr. McFadden: Dobře, méně divoký, v pořadí pravděpodobnosti je to, že kometa bude mít například konzistenci cihly, a nárazová hlavice ji zasáhne a nebude nijak výrazně poškozovat povrch nebo ve skutečnosti nevytváří mnoho dopad, protože kometa je konzistence cihly. Ale to také není příliš pravděpodobné. Na druhé straně, co když je kometa jako Corn Flakes? Pokud je to jako Corn Flakes, měli bychom získat velkolepé zobrazení ejekty. Během utváření kráteru to nazýváme ejecta záclonou a doufám, že to uvidíme, protože by to bylo velmi dramatické. A doufejme, že bychom se mohli dívat, jak rychle fotografujeme rychlé snímky s velmi krátkými expozicemi opakovaně. Budeme klikat, když jdeme. Máme-li velkou ejekční oponu, měli bychom mít možnost vidět ejekční formu nebo cestovat po vesmíru, což nám umožní určit co nejvíce informací o vnitřní struktuře samotné komety. Doufám, že se to stane.
