Il 4 luglio è il Giorno dell'Indipendenza negli Stati Uniti e gli americani in genere si godono le vacanze con alcuni fuochi d'artificio. Il 4 luglio, un veicolo spaziale delle dimensioni di una lavatrice si schianterà contro la cometa Tempel 1, scavando un cratere ed espellendo tonnellate di ghiaccio e roccia nello spazio. La navicella spaziale flyby guarderà la collisione da una distanza di sicurezza e ci invierà le immagini più spettacolari mai fatte di una cometa - e il suo fresco livido. La dott.ssa Lucy McFadden fa parte del team scientifico di Deep Impact e mi parla all'Università del Maryland.
Ascolta l'intervista: Get Ready for Deep Impact (6.1 MB)
Oppure iscriviti al podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Puoi darmi un'anteprima di quello che vedremo il 4 luglio?
Dr. Lucy McFadden: Vorrei sapere esattamente cosa sarebbe successo il 4 luglio, ma questo è un esperimento. Posso dirti cosa pensiamo di vedere, ma è probabile che possa essere significativamente diverso.
Quindi, abbiamo un veicolo spaziale in arrivo verso la cometa Tempel 1, che è una cometa di breve periodo che orbita - entra nel sistema solare interno - circa una volta ogni 5,5 anni. Ha le dimensioni di Washington DC. Può adattarsi all'area di Washington DC, ma è un po 'allungato. Sono circa 14 km per 4 km per 4 km e, mentre il nostro veicolo spaziale si sta dirigendo verso di esso, abbiamo pianificato di separare effettivamente il veicolo spaziale in due parti. Vorrei mettere le basi qui, questa cometa è in orbita attorno al Sole. Sta arrivando al suo punto più vicino del Sole, chiamato il suo perielio, e quindi si sta muovendo alla sua massima velocità attraverso il sistema solare all'inizio di luglio. Anche il nostro veicolo spaziale è in orbita attorno al Sole e si sta dirigendo per intercettare l'orbita della cometa. 24 ore prima che prevediamo di avere un impatto su questa cometa, separeremo i due veicoli spaziali, il dispositivo di simulazione e il flyby. Il dispositivo di simulazione continuerà sulla rotta di collisione verso la cometa e il flyby - o nave madre - rallenterà un po 'e cambierà la sua direzione in modo così lieve che sarà in grado di guardare mentre il dispositivo di simulazione colpisce la cometa. Quando colpisce la cometa, quando abbiamo questa collisione cosmica nello spazio, ciò che accadrà è che l'energia dell'impatto si propagherà nella cometa stessa, sotto forma di un'onda d'urto. Questa onda d'urto si riverserà nella cometa; quanto profondo, non lo sappiamo. Ma ad un certo punto, la forza del materiale nella cometa stessa spingerà indietro l'onda d'urto dell'energia in avanzamento e spingerà il materiale fuori dalla cometa. Avremo formato un cratere con materiale espulso che fuoriesce dal buco che abbiamo creato.
Ora, potresti chiedere, perché lo stiamo facendo? Lo stiamo facendo per dare un'occhiata - per sfruttare l'opportunità di questa cometa così vicina a noi - per dare un'occhiata all'interno della cometa; per vedere di cosa è fatto l'interno e vedere che struttura c'è.
Per approfondire, penso di doverti dare una prospettiva su cosa siano le comete e cosa siano nel sistema solare. Mi piace dire che sono la parte più antica e fredda del sistema solare. Si sono formati ai bordi del sistema solare, centinaia di migliaia di volte la distanza che la Terra è dal Sole. Quindi, tutto ciò in cui si formano le comete è freddo. Si sono formati anche 4,5 miliardi di anni fa, quando si stava formando il sistema solare. Non sono mai stati incorporati in un pianeta. Quindi sono sia vecchi che freddi. Stiamo sfruttando le comete che si avvicinano alla Terra per usarla come laboratorio e come sonda per i bordi distanti del sistema solare sia nello spazio che nel tempo.
Fraser: Ora, Deep Impact è stato lanciato solo un paio di mesi fa, quindi siamo stati davvero fortunati con Tempel 1 che si trova nel posto sbagliato al momento giusto?
Dr. McFadden: Sì, beh, dal mio punto di vista, era nel posto giusto al momento giusto.
Fraser: stavo guardando più dal punto di vista della cometa.
Dr. McFadden: Lasciami dire due cose qui. Prima di tutto, la cometa non sarà danneggiata. Vediamo qui una prospettiva in termini di massa del veicolo spaziale rispetto alla massa della cometa. O l'energia del veicolo spaziale contro l'energia della cometa in movimento. È equivalente a un moscerino o a una piccola zanzara che si imbatte in un aereo 767. Quindi non colpiremo la cometa. Ma, inutile dirlo, ti lascerò prendere la prospettiva della cometa se vuoi. Ma sì, era nel posto giusto, o nel posto sbagliato, in questo momento. La NASA ha affermato che, quando ha pubblicato il suo annuncio di opportunità per missioni di esplorazione dello spazio, ha affermato che questo annuncio copre i soldi disponibili entro un certo periodo di tempo, e il periodo di tempo era tra il 2000 e il 2006. E così, siamo andati alla ricerca di comete disponibili durante il tempo la NASA ci avrebbe dato dei soldi, e poi quando trovammo la Cometa Tempel 1 vicino al perielio, quando si muove più velocemente, ciò ci fece anche piacere perché più veloce si muoveva la cometa, più energia era coinvolta nel trasferimento per creare il cratere. Quindi, va bene da quel punto di vista. E poi c'è un terzo, ma secondario motivo per cui la cometa Tempel 1 è buona; non è così attivo come potrebbero essere alcune comete. Non c'è la stessa attività di polvere e getto associata alla cometa Tempel 1, che potrebbe confondere o rendere difficile per noi osservare effettivamente la formazione del cratere quando lo colpiamo. Quindi, Comet Tempel 1 si adatta.
Fraser: Come lo osserveremo da qui sulla Terra e dallo spazio?
Dr. McFadden: Abbiamo l'astronave che lo osserva dallo spazio: la nostra astronave Deep Impact. Abbiamo l'astronave Rosetta, che si sta dirigendo verso un'altra cometa, la osserveremo anche dallo spazio. Abbiamo tre grandi osservatori della NASA: Chandra, Hubble e Spitzer lo osserveranno. Tre diverse lunghezze d'onda; Chandra è un telescopio a raggi X e Hubble è un telescopio ottico e per il vicino infrarosso. Osserveremo anche qualche spettroscopia con Hubble. E poi Spitzer è un telescopio a infrarossi. Quindi useremo quelli. Così come tutti i principali osservatori di tutto il mondo osserveranno la cometa, prima, durante e dopo l'impatto. Quindi stiamo organizzando una campagna di osservazione mondiale.
Fraser: E come si confronteranno le immagini di Deep Impact con quelle che abbiamo visto da Stardust?
Dr. McFadden: È interessante, sto usando le immagini di Stardust per esercitarmi nell'interpretare le immagini che otteniamo da Deep Impact. Vedremo più da vicino la cometa Tempel 1 rispetto al veicolo spaziale Stardust; voleremo più vicini - voleremo a 500 km dalla cometa Tempel 1, mentre il veicolo spaziale Stardust era distante 1.100 o 1.300 km.
Fraser: Ricordo che Stardust è stato colpito un po 'dai detriti, come farà Deep Impact se sarà più vicino alla cometa?
Dr. McFadden: Devi ricordare che l'obiettivo principale di Stardust era raccogliere polvere, quindi volevano essere colpiti. Così hanno volato nella regione con la più grande densità di polvere. Quello che facciamo quando voliamo attraverso quella stessa regione è che trasformiamo il veicolo spaziale in modalità scudo per proteggere il telescopio durante il periodo in cui dovremmo ottenere il maggior numero di colpi da polvere e detriti. E in realtà voliamo ad angolo. La maggior parte dei detriti esiste nel piano dell'orbita, nella direzione del suo movimento, e quindi la navicella spaziale lo supererà con un angolo; quindi ci sarà un breve periodo di 20 minuti in cui non osserveremo per proteggere le telecamere.
Fraser: una volta che Deep Impact avrà completato il suo sorvolo, avrai altri obiettivi scientifici per i quali vorresti essere in grado di utilizzare l'astronave, una volta che sarà fuori dal raggio visivo di Tempel 1?
Dr. McFadden: Al momento non ci sono piani specifici per l'osservazione in una missione successiva; che deve essere approvato dalla NASA. Abbiamo fatto alcune ricerche e sappiamo che ci sono un'altra o due comete che potremmo osservare, ma non abbiamo ancora ottenuto l'approvazione.
Fraser: Quindi, nei tuoi sogni più sfrenati, cosa succederà il 4 luglio?
Dr. McFadden: Beh, il mio sogno più selvaggio è che il dispositivo di simulazione entrerà nella cometa e uscirà dall'altra parte, ma non è molto probabile.
Fraser: Okay, forse un sogno meno selvaggio.
Dr. McFadden: Va bene, meno selvaggio, in ordine di probabilità è che la cometa avrà la consistenza di un mattone, per esempio, e il dispositivo di simulazione lo colpirà e non farà molto danno alla superficie, o non creerà davvero molto impatto perché la cometa è la consistenza di un mattone. Ma neanche questo è molto probabile. Dall'altro estremo, se la cometa fosse come Corn Flakes? Se è come Corn Flakes, dovremmo ottenere una spettacolare esibizione di ejecta. Lo chiamiamo una tenda ejecta durante la formazione del cratere e spero che sia quello che vedremo, perché sarebbe molto drammatico. E spero che potremmo guardare mentre stiamo scattando ripetutamente immagini veloci con esposizioni molto brevi. Faremo clic mentre passiamo. Se abbiamo un grande sipario ejecta, dovremmo essere in grado di vedere la forma ejecta, o viaggiando nello spazio, e questo ci permetterà di determinare il maggior numero di informazioni sulla struttura interna della cometa stessa. Quindi è quello che spero accada.
