Sonda Deep Impact, realita

David Břeň, 1. srpna 2005

Po 172 dnech a 431 milionech kilometrů letu sondy Deep Impact dopadla dne 4. července v 5:52 UT na povrch komety Tempel 1 část z tohoto plavidla, tzv. impaktor. Celá mise Deep Impact byla realizována pro výzkum povrchu komety, kde je materiál z počátku historie sluneční soustavy ještě relativně beze změn. Vědci doufají, že projekt by mohl odpovědět na základní otázky o tom, jak se sluneční systém v minulosti formoval. Za projekt je odpovědná Marylandská univerzita, plavidlo pro NASA sestrojila společnost Ball Aerospace & Technologies Corporation.

Kometa – těleso malých rozměrů obíhající kolem Slunce většinou po protažené eliptické dráze s periodou od několika let po tisíce roků. Při přiblížení ke Slunci se vypařuje část materiálu jádra a kometa vytváří komu a eventuálně ohon. Jde o pozůstatky materiálu z doby tvorby sluneční soustavy. Dnes se nacházejí v Oortově mračnu za hranicemi sluneční soustavy, ve vzdálenosti 20 000÷100 000 AU.

Oortův oblak – také Oortovo-Öpikovo mračno. Jedná se o jakousi zásobárnu kometárních jader, která se nachází ve vzdálenosti zhruba 20 000÷100 000 AU od Slunce. Podobně jako transneptunické objekty obsahuje také Oortovo mračno mnoho nepravidelných těles s nejrůznějšími drahami. Jedná se většinou o zmrzlé úlomky hornin, které se dostávají do blízkosti Slunce vlivem gravitačních poruch. Jejich počet se odhaduje na jeden bilión při celkové hmotnosti 100 MZ.

Kometa Tempel 1 – kometa objevená v roce 1867 Ernestem Tempelem. Oběžná doba komety kolem Slunce je 5,5 roku, rozměry jádra 5×11 km.

Deep Impact – mise NASA ke kometě Tempel 1, start 12. 1. 2005, dopad impaktoru na kometu proběhl 4. 7. 2005. Sondu vynesla nosná raketa Delta 2, hmotnost sondy při startu byla 1 020 kg, primární anténa pro přenos dat měla průměr 1 metr a zajišťovala přenosovou rychlost 175 kb/s. Maximální výkon slunečních článků byl 620 W.

Vznik sluneční soustavy a komet (avi, 5 MB)

Vznik sluneční soustavy a komet. Umělecká vize.

Mise Deep Impact

Sonda Deep Impact, dopad impaktoru. Zdroj: Konference Deep Impact in Taiwan, 2004.

Přístroje sondy Deep Impact zpracovávají data z obrovského oblaku prachového materiálu, který byl vyvržený při nárazu impaktoru do jádra komety Tempel 1. Náraz proběhl při rychlosti okolo 10 km/s. Oblak ukazuje, že kometa je pokryta prachovým materiálem. Vědecký tým Deep Impact stále zpracovává gigabyty dat nasbíraných po nárazu do 5 km širokého a 11 km dlouhého kometárního jádra.

Vedoucí vědeckého týmu Deep Impact Dr. Michael A’Hearn říká, že největším překvapením byla neprůhlednost oblaku vytvořeného po dopadu a světlo, které vyzařuje. Ukazuje se, že prach uvolněný z povrchu komety je extrémně jemný, mnohem jemnější než plážový písek. Experiment tedy ukázal, že povrch má odlišný charakter, než vědci o kometách soudili doposud, tj. nejde o kostku ledu či špinavou sněhovou kouli. Objekt velikosti města, který se skládá z materiálu podobného více kosmetickému pudru než čemukoliv jinému, se pak může pohybovat sluneční soustavou jen proto, že je stále ve vakuu. Jen při průletu v blízkosti Slunce, kdy je povrch ohříván na vysokou teplotu a bombardován nabitými částicemi se z jeho povrchu do kosmického prostoru uvolní velké množství materiálu.

Vědci nyní zpracovávají informace z přibližně 4 500 snímků pořízených třemi kamerami kosmické sondy během srážky. Nejdůležitější jsou samozřejmě záznamy z doby těsně okolo srážky. Jsou vyfotografovány detaily velikosti až 4 m. To je přibližně desetkrát lepší, než při minulých misích zkoumajících komety.

Impaktor dopadl na povrch komety přibližně pod úhlem 25°. A pak začal ohňostroj. Ohnivá koule vypařené sondy a kometárního materiálu vystřelila k nebi. Rychle se rozšířila od místa dopadu rychlostí okolo 5 km/s. Začal se tvořit kráter. Doprovodné efekty ve vesmíru sledoval Spitzerův vesmírný dalekohled (IR obor), Hubbleův vesmírný dalekohled (vizuální obor) a Chandra (rentgenový obor). Jasnost komety se po dopadu zvýšila ve všech sledovaných oborech. Ve spektru komety po dopadu byly nalezeny krystalické a amorfní (sklovité) křemičitany, amorfní uhlík, uhličitany, jíly, voda v plynném i pevném stavu a sírany. Spektra podobná prachu vyvrženému z komety po dopadu má teké kometa Halle-Bopp a materiál v okolí mladé hvězdy HD 100546. Přítomnost amorfních materiálů znamená, že vývoj zárodečné mlhoviny musel být mnohem složitější, než je pouhá představa homogenní mlhoviny zahřívané rodícím se Sluncem v centru. Materiál komety musel procházet v daleké minulosti jak horkými, tak chladnými oblastmi mlhoviny.

Jádro komety Tempel 1

Záběr kometárního jádra z impaktoru cca 90 s před nárazem.

Dopad impaktoru na Tempel 1

Záběr kamery středního rozlišení místa nárazu cca 16 s po dopadu sondy.

Bonus: Klip „Deep Impact“

Skutečné záběry

Sonda Deep Impact startovala 12. 1. 2005, ke kometě dolétla za půl roku, 4. 7. 2005. Třicet hodin před dopadem byla provedena korekce dráhy sondy, 24 hodin před dopadem se od sondy odpoutal dopadový modul. Pouhých 14 minut po dopadu se vlastní sonda nejvíce přiblížila ke kometě a sledovala látku vyvrženou z jádra komety. Na klipu vidíte unikátní záběry jádra komety z dopadového modulu (impaktoru) pořízené zaměřovacím senzorem těsně před dopadem.

Odkazy

NASA: Domovská stránka sondy Deep Impact

NASA: Deep Space Fact Sheet (pdf, 1,25 MB)