Drtivý dopad
(Seriál o sondách, díl 21/26.) Sond vyslaných do vesmíru za účelem zkoumání komet naší sluneční soustavy není mnoho. O to zajímavější je vědecká mise Deep Impact, jejímž cílem bylo zkoumat nejen povrch jádra komety 9P/Tempel 1, ale i vyvrženou suť a poté obrovský kráter vzniklý při dopadu speciálně upraveného tělesa neseného samotnou sondou.
Premiéra
Často se v minulosti stávalo, že výzkumné sondy ke konci své činnosti záměrně tvrdě přistály na povrchu některých kosmických těles a vyvržený materiál spolu se vzniklým kráterem byly pozorovány kosmickými dalekohledy, nebo rovnou observatořemi ze Země. Projekt sondy nesoucí obrovský kovový projektil s cílem zasáhnout povrch komety a mateřskou částí pak z povzdálí sbírat informace byl ale něčím, co dosud nikoho nenapadlo.
Možná se ptáte, jaký smysl má vlastně něco takového dělat... Vznik komety Tempel 1 sahá miliardy let dozadu do dob, kdy se vytvářela a formovala vesmírná tělesa a budeme-li se pohybovat v rozsahu milionů let, tak i planeta Země. Ta ovšem, stejně jako ostatní planety Sluneční soustavy, časem získala atmosféru a její povrch začalo ovlivňovat obrovské množství vlivů. Z "rodné hmoty" utvořená planeta se tedy vlivem různých faktorů umocněných obrovskou časovou linií prakticky úplně změnila až na žhavé jádro, existující doteď. K němu se s momentální technickou úrovní nemáme šanci dostat, nemluvě o naprosté nemožnosti vědeckého zkoumání.
Komety a jiná kosmická tělesa bez atmosféry jsou ovšem složena stále z té "rodné hmoty", která je samozřejmě předmětem vědců jako velmi zajímavý a ledacos napovídající materiál. Proto byl zvolen tento typ mise. A proč byla navíc zvolena zrovna kometa Tempel 1? Obíhá kolem Slunce na relativně blízké dráze, a tudíž přibližování sondy k cíli, komunikace, atd. probíhají pohodlněji a zabírají méně času.
Ostrostřelec vypuštěn
Práce na výrobě sondy zabraly necelých pět let. Původně bylo vypuštění plánováno už ke konci roku 2004, ovšem kvůli technickým potížím bylo nutné start o pár dní pozdržet. Po jednom odkladu se sonda nakonec dočkala a byla 12. Ledna 2005 vynesena jako užitečné zatížení rakety Delta II. Po bezproblémovém startu se okamžitě vydala na cestu ke kometě Tempel 1.
Deep Impact se skládá z celkem dvou vzájemně oddělitelných a funkčních dílů:
1) Orbiter:
Hlavní část sondy nesoucí všechno potřebné vědecké vybavení, jeden solární panel dodávající elektřinu všem přístrojům uvnitř sondy, komunikační zařízení a systém hydrazinových motorků pro stabilizaci a pohyb. Vědecké vybavení zahrnuje dva dalekohledy - jeden s vysokým a druhý se středním rozlišením. Na oba je připojena multispektrální kamera, díky níž je sonda schopna zachycovat obraz i v jiných barevných spektrech, než jen ve viditelném. První z dalekohledů je navíc vybaven infračerveným spektrometrem pro analýzu složení vyvržené suti z kometárního jádra.
2) Impaktor:
Jde v podstatě o obrovský měděný projektil určený ke srážce s kometou Tempel 1. Nesl pouze jedno vědecké zařízení - kameru pořizující snímky při přibližování ke kometě. Mimo další zařízení, jako např. baterie, vysílací anténa a slabý systém plynových trysek na menší korekce dráhy, se "na palubě" nacházel i disk se jmény tisíců lidí, kteří se prostřednictvím internetu přihlásili do akce "Pošli své jméno na kometu".
Hlavní část mise
Cesta sondy k cílové oblasti trvala přibližně šest měsíců. Od dubna roku 2005 pořizovala první fotografie komety. Obě kosmická tělesa se proti sobě pohybovala protichůdně vzájemnou rychlostí 10,2 km/s. Dne 3. července 2005 se sonda dostala dostatečně blízko kometě, a tak byl vypuštěn impaktor směrem proti kometě a sonda se několika manévry stočila asi 500 km od dráhy nyní již nevratně se sbližujících těles.
O den později došlo k tomu, na co všichni čekali - impaktor zasáhl kometu a ta vyvrhla obrovské množství suti a ledu do volného vesmíru. Tento jev byl přednostně pozorován mateřskou částí Deep Impact a poté také Hubblovým kosmickým dalekohledem, observatořemi na západní polokouli Země, atd. Impaktor vytvořil v kometě kráter o průměru přibližně 100 metrů a hloubce až 30 metrů. Sonda intenzivně sbírala údaje o vyvrženém materiálu a ve spolupráci s kosmickými dalekohledy pracujícími v různých částech světelného spektra (zastoupeno bylo především rentgenové, infračervené a viditelné) se podařilo zjistit obrovské množství informací o uvolněném materiálu.
Animace nárazu impaktoru (Zdroj: NASA)
Nasbíraná data byla nakonec odeslána na Zem a od té doby byla hlavní mise sondy Deep Impact považována za ukončenou.
| Datum startu | 12.01.2005 v 19:47:08h SEČ |
| Nosná raketa | Delta II 7925 |
| Kosmodrom | Eastern Test Range |
| Cílový objekt | Kometa 9P/Tempel 1 |
| Datum odpojení impaktoru | 03.07.2005 v 07:00h SEČ |
| Datum srážky impaktoru s kometou | 04.07.2005 v 06:44:58h SEČ |
| Hmotnost celé sondy | 973 kg |
| Výška sondy | 2,3 m |
| Maximální průměr sondy | 1,7 m |
| Zdroj: Space 40 a NASA | |
A co výsledky?
Po dvou týdnech snímání (ovšem z větší části fotily jen vesmírné a pozemní dalekohledy - Deep Imapct byla v té době už "za kometou") a vyhodnocení výsledků byly nalezeny velmi zajímavé a ve vesmíru vzácné prvky, jako různé jíly a uhličitany. Ty potřebují ke svému vzniku vodu. Zatím nejsou známy podrobnosti, jak se tyto látky vůbec mohly dostat na povrch komety. Jak známo, kometární jádra jsou sice tvořena z kamení a ledu, ovšem ten je zde tvořen převážně z etanu a dalších uhlovodíků.
Vodní led je na kometě zastoupen pravděpodobně velmi málo (i kdyby bylo jeho množství dostatečné, nic by to neznamenalo, protože vesmírné prostředí neumožňuje vodě udržet se v kapalném stavu a samozřejmě díky absenci gravitace i "na jednom místě"). Dalším (o to podivnějším) nálezem je přítomnost sodíku, který je ve vesmíru celkově velmi vzácný. Celkově podle zastoupení všech obsažených látek a hlavně na základě vypočtení podílu ledu na kamení vědci usoudili, že místo vzniku komety je pravděpodobně na samém okraji Sluneční soustavy v tzv. Oortově oblaku.
Tyto objevy výrazně rozšířily poznatky vědců o látkách, ze kterých se formovala Sluneční soustava. Vědci se krátce po tomto úspěchu celkem očekávaně nechali slyšet, že by si přáli více takových misí k různým kometám.
Další mise funkční sondy
Vzhledem k výbornému stavu orbiteru a hlavně stále velmi zachovalé optice a všem ostatním vědeckým přístrojům bylo rozhodnuto využít sondu ke dvěma dalším misím. První z nich bude pozorování komety Hartley 2 při těsném průletu v říjnu roku 2010. Pro přehlednost dostane sonda během této mise nové označení - EPOXI. Kolem komety proletí ve vzdálenosti přibližně 1000 km a díky funkčnosti všech přístrojů na palubě očekávají vědci detailní a vzácné informace o dalším z mála prozkoumaných kosmických těles.
Ještě větší vědecký přínos může ale mít druhá, poněkud dlouhodobější mise zasahující do výzkumu exoplanet. Podle vědců dovedou přístroje sondy objevit a dokonce i studovat atmosféru některých identifikovaných planet z jiných hvězdných soustav. V budoucnosti se tedy můžeme těšit na nové objevy této sondy, která už i tak dala vědcům slušný balík informací.
