Non è facile assaggiare una cometa. Considerare l'atterraggio su uno diventa un incubo logistico, ma che ne dici di sparargli? Perché non inviare una missione di incontro con queste rocce ghiacciate e inospitali e inserire una sonda? Un metodo come questo potrebbe anche significare che un campione potrebbe essere prelevato laddove un atterraggio sarebbe impossibile!
Grazie al lavoro degli scienziati del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, è stata progettata una nuova "arpione" di comete per rendere i ritorni dei campioni di comete non solo più efficienti, ma più dettagliati.
Circa delle dimensioni di un armadio per vestiti, questa sonda a forma di siringa è alta circa due metri e verrà inserita con una disposizione a forma di arco che entrerà in contatto con la superficie della cometa. Posizionata per sparare verticalmente verso il basso, questa disposizione a prua è composta da una coppia di molle a balestra per camion e un cavo d'acciaio da 1/2 pollice .. una disposizione che potrebbe sparare fino a un miglio se puntata nella direzione sbagliata! Quando colpisce, un argano elettrico riporterà l'arco in posizione ed espellerà l'arpione con 1.000 libbre di forza a 100 piedi al secondo.
Quindi, come sarebbe assistere all'arpionaggio della balena cosmica? Un'avventura esplosiva, certo. Donald Wegel della NASA Goddard, ingegnere capo del progetto, ha sperimentato la balista e la scatola campione in vari ambienti di impatto. Secondo il comunicato stampa, l'impatto che ne deriva è una sorta di combinazione tra il rapporto sui fucili e l'esplosione dei cannoni.
"Abbiamo dovuto imbullonarlo a terra, perché il rinculo ha fatto saltare l'intero banco di prova dopo ogni colpo", ha detto Wegel. "Non siamo sicuri di ciò che incontreremo sulla cometa: la superficie potrebbe essere morbida e soffice, per lo più costituita da polvere, oppure potrebbe essere mescolata al ghiaccio con ciottoli o persino roccia solida. Molto probabilmente, ci saranno aree con diverse composizioni, quindi dobbiamo progettare un arpione in grado di penetrare in una gamma ragionevole di materiali. L'obiettivo immediato, tuttavia, è correlare quanta energia è necessaria per penetrare profondità diverse in materiali diversi. Quali geometrie delle punte degli arpioni penetrano meglio in materiali specifici? In che modo la massa e la sezione trasversale dell'arpione influiscono sulla penetrazione? Il balista ci consente di raccogliere in sicurezza questi dati e utilizzarli per dimensionare il cannone che verrà utilizzato nella missione effettiva. "
Lo studio di campioni di nucleo di comete fornirà ai ricercatori informazioni importanti sulla nebulosa solare originale e ci aiuterà a capire ulteriormente come potrebbe aver avuto origine la vita. "Uno dei motivi più stimolanti per affrontare i problemi e le spese della raccolta di un campione di comete è quello di dare un'occhiata al" primordial melma "- biomolecole nelle comete che potrebbero aver aiutato l'origine della vita", afferma Wegel. Le missioni di rimpatrio di campioni di comete - come quella di Wild 2 - ci hanno dimostrato che gli amminoacidi esistono in questi luoghi inospitali, ma potrebbero aver contribuito a stimolare la vita qui sulla Terra.
Tuttavia, c'è molto di più nella storia oltre a cercare le ragioni della vita ... la più grande è la conservazione della vita stessa. Come sappiamo, c'è sempre la possibilità che una cometa possa avere un impatto sulla Terra e creare un evento a livello di estinzione. Comprendendo la composizione delle comete, possiamo ottenere una migliore presa su ciò che potremmo dover fare se uno scenario catastrofico dovesse sollevare la sua brutta testa. Ad esempio, sapremmo se un certo tipo di cometa potrebbe tendere a frammentarsi o a esplodere in un altro. "Quindi il secondo motivo principale per campionare le comete è quello di caratterizzare la minaccia di impatto", secondo Wegel. "Dobbiamo capire come sono fatti in modo da poter escogitare il modo migliore per deviarli qualora qualcuno ci avesse visto."
"Riportare un campione di comete ci permetterà anche di analizzarlo con strumenti avanzati che non si adattano a un veicolo spaziale o non sono ancora stati inventati", aggiunge il dott. Joseph Nuth, esperto di comete della NASA Goddard e scienziato capo del progetto .
Se dovessimo essere in un film, forse potremmo considerare di ottenere un campione di comete attraverso un metodo come la perforazione - ma la mancanza di gravità su questi piccoli mondi in movimento non permetterà che ciò accada. "Un veicolo spaziale in realtà non atterrerebbe su una cometa; avrebbe dovuto attaccarsi in qualche modo, probabilmente con una specie di arpione. Quindi abbiamo pensato che se dovessi usare comunque un arpione, potresti anche procurarlo per raccogliere il tuo campione ”, afferma Nuth.
Al momento, il team di progettazione è attualmente al lavoro per studiare le reazioni dell'arpione a diversi mezzi e cosa deve essere fatto per campionare e raccogliere ciò che potrebbero incontrare. Questo non è facile considerando che stanno lavorando con uno sconosciuto di base.
"Non puoi farlo scricchiolando i numeri in un computer, perché nessuno lo ha mai fatto prima - i dati non esistono ancora", afferma Nuth. "Prima di poter costruire un modello di computer dobbiamo ottenere dati da esperimenti come questo. Stiamo lavorando alle risposte alle domande più elementari, ad esempio la quantità di polvere necessaria per evitare che l'arpione non rimbalzi o attraversi la cometa. Vogliamo dimostrare che l'arpione può penetrare abbastanza in profondità, raccogliere un campione, disaccoppiare dalla punta e ritirare il dispositivo di raccolta del campione. "
Nulla sarà lasciato al caso, tuttavia. Creando molteplici suggerimenti, dispositivi di raccolta e pianificando le diverse tecniche e necessità di fuoco, il team è sicuro di sfruttare al massimo i loro dollari per la ricerca e il veicolo spaziale che sarà a loro disposizione. Per aiutare ulteriormente nella loro pianificazione, saranno anche in grado di utilizzare i dati dell'attuale missione Rosetta e del suo lander, Philae, che si collegheranno con "67P / Churyumov-Gerasimenko" nel 2014.
"L'arpione Rosetta è un design ingegnoso, ma non raccoglie un campione", afferma Wegel. “Porteremo sulle spalle il loro lavoro e faremo un ulteriore passo avanti per includere una cartuccia di raccolta dei campioni. È importante comprendere la complessa frizione interna incontrata da un arpione cavo e di campionamento centrale. " Ancora più informazioni verranno aggiunte dalla recente missione della NASA, OSIRIS-REx (Origini, Interpretazione spettrale, Identificazione delle risorse, Sicurezza - Regolith Explorer), che è una missione di ritorno campione di asteroidi. Tutto sommerà ad alcuni risultati davvero unici e una cosa che sappiamo è ...
"Ammiraglio? Thar essere balene qui ... "
