4. juli er uafhængighedsdag i USA, og amerikanere nyder typisk deres ferie med et par fyrværkerier. Den 4. juli går et rumfartøj med vaskemaskine til at smadre ind i Comet Tempel 1, skære et krater ud og skubbe ton is og sten ud i rummet. Flyby-rumfartøjet vil se kollisionen fra sikker afstand og sende os de mest spektakulære billeder, der nogensinde er taget af en komet - og dens friske blå mærker. Dr. Lucy McFadden er med i videnskabsteamet for Deep Impact og taler til mig fra University of Maryland.
Lyt til interviewet: Bliv klar til Deep Impact (6,1 MB)
Eller abonner på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Kan du give mig en forhåndsvisning af, hvad vi vil se den 4. juli?
Dr. Lucy McFadden: Jeg ville ønske, at jeg vidste nøjagtigt, hvad der skulle ske den 4. juli, men dette er et eksperiment. Jeg kan fortælle dig, hvad vi tror, vi kan se, men chancerne for, at det kan være markant forskellige.
Så vi har et rumfartøj på vej til Comet Tempel 1, som er en komet i kort periode, der kredser - kommer ind i det indre solsystem - cirka en gang hvert 5,5 år. Det handler om størrelsen på Washington DC. Det kan passe ind i området Washington DC, men det er lidt langstrakt. Det er ca. 14 km x 4 km x 4 km, og da vores rumfartøj er på vej mod det, har vi planlagt at faktisk opdele rumfartøjet i to dele. Lad mig sætte scenen her, denne komet er i kredsløb omkring solen. Det kommer til dets nærmeste punkt på Solen, kaldet dens perihelion, og bevæger sig således med sin hurtigste hastighed gennem solsystemet i begyndelsen af juli. Vores rumfartøj er også i kredsløb omkring solen, og det er på vej mod at aflytte kometens bane. 24 timer før vi planlægger at påvirke denne komet, vil vi adskille de to rumfartøjer, slagorganet og flybyen. Impaktoren fortsætter på kollisionskursen til kometen, og flybyen - eller moderskibet - vil bremse en smule og ændre retningen nogensinde så lidt, så den kan se, når påvirkeren rammer kometen. Når det rammer kometen, når vi har denne kosmiske kollision i rummet, hvad der vil ske, er påvirkningenes energi, der spreder sig ud i selve kometen, i form af en chokbølge. Denne chokbølge vil pløje ind i kometen; hvor dybt, ved vi ikke. Men på et tidspunkt vil styrken af materialet i selve kometen skubbe tilbage på den fremførende energischockbølge og skubbe materiale ud af kometen. Vi vil have dannet et krater med sprøjtet materiale, der kommer ud af hullet, som vi skabte.
Nu kan du spørge, hvorfor gør vi det? Vi gør dette for at kigge - for at drage fordel af muligheden for, at denne komet er så tæt på os - for at se på indersiden af kometen; for at se, hvad indersiden er lavet af, og se, hvilken struktur der er.
For at uddybe mere, tror jeg, at jeg er nødt til at give dig et perspektiv på, hvad kometer er, og hvad de er i solsystemet. Jeg kan godt lide at sige, at de er den ældste og koldeste del af solsystemet. De dannede sig ved kanterne af solsystemet hundreder af tusinder af gange afstanden fra Jorden fra Solen. Så alt, hvor kometer dannet er koldt. De dannede også for 4,5 milliarder år siden, da solsystemet dannede sig. De er aldrig blevet inkorporeret i en planet. Så de er både gamle og kolde også. Vi drager fordel af, at kometerne kommer tættere på Jorden for at bruge den som et laboratorium og som en sonde til fjerne kanter af solsystemet i både rum og tid.
Fraser: Nu lancerede Deep Impact kun for et par måneder siden, så blev vi virkelig heldige med Tempel 1 på det forkerte sted til det rigtige tidspunkt?
Dr. McFadden: Ja, fra mit perspektiv var det på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt.
Fraser: Jeg så mere ud fra kometens perspektiv.
Dr. McFadden: Lad mig sige to ting her. Først og fremmest kommer kometen ikke til skade. Lad os få noget perspektiv her med hensyn til rumfartøjets masse kontra kometen. Eller rumfartøjets energi kontra kometen energi i bevægelse. Det svarer til en klods, eller en lille myg, der bliver fundet ind af et 767 fly. Så vi kommer ikke til at ramme kometen. Men unødvendigt at sige, jeg vil lade dig tage perspektivet på kometen, hvis du vil. Men ja, det var på det rigtige sted eller det forkerte sted på dette tidspunkt. NASA sagde, da de offentliggjorde sin meddelelse om mulighed for rumfartsmissioner, sagde de, at denne meddelelse dækker tilgængelige penge inden for en bestemt tidsramme, og tidsrammen var mellem 2000 og 2006. Og så gik vi på udkig efter kometer, der var tilgængelige i løbet af tiden ville NASA give os penge, og da vi fandt Kometen Tempel 1 tæt på perihelion, når den bevæger sig hurtigst, glædede det os også, fordi jo hurtigere kometen bevæger sig, jo mere energi er involveret i overførslen til at skabe krateret. Så det er godt fra det synspunkt. Og så er der en tredje, men sekundær grund til, at Comet Tempel 1 er god; det er ikke så aktivt som nogle kometer måske er. Der er ikke så meget støv- og jetaktivitet forbundet med Comet Tempel 1, som kan være forvirrende eller gøre det svært for os at faktisk observere dannelsen af krateret, når vi rammer det. Så Comet Tempel 1 passer.
Fraser: Hvordan skal vi observere det herfra på Jorden og fra rummet?
Dr. McFadden: Vi har rumfartøjet, der observerer det fra rummet - vores Deep Impact-rumfartøj. Vi har Rosetta rumfartøjet, der er på vej mod en anden komet, også vil se det fra rummet. Vi har NASAs tre store observatorier: Chandra, Hubble og Spitzer vil observere det. Tre forskellige bølgelængder; Chandra er et røntgen-teleskop, og Hubble er et optisk og næsten infrarødt billedteleskop. Vi vil også observere noget spektroskopi med Hubble. Og så er Spitzer et infrarødt teleskop. Så vi bruger dem. Såvel som alle de største observatorier rundt om i verden vil observere kometen, før, under og efter påvirkningen. Så vi har en verdensomspændende observationskampagne.
Fraser: Og hvordan vil billederne fra Deep Impact sammenligne med de billeder, vi så fra Stardust?
Dr. McFadden: Det er interessant, jeg bruger billederne fra Stardust til at øve sig på at tolke de billeder, vi får fra Deep Impact. Vi vil se nærmere på Comet Tempel 1 end Stardust-rumfartøjet gjorde; vi flyver nærmere - vi flyver 500 km fra Comet Tempel 1, hvorimod Stardust-rumfartøjet var 1.100 eller 1.300 km langt.
Fraser: Jeg kan huske, at Stardust blev ramt en hel del af affald, hvordan vil Deep Impact gøre det, hvis det kommer tættere på kometen?
Dr. McFadden: Du skal huske, at Stardusts hovedmål var at samle støv, så de ønskede at blive ramt. Så de fløj ind i regionen med den største støvetæthed. Hvad vi gør, når vi flyver gennem det samme område, er at vi vender rumfartøjet væk til skjoldtilstand for at beskytte teleskopet i det tidsrum, hvor vi skulle få det største antal hits fra støv og snavs. Og vi flyver faktisk i en vinkel. Det meste af snavs findes i kredsløbets plan i retning af dens bevægelse, og så flyve rumfartøjet forbi det i en vinkel; så der vil være en kort periode på 20 minutter, hvor vi ikke overvåger at beskytte kameraerne.
Fraser: Når Deep Impact har afsluttet sin flyby, vil du have yderligere videnskabelige mål, som du gerne vil kunne bruge rumfartøjet til, når det først er ude af Tempel 1's visuelle rækkevidde?
Dr. McFadden: Der er i øjeblikket ingen specifikke planer for observation i en opfølgende mission; der skal godkendes af NASA. Vi har undersøgt og ved, at der er en anden komet eller to, som vi kunne observere, men vi har ikke fået godkendelse til det endnu.
Fraser: Hvad vil der dukke op den 4. juli i dine vildeste drømme?
Dr. McFadden: Nå, min vildeste drøm er, at påvirkeren vil gå ind i kometen og komme ud på den anden side, men det er ikke meget sandsynligt.
Fraser: Okay, måske en mindre vild drøm.
Dr. McFadden: Okay, mindre vild, for sandsynligheden er, at kometen for eksempel har konsistensen af en mursten, og påvirkeren rammer den og ikke skader meget på overfladen, eller ikke skaber meget af en påvirkning, fordi kometen er konsistensen af en mursten. Men det er heller ikke meget sandsynligt. På den anden ekstreme måde, hvad nu hvis kometen er som Cornflakes? Hvis det er som Cornflakes, bør vi få en spektakulær visning af ejecta. Vi kalder det et ejecta-gardin under dannelsen af krateret, og jeg håber, det er det, vi ser, for det ville være meget dramatisk. Og forhåbentlig kunne vi se, mens vi tager hurtige billeder med meget korte eksponeringer gentagne gange. Vi klikker, mens vi går forbi. Hvis vi har et stort ejecta-gardin, skal vi være i stand til at se ejecta-formen eller rejse sammen i rummet, og det vil give os mulighed for at bestemme mest information om den interne struktur i selve kometen. Så det er det, jeg håber, vil ske.
