Vzorčiti komet ni lahko. Ti zunanji popotniki v sončnem sistemu vozijo okoli notranjega sončnega sistema z 241.000 km/h (150.000 mph) – zvijajo in obračajo, medtem ko bruhajo koščke ledu, prahu in naplavin. Razmišljanje o pristanku na enem postane logistična nočna mora, kaj pa streljanje nanj? Zakaj ne bi poslali misije na srečanje s temi zamrznjenimi, negostoljubnimi skalami in vstavili sondo? Takšna metoda bi lahko celo pomenila, da bi lahko vzeli vzorec, kjer bi bil pristanek nemogoč!
Zahvaljujoč delu znanstvenikov v NASA-jevem centru za vesoljske lete Goddard v Greenbeltu v Marylandu je zasnovana nova kometna 'harpuna', ki bo vračanje vzorca kometa naredilo ne le učinkovitejše, ampak tudi bolj podrobno.
Ta sonda, podobna brizgi, je približno velika kot omaro za oblačila, visoka približno dva metra in bo vstavljena s samostrelom, ki bo v stiku s površino kometa. Ta razporeditev loka, ki je postavljena za streljanje navpično navzdol, je sestavljena iz para listnatih vzmeti tovornjaka in 1/2 palca jeklene vrvice.. razporeditev, ki bi lahko izstrelila do miljo, če bi bila usmerjena v napačno smer! Ko udari, bo električni vitel potegnil lok nazaj v položaj in izvrgel harpuno s silo 1000 funtov pri 100 čevljev na sekundo.
Kako bi bilo torej biti priča harpuni kozmičnega kita? Eksplozivna avantura, vsekakor. Donald Wegel iz NASA Goddard, vodilni inženir pri projektu, je eksperimentiral z balisti in škatlo za vzorce jedra v različnih okoljih udarcev. V skladu s sporočilom za javnost je posledični udar nekaj kombinacije poročila o puški in strelu topa.
To je fotografija preskusne postaje za baliste, ki se pripravlja na izstrelitev prototipa harpune v vedro materiala, ki simulira komet. Zasluge: NASA/Rob Andreoli
'Morali smo ga priviti na tla, ker je zaradi odboja po vsakem strelu poskočila celotna testna plošča,' je dejal Wegel. »Nismo prepričani, kaj bomo naleteli na kometu – površina je lahko mehka in puhasta, večinoma sestavljena iz prahu, lahko pa je led, pomešan s kamenčki, ali celo trdna skala. Najverjetneje bodo območja z različnimi sestavami, zato moramo oblikovati harpuno, ki bo sposobna prodreti v razumno paleto materialov. Neposredni cilj pa je povezati, koliko energije je potrebno za prodiranje v različne globine v različnih materialih. Kakšne geometrije konic harpune najbolje prodrejo v določene materiale? Kako masa in prerez harpune vplivata na penetracijo? Balista nam omogoča, da varno zberemo te podatke in jih uporabimo za dimenzioniranje topa, ki bo uporabljen na dejanski misiji.
Preučevanje vzorcev kometnega jedra bo raziskovalcem zagotovilo pomembne informacije o prvotni sončni meglici in nam pomagalo pri nadaljnjem razumevanju, kako je morda nastalo življenje. 'Eden od najbolj navdihujočih razlogov za težave in stroške zbiranja vzorca kometa je, da si ogledate 'prvi izcedek' - biomolekule v kometih, ki so morda pomagale nastanku življenja,' pravi Wegel. Misije vračanja vzorcev kometov – kot je tista iz Wild 2 – so nam pokazale, da aminokisline obstajajo v teh negostoljubnih krajih, a so morda pomagale spodbuditi življenje tukaj na Zemlji.
Vendar pa je v zgodbi več kot le iskanje razlogov za življenje ... največji je ohranjanje življenja samega. Kot vemo, vedno obstaja možnost, da bi komet prizadel Zemljo in ustvaril dogodek na ravni izumrtja. Z razumevanjem sestave kometa lahko bolje razumemo, kaj bi morda morali storiti, če bi kataklizmičen scenarij postavil svojo grdo glavo. Na primer, vedeli bi, ali bi se določena vrsta kometa lahko razdrobila – ali druga eksplodirala. 'Torej je drugi glavni razlog za vzorčenje kometov opredelitev nevarnosti udarca,' pravi Wegel. 'Razumeti moramo, kako so narejeni, da bi lahko našli najboljši način, da jih odvrnemo, če bi nas kdo zagledal.'
'Če vrnemo vzorec kometa, bomo lahko tudi analizirali z naprednimi instrumenti, ki se ne bodo prilegali na vesoljsko plovilo ali pa še niso bili izumljeni,' dodaja dr. Joseph Nuth, strokovnjak za komete pri NASA Goddard in vodilni znanstvenik pri projektu. .
Če bi bili v filmu, bi morda razmislili o pridobivanju vzorca kometa z metodo, kot je vrtanje - vendar pomanjkanje gravitacije na teh majhnih, premikajočih se svetovih ne bo dovolilo, da bi se to zgodilo. »Vesoljsko plovilo pravzaprav ne bi pristalo na kometu; moral bi se nekako pritrditi, verjetno s kakšno harpuno. Zato smo ugotovili, da če morate vseeno uporabiti harpuno, jo lahko dobite tudi za zbiranje vzorca,« pravi Nuth.
To je predstavitev komore za zbiranje vzorcev. Zasluge: NASA/Rob Andreoli
Trenutno oblikovalska skupina trenutno trdo dela pri preučevanju reakcij harpune na različne medije – in kaj je treba storiti, da vzorči in zbere tisto, na kar bi lahko naleteli. To ni lahko, če upoštevamo, da delajo z osnovno neznano.
'Tega ne morete storiti z drobljenjem številk v računalniku, ker tega še ni storil nihče - podatki še ne obstajajo,' pravi Nuth. 'Iz takšnih eksperimentov moramo pridobiti podatke, preden lahko zgradimo računalniški model. Delamo na odgovorih na najbolj osnovna vprašanja, na primer, koliko smodnika potrebujete, da se vaša harpuna ne odbije ali ne gre skozi komet. Želimo dokazati, da lahko harpuna prodre dovolj globoko, zbere vzorec, se loči od konice in umakne napravo za zbiranje vzorcev.
Nič pa ne bo prepuščeno naključju. Z ustvarjanjem več nasvetov, zbiralnih naprav in načrtovanjem za različne tehnike in potrebe streljanja bo ekipa zagotovo kar najbolje izkoristila svoje raziskovalne dolarje in vesoljska plovila, ki jim bodo na voljo. Za nadaljnjo pomoč pri načrtovanju bodo lahko uporabili tudi podatke iz trenutne misije Rosetta in njenega pristajalnega letala Philae, ki se bo leta 2014 povezal s »67P/Churyumov-Gerasimenko«.
'Harpuna Rosetta je genialna zasnova, vendar ne zbira vzorca,' pravi Wegel. »Pri njihovem delu bomo nadaljevali in naredili korak naprej, da vključimo kartušo za zbiranje vzorcev. Pomembno je razumeti kompleksno notranje trenje, s katerim se srečuje votla harpuna za vzorčenje jedra. Še več informacij bo dodanih iz nedavne misije NASA OSIRIS-REx (Izvor, spektralna interpretacija, identifikacija virov, varnost — Regolith Explorer), ki je misija vračanja vzorcev asteroidov. Vse skupaj bo prineslo nekaj zelo edinstvenih ugotovitev in ena stvar, ki jo vemo, je ...
»Admiral? Naj bodo kiti tukaj ...«
