Üstökösrobbantás nyomában: új célpontot kapott a Stardust-szonda

749

A NASA Discovery Programjának
Stardust ("Csillagpor") űrszondája hosszas előkészületek után 2007. október 10-én sikeres
pályamódosítást hajtott végre
távol a Földtől, amivel küldetésének egy új fejezete kezdődött el: új célpontja a 9P/Tempel 1 ekliptikai üstökös. Az új
programhoz új név jár, s ennek jegyében keresztelték át Stardust-NExT-re (Stardust-New Exploration of Tempel). Küldetésének elsődleges és legfontosabb célja a NASA 2005-ös Deep Impact űrkísérlete
által a Tempel 1-üstökös magjában létrehozott becsapódási alakzat
(kráter, esetleg valamilyen bonyolultabb mélyedés, lyuk) megkeresése és részletes
vizsgálata.

2005-ben
a Deep Impact továbbrepülő szondája nem figyelhette meg az
üstökösmag felszínén minden bizonnyal létrejött krátert, mert a kirepülő törmelékfelhő optikailag átlátszatlan volt; azután pedig mire ez a sűrű por- és gázfelhő eloszlott a mag közeléből, addigra már a szonda nagyon távol is volt, s rossz szögből is látott rá a magra, így nem tudhattuk meg a helyszíni megfigyelésekből, milyen seb keletkezett a Tempel 1 felszínén.

Emlékeztetőül: a Stardust
üstökösszondát 1999. február 7-én indították útnak a 81P/Wild 2
ekliptikai üstököshöz, hogy annak kómáján átrepülve porszemcséket
gyűjtsön be egy kapszulába és azt a Földre visszajuttassa laboratóriumi
elemzések céljából. A Wild 2-höz vezető útja során 2002. november 2-án elrepült az 5535 Annefrank kisbolygó közelében és
képeket készített róla. A Stardust a hosszú bolygóközi útja
alatt a Naprendszerbe bekerült csillagközi eredetű porrészecskéket is gyűjtötte 2000. február-május, majd 2002.
augusztus-december között. A Wild 2-től mintegy 300 km-re repült
el 2004. január 2-án, gazdag pormintát begyűjtve, ill. egyedülálló felvételeket készítve a magról. Ezek után 2006. január 15-én a
pormintát tartalmazó kapszula sikeresen földet ért, az évek során begyűjtött
kozmikus poranyagot pedig ma is laboratóriumokban tanulmányozzák.


A Stardust üstökösszonda a 81P/Wild 2-üstökös porát
tartalmazó kapszulát 2006-ban sikeresen a Földre juttatta, 2009-ben pedig ismét a Föld közelébe kerül, majd folytatja útját a
bolygóközi térben a 9P/Tempel 1 felé (kép:
Berkeley Egyetem).

A mostani pályamanőver után a Stardust-NExT ismét a Föld
közelébe kerül 2009 januárjában és az akkori hintamanőverrel a
Tempel 1-üstökös felé veszi az útját. A tervek szerint 2011.
február 14-én találkoznak, amikor mintegy 200 km-re repül el a szonda az
üstökösmagtól.

Az előzményekhez tartozik, hogy miután a Deep Impact 2005. július 4-én nem
tudta megfigyelni a Tempel 1 magján keletkezett becsapódási
alakzatot, a NASA döntéshozói 2006 októberében elhatározták, hogy a Nap körüli
pályán keringő, de hibernált Stardust-szondát "felébresztik", a berendezéseket
leellenőrzik, illetve átprogramozzák a Tempel 1 meglátogatására. Ezzel kezdetét vette a Stardust új küldetése,
a Stardust-NExT program. Ismeretes, hogy a Deep Impact továbbrepülő
egységének nagyfelbontású kamerája defókuszált, azonkívül a jórészt kimerült hajtóanyagú Deep Impact űrszondát nehéz lenne a Tempel 1-hez
visszairányítani. Ezzel szemben a Stardust-tal mindez megtehető, sőt, a fedélzeti
kamerája is kitűnően működik.


A Deep Impact űrkísérletben a Tempel 1 magjába mintegy 10 km/s sebességgel csapódott be a 370 kg tömegű, főleg rézből készült lövedék. A robbanásszerűen felszabaduló energia következében hatalmas mennyiségű por és
gáz dobódott ki, átlátszatlan felhőt kialakítva. A fenti felvételsorozat mintegy egy másodpercet mutat be a
becsapódás körül. A piros nyíl a napsugarak  számára is
átlátszatlan felhő árnyékát mutatja a mag felszínén (kép:
NASA/JPL/Marylandi Egyetem, Science 310, 258 (2005)). 

Mire képes és mit fog kutatni a
Stardust-NExT? Fontos cél az üstökösmag felszínét és a maghoz közeli kóma
alakzatait, a por- ás gázkiáramlásokat 12 méteres felbontással feltérképezni a Tempel 1 közelében.  Emellett mindenképpen elemezni fogja az üstökösport, megméri a magból
másodpercenkénti kiáramló por tömegét, a porszemcsék
méreteloszlását és kémiai összetételét. A Stardust-NExT lesz az első olyan űrszonda, amely megmutatja számunkra egy üstökösmag két napközelsége között fellépő változásait. Abban is első lesz, hogy még soha nem vizsgáltak meg két üstököst részletesen ugyanazokkal a műszerekkel, márpedig a teljes képhez rendkívül fontos összevetni különböző objektumok homogén méréseit.

Természetesen a legnagyobb érdeklődés azt övezi, hogy miként változott a Tempel 1 felszíne a Deep Impact lövedékének becsapódása nyomán. Amennyiben a Stardust-NExT megtalálja a becsapódási alakzatot,
akkor annak geometriai tulajdonságait és szerkezetét fogja
meghatározni: méretét, alakját, morfológiáját. A becsapódási alakzat
lehet például lapos kráter, kanál alakú bemélyedés, futballpálya
méretű és lapos aljzatú, talán mély, "répa", esetleg "körte" alakú lyuk,
bemélyedés. Az üstökösmag felső rétegeit is meg fogja vizsgálni, amivel a réteges szerkezetre vonatkozó elméletek tesztelhetők. A
becsapódási alakzat mérete és szerkezete azt is elárulja, hogy
az üstökösmagot elsősorban a gravitáció tartja-e össze, vagy pedig főleg
a belső összetartó erők "ragasztják-e" egybe. A Deep Impact eddigi eredményei szerint a Tempel 1 magját inkább a tömegvonzás
tartja egybe, ezzel szemben a Stardust megfigyelései a Wild 2
esetében a belső erők dominanciájára utalnak. Azaz a mintegy 23,5 millió dolláros összköltségű Stardust-NExT rendkívül jelentős mérési adatokat szolgáltathat a Naprendszer korai állapotát tükröző üstökösmagokról.


Újabb földi
látogató a Tempel 1-üstökösnél: a Stardust-NExT mintegy 200 kilométerre
repül el az üstökösmag közelében, feltérképezi annak eddig
nem megfigyelt felszínét (kékkel jelölve), illetve megkeresi a Deep Impact becsapódási
alakzatát (kép: NASA/JPL/Cornell Egyetem).

Mindeközben a Deep Impact szondája is megkapta az új feladatait. Az EPOCh (Extrasolar Planet Observation and Characterization) fantázianevű program során még működő kamerájával ismert exobolygós csillagok fényességét méri, bolygóholdak és gyűrűk nyomai után kutatva a csillagok fényességingadozásaiban. A másik program vagy a 85P/Boethin-üstökös meglátogatása, amely egy eddig kevésbé vizsgált ekliptikai
üstökös, vagy pedig a 103P/Hartley 2 felkeresése lenne. Mivel a mai napig nem találták meg a Boethin-üstököst, pontosabban csak egy bizonytalan és meg nem erősített megfigyelés van róla, ezért körülbelül egy hete a NASA a 103P/Hartley 2-üstököst választotta a Deep Impact új célüstökösének és egyúttal biztosította ennek a programnak a pénzügyi hátterét.

Kapcsolódó témák:

Hozzászólás

hozzászólás