Completând aproape un deceniu de explorare a cometelor, misiunea Deep Impact a NASA a fost cea mai călătorită misiune de vânătoare de comete în spațiul cosmic de adâncime a timpului său. Nava spațială a vizitat două comete și a capturat imagini ale altor două. De asemenea, a vânat exoplanete și a examinat atmosferele acestora, apoi a studiat Pământul ca și cum ar fi fost o exoplanetă. Deep Impact a ajutat la găsirea apei pe Lună și a servit drept releu pentru o serie de experimente interplanetare pe internet. După nouă ani, membrii echipei au pierdut contactul cu nava spațială în timp ce aceasta zbura spre cea de-a treia țintă.
„Impactul asupra cometei Tempel 1, survolul cometei Hartley 2 și detectarea de la distanță a cometei Garradd au condus la atât de multe rezultate surprinzătoare încât există o regândire completă a înțelegerii noastre privind formarea cometelor și modul în care acestea funcționează”, a declarat Michael A’Hearn, investigatorul misiunii Deep Impact, într-o declarație la încheierea misiunii. „Aceste mici rămășițe înghețate ale formării sistemului nostru solar sunt mult mai variate, atât unele față de altele, cât și chiar de la o parte la alta a unei singure comete, decât am anticipat vreodată.”
Excavarea unei comete
Misiunea Deep Impact a fost alcătuită din două nave spațiale. Vehiculul principal, de mărimea unei măsuțe de cafea, a transportat o a doua sondă, mai mică, proiectată să se prăbușească în prima cometă vizitată de misiune, Tempel-1. Nava spațială a fost lansată de la Cape Canaveral, Florida, la 12 ianuarie 2005. La data de 1 iulie a aceluiași an, Deep Impact s-a întâlnit cu cometa 9P/Tempel 1 (numele oficial este de obicei prescurtat în Cometa Tempel 1).
Deep Impact avea o lungime de aproximativ 3,3 metri (10,8 picioare), o lățime de 1,7 metri (5,6 picioare) și o înălțime de 2,3 metri (7,5 picioare). Pe lângă instrumentele științifice, nava spațială a transportat, de asemenea, o pereche de panouri solare și un scut anti-deșeuri pentru a o proteja de materialul aruncat de cometele pe care le-a întâlnit. Două instrumente științifice, High-Resolution Instrument (HRI) și Medium-Resolution Instrument (MRI), au colectat imagini ale cometelor și ale corpurilor planetare. Deep Impact a transportat, de asemenea, un spectrometru în infraroșu.
La 4 iulie 2005, nava spațială a aruncat nava sa de impact mai mică în calea lui Tempel 1. Impactorul a funcționat cu ajutorul bateriei și a transportat Senzorul de țintire al impactorului, un dispozitiv de urmărire stelară de mare precizie care a monitorizat traiectoria navei spațiale și a capturat imagini ale cometei de aproape. Imaginile au fost transmise în timp real către vehiculul principal, ultima imagine fiind trimisă cu numai 3,7 secunde înainte de impact.
Spațiu a transportat, de asemenea, un disc cu 625.00 de nume trimise de oameni din întreaga lume, care a fost vaporizat odată cu nava.
Proba de impact de 370 de kilograme (816 livre), în principal din cupru, a livrat 19 gigajouli de energie cinetică pentru a sculpta un crater pe Tempel 1. Aceasta este la fel de multă energie ca 4,8 tone (4,35 tone metrice) de TNT. Călătorind cu 37.000 de kilometri pe oră (23.000 mph), elementul de impact a provocat un crater cu o lățime de aproximativ 150 m, conform măsurătorilor făcute de misiunea Stardust a NASA în 2011.
Căldura și radiațiile solare gătesc suprafața acestor bulgări de zăpadă prăfuiți, creând cruste exterioare arse. Norul de resturi care s-a desprins de pe cometă în urma coliziunii micii nave spațiale a dezvăluit prima vedere de până acum a materialului imaculat care se găsește în interiorul unei comete și le-a dezvăluit astronomilor că Tempel 1 este acoperită cu un praf fin, „mai mult ca pudra de talc decât nisipul de plajă”, a declarat A’Hearn.
„Trebuie să te gândești la ea în contextul mediului său”, a declarat Pete Schultz, cercetător al Deep Impact de la Universitatea Brown din Rhode Island. „Acest obiect de mărimea unui oraș plutește într-un vid. Singurul moment în care este deranjat este atunci când soarele îl gătește puțin sau când cineva îi trântește un semnal de alarmă de 820 de kilograme la 23.000 de mile pe oră.”
Cercetătorii misiunii au determinat, de asemenea, că cometele sunt surprinzător de pufoase, nucleul cometei fiind compus din cel puțin 50% spațiu gol, iar învelișul de la suprafață fiind gol în proporție de cel puțin 75%. Rezultatul a confirmat observațiile indirecte anterioare care sugerau că cometele ar putea fi mai poroase decât se așteptau, a declarat A’Hearn.
Observațiile efectuate de telescopul spațial Swift al NASA au arătat că aproximativ 250.000 de tone (227.000 de tone metrice) de apă au fost eliberate în urma impactului; aceasta a fost o cantitate mult mai mare decât cea prevăzută inițial. Observațiile cu raze X ale Swift au arătat că cometei i-au trebuit 12 zile pentru a reveni la normal.
Observațiile cu raze X ale Swift au oferit, de asemenea, noi informații despre modul în care vântul solar smulge materialul de pe comete și planete.
„Pentru prima dată, putem vedea cum materialul eliberat de la suprafața unei comete migrează spre zonele superioare ale atmosferei sale”, a declarat John Nousek, într-un comunicat. Nousek a fost director de operațiuni de misiune la Penn State, unde au fost controlate operațiunile științifice și de zbor ale navei spațiale. „Acest lucru va oferi informații fascinante despre atmosfera unei comete și despre modul în care aceasta interacționează cu vântul solar. Acesta este un teritoriu virgin.”
Echipa Deep Impact a lucrat, de asemenea, cu Telescopul Spațial Spitzer al NASA pentru a crea o listă de ingrediente cometare. „Acum, putem înceta să mai ghicim ce se află în interiorul cometelor”, a spus A’Hearn. „Aceste informații sunt neprețuite pentru a pune cap la cap modul în care s-ar fi putut forma planetele noastre, precum și alte lumi îndepărtate.”
Aceste observații au indicat că este posibil ca cometa să se fi născut în partea sistemului solar ocupată acum de Uranus și Neptun. Această descoperire susține modelul Nisa de formare planetară, care sugerează că aceste două planete au făcut schimb de locuri și au împrăștiat comete în spațiul cosmic.
EPOXI, două misiuni într-una
După ce sonda a zburat pe lângă Tempel 1, echipa misiunii Deep Impact a înaintat o propunere pentru o misiune extinsă care ar fi de fapt două misiuni într-una: o vizită la o altă cometă și o vânătoare de exoplanete.
Extinderea Deep Impact eXtended Investigation (DIXI) s-a combinat cu investigația Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh) pentru a deveni o nouă misiune, numită EPOXI. (Nava spațială a păstrat numele Deep Impact.)
Inițial, misiunea extinsă prevedea ca Deep Impact să viziteze cometa 85P/Boethin, care a fost observată ultima dată în 1986. Din cauza orbitei sale de 11,8 ani, acea cometă poate fi văzută de pe Pământ doar în timpul celor șase luni în care cometa se află cel mai aproape de Soare. Astronomii au folosit 10 dintre cele mai mari telescoape din lume, împreună cu Spitzer, pentru a căuta radiații de la cometă în ceea ce A’Hearn a numit „un efort eroic”. Din nefericire, ei nu au reușit să își găsească ținta, iar cercetătorii au propus că aceasta s-ar fi destrămat din cauza unei explozii catastrofale.
Cu pierderea țintei inițiale, astronomii s-au îndreptat către cometa Hartley 2. Descoperită în martie 1986, cometa avea o orbită bine cunoscută. Dar ar fi fost nevoie de încă doi ani pentru a ajunge la țintă, în comparație cu ceea ce ar fi necesitat o călătorie spre Boethin.
În timpul misiunii sale prelungite, EPOXI și-a îndreptat ochii mecanici spre exoplanete. În zilele dinaintea sondei spațiale Kepler a NASA care vânează planete, observarea lumilor din jurul altor stele era o provocare mai mare. Deep Impact a lucrat pentru a schimba acest lucru.
Spațiu a studiat giganți gazoși masivi care orbitează în jurul a cinci stele diferite în câteva zile sau chiar ore – lumi cunoscute sub numele de Jupiteri fierbinți. Fiecare dintre cele cinci ținte a fost suspectată de a găzdui o a doua planetă mai mică. Scopul Deep Impact a fost de a studia jupiterii fierbinți pentru a vedea dacă gravitația unor astfel de planete nevăzute ar putea trage de orbitele lumilor cunoscute, făcându-le să se clatine ușor.
În timp ce EPOXI nu a găsit nicio exoplanetă, a descoperit dovezi că o a doua planetă ar putea orbita în jurul uneia dintre stele, Gliese 436. Deși nu a fost confirmată încă o a doua planetă în jurul stelei, au existat indicii ale unei alte lumi și din alte surse.
Deep Impact a studiat, de asemenea, o planetă foarte cunoscută: Pământul. Nava spațială a trecut de cinci ori pe lângă Pământ și a studiat planeta noastră în timpul unei rotații complete pentru a înțelege mai bine cum ar putea arăta o lume terestră locuibilă pentru vânătorii de exoplanete. În timp ce alte nave spațiale au imaginat anterior Pământul și Luna din spațiu, Deep Impact a fost prima care a observat cu suficiente detalii pentru a vedea craterele mari de pe Lună și oceanele și continentele de pe Pământ, a declarat NASA într-un comunicat.
Observațiile, dintre care multe au fost transformate într-un videoclip, au dezvăluit schimbările de luminozitate pe care le suferă planeta. Studiul a dezvăluit, de asemenea, sclipiri ale soarelui, sau pete de luminozitate similare cu lumina soarelui care se reflectă pe capota unei mașini, vizibile de la o distanță de aproximativ 11 milioane de mile (18 milioane de km).
„Aceste sclipiri ale soarelui sunt importante, deoarece dacă am vedea o planetă extrasolară care are sclipiri care apar periodic, am ști că vedem lacuri, oceane sau alte corpuri mari de lichid, cum ar fi apa”, a declarat Deming. „Și dacă am găsi corpuri mari de apă pe o planetă îndepărtată, am deveni mult mai optimiști cu privire la găsirea vieții.”
EPOXI a observat, de asemenea, Pământul în lumina infraroșie, care este mult dincolo de raza de acțiune a vederii umane. Lumina roșie produce un contrast mai bun între pământ și apă și ajută plantele să iasă în evidență.
„Oamenii se gândesc la pământ ca fiind verzui, dar acest lucru se datorează faptului că ochii noștri nu sunt sensibili în infraroșu”, a spus Deming. „Vegetația, de fapt, se vede mai bine în infraroșu.”
Spațiu a jucat, de asemenea, un rol cheie în descoperirea primei dovezi clare de apă pe suprafața Lunii. Colaborând cu sonda spațială indiană Chandrayaan-1 și cu sonda spațială Cassini a NASA, Deep Impact a dezvăluit că un lichid asemănător cu roua se formează zilnic pe Lună, apoi se disipează, hidratând întreaga suprafață lunară în timpul unei anumite porțiuni din ziua lunară.
Hartley 2
Acțiunea cheie a misiunii extinse a sondei Deep Impact a fost survolarea cometei Hartley 2. Nava spațială a trecut la o distanță de 435 mile (700 km) de cometă pe 4 noiembrie 2010, făcând din Hartley 2 al cincilea nucleu de cometă vizitat de o navă spațială. Pe măsură ce Deep Impact a zburat mai aproape de Hartley 2, sonda a observat o cantitate crescută de cianură eliberată de cometă, fără o eliberare corespunzătoare de praf, pe o perioadă de opt zile în septembrie.
„Nu am mai văzut niciodată acest tip de activitate într-o cometă până acum și ar putea afecta calitatea observațiilor făcute de astronomii de la sol”, a declarat A’Hearn într-un comunicat.
Spațiu a zburat, de asemenea, printr-o furtună de gheață cometară generată de jeturi de dioxid de carbon gazos care au transportat tone de gheață de apă de pe cometă în fiecare secundă, a spus A’Hearn. Aceasta a fost prima dată când astronomii au văzut bucăți de gheață în norul care înconjoară o cometă sau jeturi alimentate definitiv de gazul dioxid de carbon, a spus el. Echipa a căutat evenimente similare în jurul lui Tempel 1, dar nu le-a văzut.
„Când am văzut pentru prima dată toate petele din jurul nucleului, am rămas cu gura căscată”, a spus Schultz într-o declarație. „Imaginile stereo arată că există bulgări de zăpadă în fața și în spatele nucleului, făcându-l să arate ca o scenă într-unul dintre acele globuri de zăpadă din cristal.”
Deep Impact a oferit, de asemenea, primele imagini ale unei comete suficient de clare pentru ca oamenii de știință să poată lega jeturile de praf și gaz cu caracteristici specifice ale suprafeței. Cercetătorii au descoperit că dioxidul de carbon, și nu gheața de apă, a servit drept forță de propulsie pentru jeturile de pe Hartley 2.
În ansamblu, datele au sugerat că Hartley 2 ar putea fi o rasă cu totul nouă de cometă. La vremea respectivă, cercetătorii au dezbătut dacă cometele s-au format dintr-o singură masă de praf și gheață atrasă împreună de gravitație sau dacă un amalgam de comete mai mici și-au construit miezul în timp. Hartley 2 s-a dovedit a avea cel puțin două, poate trei tipuri diferite de gheață în miezul său, cu o compoziție generală foarte consistentă, ridicând o a treia posibilitate.
„Nu am mai văzut o astfel de cometă până acum”, a declarat Michael Mumma, de la Centrul Goddard Space Flight Center al NASA, într-o declarație. „Hartley 2 ar putea fi prima dintr-o nouă rasă.”
Hartley 2 este o cometă hiperactivă, care se învârte pe o axă în timp ce se rostogolește simultan pe alta. Cometele hiperactive reprezintă între 5 și 10 la sută din toate cometele. Cu jeturi și alte activități antrenate de dioxidul de carbon, procesele, cum ar fi degazarea pe cometele hiperactive, sunt diferite de cele de pe cometele normale.
După ce a zburat pe lângă Hartley 2, Deep Impact a făcut observații ale cometelor Garradd și ISON, care zboară dinspre cele mai îndepărtate zone ale sistemului solar. Membrii echipei au lansat, de asemenea, o vânătoare pentru o a treia țintă pentru nava spațială.
Pierderea contactului
La 8 august 2013, NASA a pierdut contactul cu nava spațială Deep Impact. Din păcate, aceasta nu returnase încă niciuna dintre imaginile sale cu cometa ISON. În acel moment, nava spațială parcursese aproximativ 7,58 miliarde de km (4,7 miliarde de mile) în spațiu.
După pierderea contactului, controlorii misiunii au petrecut mai multe săptămâni încercând să transmită comenzi pentru a reactiva sistemele de la bordul Deep Impact. O problemă de sincronizare a computerului a dus probabil la pierderea controlului asupra orientării navei spațiale în spațiu, a declarat NASA. Ca urmare, sonda a avut probleme în poziționarea antenelor sale radio și a panourilor solare, ceea ce a îngreunat atât comunicarea, cât și generarea de energie.
La 16 septembrie 2013, cercetătorii au stabilit că nu exista nicio modalitate de a recupera controlul navei spațiale. Ei au recomandat ca NASA să declare pierdută misiunea incredibil de prolifică.
„Deep Impact a fost o navă spațială fantastică, de lungă durată, care a produs mult mai multe date decât am planificat”, a declarat A’Hearn într-o declarație. „A revoluționat înțelegerea noastră a cometelor și a activității lor.”
Citește mai departe:
- Citește mai multe despre misiunea extinsă a Deep Impact pe pagina Deep Impact (EPOXI) a NASA.
- Aflați mai multe despre istoria lui Tempel 1.
- Învățați mai multe despre cometa Hartley 2.
Știri recente
.