Próbowanie komety nie jest łatwe. Rozważenie lądowania na jednym staje się logistycznym koszmarem, ale co powiesz na strzelanie do niego? Dlaczego nie wysłać misji spotkania się z tymi zamarzniętymi, niegościnnymi skałami i włożenia sondy? Taka metoda może nawet oznaczać pobranie próbki tam, gdzie lądowanie byłoby niemożliwe!
Dzięki pracy naukowców z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard w NASA w Greenbelt w stanie Maryland powstaje nowy „harpun” komety, aby zwroty próbek komet były nie tylko bardziej wydajne, ale również bardziej szczegółowe.
Ta mniej więcej wielkości szafy na ubrania, ta sonda w kształcie strzykawki ma około dwóch metrów wysokości i zostanie umieszczona w układzie przypominającym łuk, który zetknie się z powierzchnią komety. Ustawiony do strzelania pionowo w dół, ten układ dziobu składa się z pary sprężyn piórowych ciężarówki i stalowej linki 1/2 cala. Układ, który mógłby wystrzelić nawet do mili, jeśli zostanie skierowany w złym kierunku! Kiedy uderzy, wciągarka elektryczna pociągnie łuk z powrotem na pozycję i wyrzuci harpun z siłą 1000 funtów z prędkością 100 stóp na sekundę.
Jak by to było być świadkiem harpunu kosmicznego wieloryba? Z pewnością wybuchowa przygoda. Donald Wegel z NASA Goddard, główny inżynier projektu, eksperymentował z balistą i podstawową próbką w różnych środowiskach uderzeniowych. Zgodnie z komunikatem prasowym, powstałe uderzenie jest połączeniem raportu z karabinu i wybuchu armaty.
„Musieliśmy przykręcić go do podłogi, ponieważ odrzut sprawiał, że cały stół testowy podskakiwał po każdym strzale”, powiedział Wegel. „Nie jesteśmy pewni, co napotkamy na komecie - powierzchnia może być miękka i puszysta, w większości zbudowana z pyłu, lub może być lodem zmieszanym z kamykami, a nawet litą skałą. Najprawdopodobniej będą obszary o różnych składach, dlatego musimy zaprojektować harpun, który będzie w stanie przeniknąć rozsądną gamę materiałów. Bezpośrednim celem jest jednak skorelowanie ilości energii wymaganej do penetracji różnych głębokości w różnych materiałach. Jakie geometrie końcówek harpunów najlepiej penetrują określone materiały? Jak masa i przekrój harpuna wpływa na penetrację? Balista pozwala nam bezpiecznie gromadzić te dane i wykorzystywać je do określania rozmiarów armaty, która będzie używana podczas rzeczywistej misji. ”
Badanie próbek rdzenia komety dostarczy naukowcom ważnych informacji na temat oryginalnej mgławicy słonecznej i pomoże nam lepiej zrozumieć, jak mogło powstać życie. „Jednym z najbardziej inspirujących powodów, aby przejść przez kłopoty i koszty związane z pobraniem próbki komety, jest przyjrzenie się„ pierwotnemu szlamowi ”- biomolekułom w kometach, które mogły pomóc w powstaniu życia” - mówi Wegel. Misje próbne komety - takie jak ta z Wild 2 - pokazały nam, że aminokwasy istnieją w tych niegościnnych miejscach, ale mogły pomóc w stymulowaniu życia tutaj na Ziemi.
W tej historii jest jednak coś więcej niż tylko poszukiwanie przyczyn życia… największą z nich jest zachowanie samego życia. Jak wiemy, zawsze istnieje możliwość, że kometa może wpłynąć na Ziemię i stworzyć zdarzenie na poziomie wyginięcia. Rozumiejąc kompozycję komety, możemy lepiej opanować to, co moglibyśmy zrobić, gdyby kataklizmiczny scenariusz odwrócił się od brzydkiej głowy. Na przykład wiedzielibyśmy, czy pewien typ komety może mieć tendencję do fragmentacji - lub innego wybuchu. „Tak więc drugim ważnym powodem próbkowania komet jest scharakteryzowanie zagrożenia uderzeniem” - twierdzi Wegel. „Musimy zrozumieć, w jaki sposób są one wytwarzane, abyśmy mogli wymyślić najlepszy sposób, aby je odeprzeć, gdyby ktoś miał na nas oko.”
„Przywrócenie próbki komety pozwoli nam również przeanalizować ją za pomocą zaawansowanych instrumentów, które nie zmieszczą się w statku kosmicznym lub nie zostały jeszcze wynalezione” - dodaje dr Joseph Nuth, ekspert komet w NASA Goddard i główny naukowiec projektu .
Gdybyśmy mieli być w filmie, być może moglibyśmy rozważyć pobranie próbki komety metodą wiercenia - ale brak grawitacji na tych małych, ruchomych światach nie pozwoli na to. „Statek kosmiczny tak naprawdę nie wylądowałby na komecie; musiałby się jakoś przywiązać, prawdopodobnie jakimś harpunem. Doszliśmy więc do wniosku, że jeśli i tak musisz użyć harpunu, równie dobrze możesz go zdobyć do pobrania próbki ”- mówi Nuth.
Obecnie zespół projektowy ciężko pracuje nad reakcjami harpuna na różne media - i co należy zrobić, aby pobrać próbki i zebrać to, co mogą napotkać. Nie jest to łatwe, biorąc pod uwagę, że pracują z podstawową niewiadomą.
„Nie można tego zrobić, dzieląc liczby na komputerze, ponieważ nikt wcześniej tego nie zrobił - dane jeszcze nie istnieją”, mówi Nuth. „Musimy uzyskać dane z takich eksperymentów, zanim będziemy mogli zbudować model komputerowy. Pracujemy nad odpowiedziami na najbardziej podstawowe pytania, na przykład ile potrzebujesz ładunku prochowego, aby harpun nie odbijał się ani nie przechodził przez kometę. Chcemy udowodnić, że harpun może wystarczająco głęboko wniknąć, pobrać próbkę, odłączyć od końcówki i wycofać urządzenie do pobierania próbek. ”
Nic nie pozostanie jednak przypadkowi. Tworząc wiele wskazówek, urządzeń zbierających i planując różne techniki strzelania i potrzeby, zespół z pewnością w pełni wykorzysta swoje dolary na badania i sondę kosmiczną, która będzie dla nich dostępna. Aby dodatkowo pomóc w ich planowaniu, będą mogli również korzystać z danych z bieżącej misji Rosetta i jej lądownika Philae, który połączy się z „67P / Churyumov-Gerasimenko” w 2014 roku.
„Harpun Rosetta jest genialnym projektem, ale nie pobiera próbki” - mówi Wegel. „Będziemy piggyback na temat ich pracy i pójdziemy o krok dalej, aby dołączyć kasetę do pobierania próbek. Ważne jest zrozumienie złożonego tarcia wewnętrznego napotkanego przez pusty harpun o rdzeniu ”. Jeszcze więcej informacji zostanie dodanych z ostatniej misji NASA, OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Identyfikacja zasobów, Bezpieczeństwo - Regolith Explorer), która jest misją zwrotu próbki asteroidy. Wszystko to zsumuje się z bardzo unikalnymi odkryciami, a jedną rzeczą, którą wiemy jest…
"Admirał? Niech tu będą wieloryby… ”
