Кометы - это путешествующие шары астрономической истории. Их происхождение восходит к образованию Солнечной системы, примерно 4,6 миллиарда лет назад. Когда солнце образовалось, оно вызвало выбросы газов и пыли в космос. Некоторые из этих материалов позже образовали планеты, в то время как количество этих газов и пыли осело на орбитах вокруг, но далеко от Солнца.
Считается, что кометы представляют собой консолидированные шары из этих материалов, содержащие лед, пыль, органическое вещество и, возможно, горную породу, образовавшиеся примерно 4 миллиарда лет назад. Когда они путешествуют по Солнечной системе, они собирают дополнительный мусор. Таким образом, кометы - это окна в историю Солнечной системы. Но с диаметром до 60 миль (100 км) вы не можете просто протянуть руку и зацепить одну в большой сети, чтобы изучить ее.
Тем не менее, ученые находят способ получить информацию: 12 января 2005 года НАСА открыла Миссию Discovery Deep Impact с намерением провести исследование под поверхностью кометы. 4 июля 2005 г. произошло глубокое воздействие Комета Темпель 1.
Комета Темпель 1 и Deep Impact космический корабльВ этой статье мы узнаем, как формируются кометы, какие секреты они могут нести и как их раскрывает миссия Deep Impact.
Комета Темпель 1 находилась в самой твердой стадии, состоящей из ядра диаметром около 3,7 миль (6 км), когда она столкнулась с космическим аппаратом Deep Impact в июле 2005 года. (Информацию о кометах, включая их структуру и состав, можно найти в разделе Как Работа с кометами.) Основной целью миссии Deep Impact было изучение внутреннего и внешнего вида одной и той же кометы.
Космический аппарат Deep Impact состоял из двух частей: пролет и импактор, Когда космический корабль приблизился к комете, две части разошлись. Ударник встал на пути кометы, вызвав столкновение между двумя телами.
Воздействие создало кратер в комете, которая ушла намного ниже поверхности и обнажила защищенный материал подпервозданный материал«который был сформирован во время рождения солнечной системы. Изучая материал, который вышел из кратера при ударе, и характеристики кометы, которую выставил кратер, ученые теперь имеют беспрецедентный взгляд на солнечную систему в зачаточном состоянии. Чтобы узнать больше о ударных кратерах, см. Deep Impact: Cratering.
В этой анимации показано путешествие Deep Impact к комете Темпеля 1, в том числе отделение ударника от космического корабля и то, как ударник направляется к комете. Нажмите здесь, чтобы посмотреть.Когда ученые разрабатывали миссию Deep Impact, они ставили следующие задачи:
Они надеются, что информация, которую они получают из этих целей, поможет им ответить на три основных вопроса о кометах:
Ученые считают, что ядро кометы состоит из двух слоев: внешний слой называется накидка и внутренний слой считается нетронутый, Когда комета движется по Солнечной системе, ее мантия меняется. По мере приближения к солнцу часть внешнего льда сублимируется и рассеивается. Также может встретиться и собрать дополнительный мусор. Однако считается, что защищенное, нетронутое внутреннее пространство кометы не подвержено влиянию путешествий кометы и может быть таким, каким оно было при формировании кометы. Ученые полагают, что изучение различий между двумя слоями расскажет им многое о природе Солнечной системы, как ее формировании, так и ее эволюции на протяжении многих лет.
Еще один важный вопрос, который возникает у ученых о кометах, заключается в том, останутся ли они в состоянии покоя или исчезнут из-за солнечного тепла. бездействующий Комета - это та, в которой мантия закрыла нетронутый внутренний слой, и газы не проходят из этого внутреннего слоя во внешний слой и из кометы. потухший У кометы больше нет газов в ее ядре, и поэтому она никогда не изменится. Результаты миссии Deep Impact позволят ученым лучше понять природу мантии и позволят им определить, является ли Tempel 1 активным, неактивным или вымершим.
Результаты столкновения ударника дадут много информации о природе комет. Образование кратера, то, как быстро он образовался, и его окончательные размеры говорят ученым о том, насколько пористые слои мантии и нетронуты. Исследование того, как материал, выброшенный из кратера, покажет как его пористость и плотность, так и, возможно, массу кометы. Информация от всего процесса образования кратеров может дать некоторое представление о том, какой материал на самом деле составляет комету, что поможет ученым понять, как образовалась комета и как она развивалась с течением времени.
Космический аппарат Deep Impact успешно стартовал с мыса Канаверал, штат Флорида, 12 января 2005 года в 13:47 по восточному поясному времени. Нажмите здесь, чтобы посмотреть запуск.ой
Многие ученые предполагают, что некоторые вымершие или дремлющие кометы были ошибочно идентифицированы как астероиды.
Космический корабль Deep Impact состоял из двух частей: космического корабля-пролета и ударного элемента и был размером с спортивный внедорожник. Облет несет Инструмент высокого разрешения (HRI) и Инструмент среднего разрешения (МРТ) для визуализации, инфракрасной спектроскопии и оптической навигации. Он использует фиксированную солнечную батарею и батарею NiH2 для питания самого себя. Импактор оставался прикрепленным к облету до 24 часов, прежде чем он воздействовал на Темпель 1.
После освобождения ударник направился на путь кометы с помощью высокоточного звездного трекера (который перемещается, глядя на звезды), Датчик целевого воздействия (ITS) и алгоритмы автонавигации, специально разработанные для этой миссии. Импактор также содержал небольшую гидразиновую двигательную установку для более точного контроля траектории и ориентации. HRI, MRI и ITS работали вместе, чтобы направить космический корабль к комете и записать научные данные до, во время и после удара.
Космический корабль Flyby (слева) и ударник (справа)Глубокое влияние на стартовую площадкуПолная система полета была запущена в качестве полезного груза на ракете Boeing Delta II (см. Как работают ракетные двигатели) в январе 2005 года. Она столкнулась с Темпелем 1 в начале июля 2005 года. За двадцать четыре часа до удара ударник оторвался от космического корабля-пролетчика., В этот момент пролет замедлился и позиционировал себя, чтобы наблюдать за ударом, когда он проходит мимо кометы.
После того, как ударник покинул космический корабль, он ударил комету на солнечной стороне, что позволило получить изображения более высокого качества.
Аппаратура для визуализации мухи наблюдала за ядром в течение более 10 минут после удара, регистрируя удар, развитие кратера и его внутреннюю часть. Пролет также приобрел спектрометрию ядра и места кратера. Он отправил все изображения и спектрометрию обратно в сеть Deep Space на земле.
На этой анимации показан орбитальный путь Deep Impact и вид сбоку, показывающий, как летающий космический корабль выпускает ударник на путь кометы. Нажмите здесь, чтобы посмотреть.Глубокий удар начался, когда Алан Деламер и Майк Белтон работали над совместной работой по изучению кометы Галлея. «Мы получили данные Галлея, исследовали их и обнаружили, что комета оказалась намного чернее, чем мы себе представляли, чернее угля. Поэтому мы спросили себя: как это могло произойти?» Деламер сказал. «Нам стало все более любопытно, как именно этот черный слой накапливался». В 1996 году Белтон и Деламер, к которым теперь присоединился Майк А'Хирн, представили предложение в НАСА. Они хотели исследовать другую комету, на этот раз мертвую по имени Фаэтон. Они решили использовать ударник, чтобы поразить комету, а затем понаблюдать за результатами. Но НАСА не было убеждено, что они могут ударить комету. НАСА даже не было убеждено, что Фаэтон был комета
Деламер, Белтон и А'Хирн продолжали думать о проекте и пытаться найти лучшие способы сделать это. В 1998 году А'Хирн взял на себя руководство командой, и они сделали второе предложение. На этот раз они собирались воздействовать на активную комету, Темпель 1. Они также добавили систему наведения к ударнику, увеличивая шансы, что они смогут управлять космическим кораблем достаточно хорошо, чтобы поразить свою цель. НАСА приняло новое предложение и согласилось финансировать проект. Миссия Deep Impact родилась.
Deep Impact - это партнерство между Мэрилендским университетом, Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института и Корпорацией аэрокосмических и технологических исследований Ball.
Для получения дополнительной информации о Deep Impact и смежных темах, перейдите по ссылкам на следующей странице.
Как вы узнали о первых днях нашей солнечной системы? Один из способов - исследовать кометы. Узнайте, как космический корабль deep impact выпустил ударник в комету темпель 1, чтобы получить ответы на некоторые вопросы.