Det er ikke lett å prøve en komet. Å vurdere å lande på en blir et logistisk mareritt, men hva med å skyte på det? Hvorfor ikke sende et oppdrag for å møte med disse frosne, ugjestmilde bergartene og sette inn en sonde? En metode som denne kan til og med bety at det kan tas en prøve der en landing ville være umulig!
Takket være arbeidet fra forskere ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, blir en ny komet "harpun" designet for å gjøre retur av kometprøve ikke bare mer effektiv, men mer detaljert.
Omtrent omtrent på størrelse med et klesskap, denne sprøyte-lignende sonden står omtrent to meter høy og vil bli satt inn med et tverrbue-lignende arrangement som kommer i kontakt med overflaten av kometen. Plassert for å skyte loddrett nedover, består dette bueopplegget av et par lastebilfjærer og 1/2 tommers stålkabel .. et arrangement som kan skyte opp til en mil hvis det peker i feil retning! Når det påvirker, vil en elektrisk vinsj trekke baugen tilbake i stilling og skyve harpunen med 1000 kilo kraft på 100 fot per sekund.
Så hvordan ville det være å være vitne til harpunen av den kosmiske hvalen? Et eksplosivt eventyr, for å være sikker. Donald Wegel fra NASA Goddard, lederingeniør på prosjektet, har eksperimentert med ballista og kjerneprøven i forskjellige påvirkningsmiljøer. I følge pressemeldingen er den resulterende virkningen noe av en kombinasjon av riflerapport og kanoneksplosjon.
"Vi måtte boltre den på gulvet, fordi rekylen fikk hele testbedet til å hoppe etter hvert skudd," sa Wegel. "Vi er ikke sikre på hva vi vil komme på kometen - overflaten kan være myk og myk, for det meste sammensatt av støv, eller det kan være is blandet med småstein eller til og med solid stein. Det vil mest sannsynlig være områder med forskjellige komposisjoner, så vi må designe en harpun som kan trenge gjennom et fornuftig utvalg av materialer. Det umiddelbare målet er imidlertid å korrelere hvor mye energi som kreves for å trenge gjennom forskjellige dybder i forskjellige materialer. Hvilke harpunspetsgeometrier trenger best mulig materialer? Hvordan påvirker harpunmassen og tverrsnitt penetrasjonen? Ballista lar oss trygt samle inn disse dataene og bruke dem til å størrelse på kanonen som skal brukes på selve oppdraget. "
Å studere kometens kjerneprøver vil gi forskere viktig informasjon om den opprinnelige solnebelen og hjelpe oss med å forstå hvordan livet kan ha oppstått. "En av de mest inspirerende grunnene til å gå gjennom bryet og utgiftene ved å samle en kometprøve, er å se på den" urbefolkningen "- biomolekyler i kometer som kan ha hjulpet livets opprinnelse," sier Wegel. Kometprøve returoppdrag - for eksempel den fra Wild 2 - har vist oss at det eksisterer aminosyrer på disse ugjestmilde stedene, men likevel kan ha bidratt til å stimulere livet her på jorden.
Imidlertid er det mer med historien enn bare å søke etter livets grunner ... den største er bevaring av selve livet. Som vi vet, er det alltid en mulighet for at en komet kan påvirke jorden og skape en utryddelsesnivå. Ved å forstå kometkomposisjonen, kan vi få et bedre grep om hva vi måtte trenge å gjøre hvis et kataklysmisk scenario bak det stygge hodet. For eksempel ville vi vite om en bestemt type komet kan ha en tendens til å fragmentere - eller en annen eksploderer. "Så den andre viktigste grunnen til å ta utvalg av kometer er å karakterisere konsekvenstrusselen," ifølge Wegel. "Vi må forstå hvordan de er laget, slik at vi kan finne den beste måten å avlede dem på hvis noen skulle ha sitt syn på oss."
"Å bringe tilbake en kometprøve vil også la oss analysere den med avanserte instrumenter som ikke vil passe på et romskip eller ikke har blitt oppfunnet ennå," legger Dr. Joseph Nuth til, en kometekspert ved NASA Goddard og hovedforsker på prosjektet. .
Hvis vi skulle være i en film, kan vi kanskje vurdere å få en kometprøve gjennom en metode som boring - men mangel på tyngdekraften på disse små, bevegelige verdenene vil ikke la det skje. ”Et romfartøy ville egentlig ikke lande på en komet; det måtte feste seg på en eller annen måte, antagelig med en slags harpun. Så vi tenkte at hvis du uansett må bruke en harpun, kan du like gjerne få den til å samle prøven, sier Nuth.
For øyeblikket jobber designteamet for tiden hardt med å studere harpunens reaksjoner på forskjellige medier - og hva som må gjøres for å prøve og samle det de måtte møte. Dette er ikke lett med tanke på at de jobber med et grunnleggende ukjent.
"Du kan ikke gjøre dette ved å knuse tall på en datamaskin, fordi ingen har gjort det før - dataene eksisterer ikke ennå," sier Nuth. "Vi må få data fra eksperimenter som dette før vi kan bygge en datamaskinmodell. Vi jobber med svar på de mest grunnleggende spørsmålene, for eksempel hvor mye pulverladning du trenger, slik at harpunen din ikke spretter eller går gjennom kometen. Vi ønsker å bevise at harpunen kan trenge dypt nok, samle en prøve, koble fra spissen og trekke inn prøveinnsamlingsenheten. "
Ingenting vil imidlertid overlates til tilfeldighetene. Ved å lage flere tips, samleinnretninger og planlegge for forskjellige skyteteknikker og behov, er teamet sikker på å få mest mulig ut av forskningsdollarene sine og romskipet som vil være tilgjengelig for dem. For å hjelpe videre med planleggingen vil de også kunne bruke data fra det nåværende Rosetta-oppdraget og landets lander, Philae, som vil koble seg opp med “67P / Churyumov-Gerasimenko” i 2014.
"Harettaen fra Rosetta er et genialt design, men den samler ikke en prøve," sier Wegel. ”Vi vil ta fatt på jobben deres og ta det et skritt videre å ta med en prøveinnsamlingspatron. Det er viktig å forstå den komplekse interne friksjonen som en hule, kjerneprøve-harpoon møter. " Enda mer informasjon vil bli lagt til fra nylige NASA-oppdrag, OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security - Regolith Explorer), som er et asteroide sample return-oppdrag. Det hele vil legge opp til noen helt unike funn, og en ting vi vet er ...
"Admiral? Vær hvaler her ... ”
