ليس من السهل أخذ عينة من المذنب. إن التفكير في الهبوط على أحدهم يصبح كابوسًا لوجستيًا ، ولكن ماذا عن إطلاق النار عليه؟ لماذا لا ترسل بعثة إلى الالتقاء مع هذه الصخور المجمدة وغير المضيافة وإدخال مسبار؟ طريقة مثل هذه يمكن أن تعني حتى أنه يمكن أخذ عينة حيث يكون الهبوط مستحيلاً!
بفضل عمل العلماء في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، تم تصميم المذنب الجديد "هاربون" لجعل عينات المذنب لا تكون أكثر كفاءة فحسب ، بل أكثر تفصيلاً.
تقريبًا بحجم خزانة الملابس ، يصل طول هذا المسبار الشبيه بالمحقنة إلى مترين تقريبًا وسيتم إدراجه بترتيب متقاطع مع القوس الذي سيتصل بسطح المذنب. يتألف ترتيب القوس هذا ، الذي يتم إطلاقه إلى أسفل عموديًا ، من زوج من نوابض صفائح الشاحنة وكابل فولاذي 1/2 بوصة .. وهو ترتيب يمكن أن يصل إلى ميل إذا تم توجيهه في الاتجاه الخاطئ! عندما تصطدم ، فإن الونش الكهربائي يعيد القوس إلى مكانه ويخرج الحربة بقوة 1000 رطل عند 100 قدم في الثانية.
إذن كيف سيكون الحال إذا شاهدت صيد الحيتان الكونية؟ مغامرة متفجرة بالتأكيد. قام Donald Wegel من NASA Goddard ، المهندس الرئيسي في المشروع ، بالتجربة مع ballista وصندوق العينة الأساسي في بيئات التأثير المختلفة. وفقا للبيان الصحفي ، فإن الأثر الناتج هو مزيج من تقرير البندقية وانفجار المدفع.
قال فيجل: "كان علينا أن نثبته على الأرض ، لأن الارتداد جعل قفزة الاختبار كلها بعد كل طلقة". "لسنا متأكدين مما سنواجهه في المذنب - يمكن أن يكون السطح ناعمًا ورقيقًا ، ومعظمه مصنوعًا من الغبار ، أو يمكن أن يكون مختلطًا بالحصى أو حتى الصخور الصلبة. على الأرجح ، ستكون هناك مناطق ذات تركيبات مختلفة ، لذلك نحن بحاجة إلى تصميم حربة قادرة على اختراق مجموعة معقولة من المواد. لكن الهدف الفوري هو ربط كمية الطاقة المطلوبة لاختراق أعماق مختلفة في المواد المختلفة. ما هي هندسة رأس الحربة التي تخترق مواد معينة بشكل أفضل؟ كيف تؤثر كتلة الحربة والمقطع العرضي على الاختراق؟ يسمح لنا باليستا بجمع هذه البيانات بأمان واستخدامها لحجم المدفع الذي سيتم استخدامه في المهمة الفعلية ".
ستوفر دراسة العينات الأساسية للمذنب للباحثين معلومات مهمة عن السديم الشمسي الأصلي وتساعدنا على فهم كيفية نشأة الحياة. يقول فيجل: "إن أحد أكثر الأسباب الملهمة للتغلب على مشاكل وتكاليف جمع عينة مذنب هو إلقاء نظرة على" النزيف البدائي "- الجزيئات الحيوية في المذنبات التي ربما ساعدت أصل الحياة". أظهرت بعثات عودة عينة المذنب - مثل تلك من Wild 2 - أن الأحماض الأمينية موجودة في هذه الأماكن غير المضيافة ، ومع ذلك ربما ساعدت في تحفيز الحياة هنا على الأرض.
ومع ذلك ، هناك الكثير في القصة أكثر من مجرد البحث عن أسباب الحياة ... أكبرها الحفاظ على الحياة نفسها. كما نعلم ، هناك دائمًا احتمال أن يؤثر المذنب على الأرض ويخلق حدثًا على مستوى الانقراض. من خلال فهم تركيبة المذنب ، يمكننا الحصول على قبضة أفضل على ما قد نحتاج إلى القيام به إذا كان سيناريو كارثي يرسخ رأسه القبيح. على سبيل المثال ، سنعرف ما إذا كان نوع معين من المذنب قد يتفتت - أو ينفجر آخر. "لذا فإن السبب الرئيسي الثاني لأخذ عينات من المذنبات هو وصف التهديد بالصدمة" ، وفقًا لـ Wegel. "نحن بحاجة إلى فهم كيفية صنعها حتى نتمكن من التوصل إلى أفضل طريقة لتحديهم في حالة وجود أي رؤى لنا".
ويضيف دكتور جوزيف نوث ، خبير المذنب في وكالة ناسا جودارد والعالم الرئيسي في المشروع: "إن إعادة عينة المذنب ستتيح لنا أيضًا تحليلها باستخدام أدوات متقدمة لا تتناسب مع مركبة فضائية أو لم يتم اختراعها بعد". .
إذا كنا سنشارك في فيلم ، فربما نأخذ بعين الاعتبار الحصول على عينة مذنب من خلال طريقة مثل الحفر - لكن عدم الجاذبية في هذه العوالم الصغيرة المتحركة لن يسمح بحدوث ذلك. "المركبة الفضائية لن تهبط في الواقع على مذنب ، يجب أن تلتصق بطريقة ما ، ربما مع نوع من الحربة. لذلك اكتشفنا أنه إذا كان عليك استخدام حربة على أي حال ، فقد تحصل عليها أيضًا لجمع عينتك "، كما يقول نوث.
في الوقت الحاضر ، يعمل فريق التصميم حاليًا بجد في دراسة ردود فعل الحربة على الوسائط المختلفة - وما الذي يجب القيام به لأخذ عينات وجمع ما قد يواجهونه. هذا ليس سهلاً بالنظر إلى أنهم يعملون مع مجهول أساسي.
يقول نوث: "لا يمكنك القيام بذلك عن طريق تحليل الأرقام في جهاز كمبيوتر ، لأنه لم يقم أحد بذلك من قبل - البيانات لم تكن موجودة بعد". "نحتاج إلى الحصول على بيانات من تجارب كهذه قبل أن نتمكن من بناء نموذج كمبيوتر. نحن نعمل على إجابات لأبسط الأسئلة الأساسية ، مثل كمية مسحوق المسحوق التي تحتاجها حتى لا ترتد حرابك أو تذهب طوال طريق المذنب. نريد أن نثبت أن الحربة يمكن أن تخترق عميقًا بما فيه الكفاية ، وجمع عينة ، وفصلها من الحافة ، وسحب جهاز جمع العينات. "
ومع ذلك ، لن يترك شيء للصدفة. من خلال إنشاء العديد من النصائح وأجهزة الجمع والتخطيط لتقنيات واحتياجات إطلاق النار المختلفة ، تأكد الفريق من تحقيق أقصى استفادة من دولارات البحث الخاصة بهم والمركبات الفضائية التي ستكون متاحة لهم. وللمساعدة بشكل أكبر في تخطيطهم ، سيكون بإمكانهم أيضًا استخدام البيانات من مهمة Rosetta الحالية ومركب الهبوط ، Philae ، والتي سيتم ربطها بـ "67P / Churyumov-Gerasimenko" في عام 2014.
يقول ويغل: "إن حربة روزيتا تصميم مبتكر ، لكنها لا تجمع عينة". "سوف نقوم بعمل نسخ احتياطية من عملهم ونأخذ خطوة أخرى لتضمين خرطوشة جمع العينات. من المهم أن نفهم الاحتكاك الداخلي المعقد الذي واجهته الحربة المجوفة ذات العينات الأساسية ". سيتم إضافة المزيد من المعلومات من مهمة وكالة ناسا الأخيرة ، OSIRIS-REx (الأصول ، التفسير الطيفي ، تعريف الموارد ، الأمن - مستكشف Regolith) ، وهي مهمة عودة عينة من الكويكب. سيضيف كل ذلك إلى بعض النتائج الفريدة جدًا والشيء الوحيد الذي نعرفه هو ...
"أميرال؟ ثار تكون الحيتان هنا ... "
