Det er ikke let at prøve en komet. At overveje at lande på en bliver et logistisk mareridt, men hvad med at skyde på det? Hvorfor ikke sende en mission til møde med disse frosne, uvæsentlige klipper og indsætte en sonde? En metode som denne kunne endda betyde, at der kunne udtages en prøve, hvor en landing ville være umulig!
Takket være forskere fra NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, er en ny komet "harpun" designet til at gøre kometprøveudkast ikke kun mere effektive, men mere detaljerede.
Omkring størrelsen på et tøjskab står denne sprøjteagtige sonde omtrent to meter høj og vil blive indsat med et tværbue-lignende arrangement, der kommer i kontakt med kometen. Placeret til at skyde lodret nedad, består denne bueindretning af et par lastbilfjedre og 1/2 tommer stålkabel .. et arrangement, der kan skyde op til en mil, hvis det peger i den forkerte retning! Når det påvirker, vil en elektrisk spil trække buen tilbage på plads og skubbe harpunen med 1.000 pund kraft ved 100 fod i sekundet.
Så hvordan ville det være at se bevægelsen af den kosmiske hval? Et eksplosivt eventyr, for at være sikker. Donald Wegel fra NASA Goddard, ledende ingeniør på projektet, har eksperimenteret med ballista og kerneprøveboksen i forskellige påvirkningsmiljøer. I følge pressemeddelelsen er den deraf følgende påvirkning noget af en kombination af riffelrapport og kanoneksplosion.
”Vi var nødt til at boltre det på gulvet, fordi rekylen fik hele testbedet til at springe efter hvert skud,” sagde Wegel. ”Vi er ikke sikre på, hvad vi vil støde på kometen - overfladen kan være blød og fluffy, for det meste sammensat af støv, eller det kan være is blandet med småsten eller endda solid sten. Der vil sandsynligvis være områder med forskellige kompositioner, så vi er nødt til at designe en harpun, der er i stand til at trænge ind i et rimeligt udvalg af materialer. Det øjeblikkelige mål er dog at korrelere, hvor meget energi der kræves for at trænge ind i forskellige dybder i forskellige materialer. Hvilke harpunspidsgeometrier trænger bedst til specifikke materialer? Hvordan påvirker harpunmassen og tværsnittet penetrationen? Ballista giver os mulighed for sikkert at indsamle disse data og bruge dem til at størrelsen på kanonen, der vil blive brugt på den aktuelle mission. ”
Undersøgelse af komet-kerneprøver vil give forskerne vigtige oplysninger om den originale solnebula og hjælpe os med at forstå yderligere, hvordan livet kan være opstået. ”En af de mest inspirerende grunde til at gå igennem besværet og udgifterne ved at indsamle en kometprøve er at se på det” uræske ”- biomolekyler i kometer, der måske har hjulpet livets oprindelse,” siger Wegel. Kometprøve-returmissioner - som den fra Wild 2 - har vist os, at der findes aminosyrer på disse uvurderlige steder, men alligevel kan have bidraget til at stimulere livet her på Jorden.
Der er dog mere ved historien end bare at finde årsager til livet… den største er bevarelsen af selve livet. Som vi ved, er der altid en mulighed for, at en komet kan påvirke Jorden og skabe et udryddelsesniveau. Ved at forstå kometkomposition kan vi få et bedre greb om, hvad vi muligvis skal gøre, hvis et katastrofalt scenarie bagved det grimme hoved. For eksempel ved vi, om en bestemt type komet kan have en tendens til at fragmentere - eller en anden eksplodere. "Så den anden vigtigste grund til at prøve kometer er at karakterisere påvirkningenstruslen," ifølge Wegel. ”Vi er nødt til at forstå, hvordan de er lavet, så vi kan finde ud af den bedste måde at afbøje dem, hvis nogen har deres syn på os.”
"At bringe en kometprøve tilbage vil også lade os analysere den med avancerede instrumenter, der ikke passer på et rumfartøj, eller som endnu ikke er opfundet," tilføjer Dr. Joseph Nuth, en kometekspert ved NASA Goddard og førende videnskabsmand på projektet .
Hvis vi skulle være i en film, overvejer vi måske at få en kometprøve gennem en metode som boring - men manglende tyngdekraft over disse små bevægende verdener vil ikke lade det ske. ”Et rumfartøj ville faktisk ikke lande på en komet; det bliver nødt til at fastgøre sig på en eller anden måde, sandsynligvis med en slags harpun. Så vi regnede med, at hvis du alligevel skal bruge en harpun, kan du lige så godt få den til at samle din prøve, ”siger Nuth.
På nuværende tidspunkt er designteamet i øjeblikket hårdt arbejde med at studere harpunens reaktioner på forskellige medier - og hvad der skal gøres for at prøve og samle, hvad de måtte støde på. Dette er ikke let i betragtning af, at de arbejder med en grundlæggende ukendt.
”Du kan ikke gøre dette ved at knuse numre på en computer, fordi ingen har gjort det før - dataene findes ikke endnu,” siger Nuth. ”Vi er nødt til at hente data fra eksperimenter som denne, før vi kan bygge en computermodel. Vi arbejder på svar på de mest basale spørgsmål, som hvor meget pulverladning du har brug for, så din harpun ikke spretter eller går helt igennem kometen. Vi ønsker at bevise, at harpunen kan trænge dybt nok, samle en prøve, afkoble fra spidsen og trække prøveindsamlingsenheden tilbage. ”
Intet vil dog overlades til tilfældighederne. Ved at oprette flere tip, indsamlingsenheder og planlægning af forskellige fyringsteknikker og behov er teamet sikker på at få mest muligt ud af deres forskningsdollar og det rumfartøj, der vil være tilgængeligt for dem. For yderligere at hjælpe med deres planlægning vil de også kunne bruge data fra den aktuelle Rosetta-mission og dens lander, Philae, som vil tilslutte sig “67P / Churyumov-Gerasimenko” i 2014.
”Rosetta-harpunen er et genialt design, men den samler ikke en prøve,” siger Wegel. ”Vi vil sparke tilbage på deres arbejde og tage det et skridt videre med at inkludere en prøveindsamlingspatron. Det er vigtigt at forstå den komplekse interne friktion, som en hul kjerne-samplingsharpun oplever. ” Endnu mere information tilføjes fra den nylige NASA-mission, OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security - Regolith Explorer), som er en asteroide-prøve-returneringsmission. Det vil alle tilføje nogle meget unikke fund, og en ting, vi ved, er ...
"Admiral? Vær hvaler her… ”
