Katedra fyziky FPV UKF v Nitre

Zrážka sondy Impactor s kométou Tempel 1. Rýchlosť zrážky sa odhaduje na 10 km/s.
Poďakovanie: NASA

Kométy sú časové kapsle, ktoré nesú stopy formovania a vývoja slnečnej sústavy. Skladajú sa z ľadu, plynov a prachu, z jednoduchých trosiek pochádzajúcich z najvzdialenejších chladných oblastí slnečnej sústavy, ktoré sa sformovali pred 4,5 miliardami rokov. Misia Nasa Deep Impact (hlboká zrážka), je prvou misiou, ktorá skúma nie len povrch kométy, ale hlavne tajomstvá jej vnútrajšku.

Dnes, 4-ho júla dorazil Deep Impact ku kométe Tempel 1, aby časť sondy, ktorá bola určená pre tento cieľ, sa zrazila so svojimi 370 kilogramami hmotnosti s kométou. V závislosti od materiálu kométy táto zrážka mala vytvoriť kráter veľkosti domu, prípadne futbalového ihriska a hlboký dve až štrnásť poschodí. Zrážka mala vyvolať vyvrhnutie materiálu (ľadu a prachových čiastočiek) do okolitého vesmíru. Slnečné svetlo rozptylované na tomto materiále spôsobilo dramatické zvýšenie jasu kométy, ktoré následne zoslabne, keď materiál sa rozptýli v okolitom vesmíre. Druhá časť sondy sledovala zrážku a snímky i namerané spektrometrické údaje zaslala do riadiaceho centra na Zemi. Predpovedalo sa, že svetelné účinky zrážky dopadovej časti sondy s kométou sa mali dať pozorovať z niektorých lokalít aj na Zemi pomocou menších teleskopov. V okamihu, keď pripravujeme tento článok, zrážka úspešne prebehla, sú k dispozícii prvé fotografie aj prvé výsledky analýz, ale nie všetky predpovede sú zatiaľ potvrdené (napríklad o pozorovateľnosti z Povrchu Zeme). Priložená animácia ukazuje predstavu priebehu záverečnej fáze misie (vyslanie dopadovej sondy, dopad a vyvrhnutie materiálu kométy do okolitého vesmíru).
Výsledky tejto misie majú pomôcť lepšie porozumieť formovaniu slnečnej sústavy a tiež dopadu zrážky komét so Zemou.

Umelcova predstava o zrážke Impactoru s kométou Tempel 1. Animáciu tejto predstavy si môžete pozrieť tu alebo kliknutím na obrázok (animácia vo formáte MOV (QuickTime) je 7 MB), prípadne si môžete pozrieť v MPG formáte (14,8 MB).

Popis misie Deep Impact

Sonda Deep Impact bola odštartovaná zo Zeme pred šiestimi rokmi (1999). Sonda pozostávala z dvoch častí. Z väčšej sondy vybavenej množstvom meracích a pozorovacích prístrojov a tiež z menšej sondy prezývanej Impactor, určenej pre zrážku s kométou. Po dvoch rokoch testovania systému vo vesmíre, v decembri 2004 sa dvojica vydala splniť svoje poslanie, ktorým bolo skrížiť dráhu kométe Temple 1. 24 hodín pred plánovanou zrážkou Impactoru preletová sonda nasmerovala Impactor na Temple 1 a sama sa vzdialila do bezpečnej vzdialenosti. Impactor bol nasmerovaný tak, aby dopadol na Slnkom ožiarenú stranu kométy. Samotný Impactor bol vybavený samostatnou navádzacou jednotkou, ktorá bola schopná v poslednej fáze letu robiť menšie korekcie pre dosiahnutie požadovanej zrážky. Batériové napájanie Impactoru malo zabezpečiť len 24 hodinovú prevádzku, počas ktorej snímal jadro kométy (až do jednej sekundy pred zrážkou). Zrážka bola relatívne jemná, ktorá nezmení trajektóriu kométy okolo Slnka nijak badateľne.

Preletová jednotka sondy s pozorovacími a meracími prístrojmi prešla na trajektóriu, aby dopad mohla snímať a sledovať z bezpečnej vzdialenosti 500 km. Preletová jednotka snímala dopad ako a vykonávala aj merania za účelom zistenia zloženia dopadom vyvrhnutého materiálu, ako aj vnútrajšku dopadom vytvoreného krátera. Počas preletu cez chvost kométy bola sonda chránená štítmi a po opustení chvostu pokračovala v pozorovaní kométy Temple 1. Preletová sonda získala aj dodatočné informácie z druhej strany jadra sondy a zmeny v aktivite sondy.

Kométa Tempel 1

Kométa Tempel 1 bola objavená v roku 1867 Ernestom Tempelom. Doba obehu kométy je 5,5 roka a prechádza do vnútornej oblasti slnečnej sústavy, čo robí túto kométu vďačným predmetom pozorovaní vývoja a zmien v kôry a vrchných vrstiev jadra kométy. Kométy sú viditeľné z dvoch dôvodov. Jednak ich jadro odráža slnečné svetlo a jednak vo väčšine prípadov disponuju určitými zásobami plynov v zamrznutej podobe, ktoré pri priblížení ku Slnku sú slnečným svitom zohrievané a unikajú do okolitého priestoru strhávajúc sebou aj čiastočky prachu. Vytvárajú chvost kométy, na ktorom sa odráža slnečné svetlo a preto je dobre pozorovateľné aj voľným okom. O rôznych kométach sme už hovorili aj predtým, sú pomerne časté, aj keď voľným okom nie vždy pozorovateľné (Maccholz, Neat Q4, Linear T7). Jas, veľkosť chvostu komét sa v podstate nedá predpovedať. Všeobecné pravidlo, že v blízkosti Slnka býva väčšie a jasnejšie je len veľmi hrubým priblížením správania sa komét. Nedá sa dokonca predpovedať ani to, že kedy sa zdroje plynov kométy vyčerpajú. štúdium chvostu komét môže dať odpoveď aj na otázku čo sa zloženia samotnej kométy týka. Presnejšiu odpoveď však odborníci očakávajú práve od kontrolovaných experimentov, akým bol aj Deep Impact.

Technické prevedenie sondy

Preletová sonda niesla na svojej palube množstvo prístrojov a pozorovacých zariadení a taktiež menšiu jednotku, o ktorej sme písali vyššie, Impactor. K pozorovaniu zrážky Impactoru s kométou boli určené zariadenia pracujúce vo viditeľnej aj infračervenej oblasti. Komunikáciu s riadiacim strediskom a prenos dát zabezpečoval antény systém vo frekvenčnom pásme 8 GHz. Prijímanie signálu zabezpečovali jednotlivé antény Deep Space Network pri bežnom režime sondy, ale počas krátkej doby pozorovania zrážky Impactoru s kométou sa zapojili do príjmu signálu aj mnohé iné antény anténe systémy Zeme, ktoré mali sondu vo svojom "zornom poli". Prvotné údaje boli prenesené bezprostredne a ďalšie budú prijímané v priebehu nasledujúceho týždňa (preto nie všetky údaje máme dnes, v deň dopadu, k dispozícii).
Samotný Impactor bol skonštruovaný v podstatnej časti z medi, o ktorej sa dalo predpokladať, že v materiále kométy sa nenachádza (tým sa konštruktéri snažili vyhnúť problému "znečisteniu" vyvrhnutého materiálu materiálom samotnej sondy). Sonda využívala tiež jednoduchší navigačný software a odľahčený záložný systém oproti preletovej tej, akou disponuje preletové jednotka.

-AT-

< Späť -- Úvodná stránka -- Ďalší >