اگر همه چيز طبق برنامه پيش رود، تا ساعاتي ديگر ( حدود 10 و 20 دقيقه صبح دوشنبه، 13 تيرماه) فضاپيماي «برخورد عميق» (Deep Impact) يا برخورد عميق ناسا به دنباله دار «تمپل1» مي‌رسد و مرحله اصلي اين ماموريت 267 ميليون دلاري ناسا آغاز مي‌كند: ارسال گلوله‌اي 370 كيلوگرمي به سوي هسته دنباله دار و مشاهده رويدادهاي پس از برخورد.

به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، اين فضاپيما كه ماموريت آن در نوامبر 1999 تصويب شد براي كشف ناشناخته‌هاي دنباله‌دار ها در 12 ژانويه 2005 ( 23 دي ماه سال گذشته) به سوي اين دنباله دار پرتاب شد.

«برخورد عميق» يكي از ماموريت هاي اكتشافي ناساست كه به سطح زيرين يك دنباله دار دسترسي پيدا مي كند (البته نه به طور مستقيم) و از آنجا داده ها و اطلاعات ارزشمندي را جمع آوري كرده و حقايق پنهان شده در زير سطح دنباله دار را آشكار مي كند.

در 4 ژولاي 2005 ( 13 تير ماه) ساعت 5 و 52 دقيقه به وقت جهاني فضاپيما به مقصد خود، دنباله دار «تمپل1 » مي‌رسد و با پرتاب يك گلوله 370 كيلوگرمي به سوي هسته دنباله دار دهانه‌اي برخوردي ايجاد مي كند كه اندازه آن ممكن است از يك خانه تا يك زمين فوتبال باشد.

مسئولان طرح ابعاد دهانه برخوردي را 25 مترعمق و 100متر قطر پيش بيني مي كنند اما اين فقط يك تخمين است. همچنين طبق پيش بيني هاي انجام گرفته انرژي حاصل از برخورد، معادل انفجار پنج تن TNT است. دانشمندان منتظرند تا ببينند اين برخورد چگونه سبب فوران ديگري از غبار تيره سطحي و ذرات تازه سپيد يخ در زير لايه غبار مي‌شود و آيا اين موضوع سبب افزايش چشمگير روشنايي دنباله دار مي شود يا خير.

به گزارش ايسنا، يكي از علل پر فروغ بودن دنباله دار ها فوران (جت) ذرات يخي درون هسته دنباله دار از طريق يك شكاف به بيرون است (چيزي شبيه به آتشفشان، اما با ذرات ريز يخ و به جاي آتش ).

اهداف ماموريت

در اين ماموريت دانشمندان مي خواهند بدانند كه آيا با اين برخورد شكاف حاصل در دنباله دار به اندازه‌اي هست كه به فوران ديگري در هسته منجر شود يا خير و در كل شرايط فوران را ايجاد مي كند يا نه.

تصاويري كه برخوردگر و فضاپيماي مادر مي گيرند به زمين ارسال مي شود اما نكته جالب توجه اين جاست كه تلسكوپ هاي زميني هم بي كارنيستند. آنها هم اين دنباله دار را در موقع رسيدن كاوشگر و مانور آن در كنار هسته رصد مي كنند. اين رصدها از طول موج هاي راديويي تا مرئي و غيره انجام مي شود و نكته جالب توجه اين است كه منجمان آماتور هم مي توانند با تلسكوپي متوسط در منطقه اي كه براي رصد مناسب است اين تغييرات نور را رصد كنند. البته توجه داشته باشيد دنباله دار از 10+ است و شما بايد ابزاري مناسب را اختيار كنيد.

اين احتمال هم وجود دارد كه بر اثر برخورد قدر دنباله دار طي 24 ساعت تا 4 تا 5 قدر پرنورتر شود، يعني به مرز رويت چشم غير مسلح زير آسماني تاريك برسد! از آنجا كه برخورد در صبح دوشنبه صورت مي گيرد بهترين زمان رصد دنباله دار آشفته در شامگاه همان روز، يعني 13 تير است.

به گزارش ايسنا، براي ارسال داده‌هاي آماتوري مسابقه‌اي تدارك ديده شده كه مي توانيد در نشاني http://deepimpact.umd.edu/amateur به آن بپيونديد؛ البته رصدگران ايراني قسمتي از مسابقه را به دليل زمان نامناسب برخورد به افق ايران از دست مي دهند.

اين هشتمين ماموريت اكتشافي است كه به سياركها و دنباله دار ها سر مي زنند كه در رده ماموريت هاي كم هزينه ناسا دسته بندي مي شود.

مراحل انجام ماموريت

به گزارش ايسنا، اين فضاپيما را موشك «دلتا 2 » در 12 ژانويه 2005 (23 دي 1383) پرتاب كرد. فضاپيما مستقيما و بدون هيچ واسطه‌اي به طرف محل ملاقات با دنباله دار رفت. با نزديك شدن فضاپيما به دنباله‌دار كار آن آغاز مي شود و شروع به عكس برداري در طول موج هاي ياد شده مي‌كند و سرانجام در اولين ساعات روز 13 تير به وقت جهاني يك گلوله يا «برخورد گر» (IMPACTOR) به طرف دنباله دار مي‌رود.

اين برخوردگر تا حد امكان خود را به مكان فوران (جت) ذرات نزديك كرده و سعي مي كند جايي نزديك آن سقوط كند.

برخوردگر با يك باتري كار مي كند كه از فضاپيماي مادر مستقل است و شارژ آن فقط براي يك روز است. سازندگان فضاپيما به اين گلوله بزرگ لقب «برخوردگر هوشمند» (Smart Impactor) را داده اند به دليل اينكه بعد از جدا شدن اين بخش از فضاپيماي مادر خود به تنهايي قادر به تغيير مسير و انتخاب محل فرود است و اين كار به كمك دوربيني كه روي آن نصب است انجام مي گيرد.

اين دوربين تا لحظه برخورد قادر به عكاسي است و بعد از آن بر اثر انفجار حاصل از برخورد برخوردگر از ميان مي‌رود.البته در يافتن بهترين موقعيت دوربين كيفيت متوسط (MRI) به آن كمك مي كند.

شايد اين فكر به ذهن شما خطور كند كه اين برخورد ممكن است سبب شكافت دنباله دار يا تغيير جهت حركت آن شود. مسئولان طرح در اين رابطه خاطر نشان كرده‌اند كه اين برخورد در برابر با اندازه هسته 10 كيلومتري دنباله‌دار به آن اندازه اي نيست كه سبب تغيير محسوسي در مسير و يا در شكل خود هسته شود . طبق محاسبات برخورد مي تواند 0001/0 ميليمتر بر ثانيه در تندي سرعت دنباله دار اثر بگذارد و در دوره تناوب مداري آن كمتر از يك ثانيه و حضيض را 10 متر عقب تر بكشاند.

بعد از رها كردن برخوردگر، فضاپيماي مادر چه مي كند؟

سفينه مادر بعد از رها كردن برخوردگر با يك مانور در مداري به دور دنباله دار مي‌گردد تا امنيت آن نسبت به برخورد تضمين شود. فاصله مدارگرد يا همان فضاپيماي مادر تا دنباله دار در لحظه برخورد نزديك به 500 كيلومتر است .

به گزارش ايسنا به نقل از سايت Nojum، كار فضاپيماي مادر در مدار، گرفتن عكس هاي متفاوت در طول موج‌هاي مختلف و نقشه برداري است. سپر هاي حرارتي و برخوردي دستگاه‌ها را از فوران ذرات يخ كثيف (داراي غبار) و به خصوص باد هاي خورشيدي محفوظ مي‌دارند؛ اما سفينه مادر به همين مدار اكتفا نمي كند و دوباره با مانوري ديگر و در مداري ديگر به رصد مي پردازد و از قسمت هاي ديگر دنباله دار اطلاعات و داده‌هايي را براي ما ارسال مي كند.

دنباله دار «تمپل1 »

همانطور كه از اسم دنباله دار مشخص است كاشف آن «ويلهلم تمپل» بوده است كه در سال 1867 اين دنباله دار را به ثبت رسانيد.

دوره تناوب اين دنباله دار به دور خورشيد بسيار كوتاه و در حدود 5/5 سال است و سرعت سير آن 37000 كيلومتر بر ساعت است. مدار آن در داخل منظومه شمسي قرار دارد و همين باعث مي شود دنباله دار تمپل 1 به هدفي بسيار مناسب براي بررسي سير تحول وتكامل منظومه شمسي و همچنين بررسي ساختار دنباله دار ها گردد.

اما تمپل چگونه مي درخشد؟

اين دنباله دار همانند سايردنباله‌دار ها دو منبع بازتابنده قوي نور خورشيد را دارد: اول فوران (جت) يخ هاي كثيف و دوم برانگيخته شدن گاز هاي گيسوي يوني دنباله دار بر اثر باد خورشيدي كه به توليد نوري شبيه به فلوئوروسنت منجرمي شود.

دانشمندان چه چيز هايي را مي خواهند بفهمند؟

اولين هدف آنها كسب اطلاعاتي در مورد آغاز منظومه شمسي است چون دنباله‌دار ها از آغاز پيدايش منظومه بوده اند و مي توانسته اند غبار موجود و پراكنده را در منظومه جاروب كنند و همچنين هدف ديگر آنها بررسي اين است كه دنباله‌دارها چگونه جرم خود را به صورت اين فوران گاز و غبار از دست مي دهند و اينكه آيا اين مواد در گيسو يا حتي در هسته تغييري ديگر مي كند يا خير و البته ديگر خواسته مهم آنها شناخت ساختار يك دنباله دار است و برخورد عميق كمك شاياني است براي رسيدن به جوابهايي براي اين سوالها و البته پيدايش سوالهايي ديگر و اساسي تر.

فناوري و اجراي پروژه

فضاپيماي مادر شامل مجموعه‌اي از ابزار هاي متفاوت و همچنين بخش برخوردگر است.

دو دوربين روي فضاپيما وظيفه رصد برخورد فوران و تمامي اتفاقات بعد از برخورد و بررسي سطح دنباله دار را دارند. اين دو، تصاوير خود را درگستره مرئي براي ما ارسال مي كنند. يكي از آنها با كيفيت متوسط (MRI) و ديگري با كيفيت بالا(HRI) عكس مي گيرد.

دوربين كيفيت متوسط در واقع حكم جوينده تلسكوپي براي دوربين كيفيت بالا را دارد دارد. دوربين كيفيت متوسط يك تلسكوپ 4/7 اينچي با نسبت كانوني 17/5 است و متصل به يك CCD 1024*1024است . دوربين كيفيت بالا يك تلسكوپ 11/8 اينچي با نسبت كانوني 35 است كه به CCD مشابهي متصل است. همچنين فضاپيما داراي يك دوربين فروسرخ است.

نكته جالب توجه اينجاست كه دوربين توسط مركز كنترل هدايت مي شود. اما يك طيف نگار 512*256 پيكسلي هم روي آن نصب است كه طول موج پايه آن 1/1 تا 8/4 ميكرومتر است

فضاپيماي مادر براي اينكه امواج راديويي ارسال داده ها با امواج حاصل از برخورد مخلوط نشود از يك آنتن راديويي با فركانس 8 گيگا هرتز و دو درجه آزادي براي مخابره داده ها به زمين استفاده مي كند. همچنين فضاپيما به طور مستقيم با بشقاب راديويي 34 متري گلدستون ناسا در ارتباط است و در مواقعي كه حجم داده ها زياد است يا آنتن‌ها همخط و هم راستا نيستند از بشقابهاي راديويي در سراسر زمين استفاده مي شود.

به دليل اهميت اخبار اوليه و داده هاي اوليه برخورد اين داده ها به طور مستقيم و بدون واسطه فرستاده مي شوند اما اطلاعات بعدي با واسطه هاي راديويي و در مدت طولاني تري فرستاده مي شوند.

برخوردگر عمدتا از مس تشكيل شده است. اين امر به دليل آن است كه مس كمترين مزاحمت را (به دليل رسانايي قوي) در سيگنال هاي راديويي مخابره اطلاعات دارد .اما وقتي كه ارتباط برخودگر با سفينه مادر به دليل مانورهاي آن در فضا و پنهان شدنش در آن سوي دنباله دار قطع مي شود برخوردگر از سيستم هاي سخت افزاري و نرم افزاري براي ذخيره (back up ) اطلاعات استفاده مي كند تا در فرصت بعدي آن را براي سفينه مادر ارسال كند.

گفتني است، ماموريت برخورد عميق با همكاري دانشگاه مريلند(UMD)، دانشگاه صنعتي كاليفرنيا (CIT) و آزمايشگاه جت پروپالشن ناسا(JPL) و صنايع هوافضاي بال (BALL) طراحي و اجرا شده است.

گروه برنامه ريز و اجراي كننده اين ماموريت از بيش از 250 نفر مهندس و دانشمند تشكيل شده است.

انتهاي پيام