Cometa Tempel 1 Foto per gentile concessione della NASA Le comete sono sfere viaggianti della storia astronomica. Le loro origini risalgono alla formazione del sistema solare, circa 4,6 miliardi di anni fa. Quando si formò il sole, provocava la dispersione nello spazio di gas e polveri. Alcuni di questi materiali in seguito formarono pianeti, mentre quantità di questi gas e polveri si sono depositate in orbite intorno ma lontane dal sole.
Si pensa che le comete siano sfere consolidate di questi materiali, contenente ghiaccio, polvere, materia organica e possibilmente roccia, formatosi circa 4 miliardi di anni fa. Mentre viaggiano attraverso il sistema solare, raccolgono ulteriori detriti. In questo modo, le comete sono finestre sulla storia del sistema solare. Ma con diametri fino a 60 miglia (100 km), non puoi semplicemente allungare la mano e impigliarne uno in una grande rete per studiarlo.
Ancora, gli scienziati stanno trovando un modo per ottenere le informazioni:il 12 gennaio, 2005, La Discovery Mission Deep Impact della NASA è stata lanciata con l'intento di sondare sotto la superficie di una cometa. Il 4 luglio, 2005, Impatto profondo incontrato Cometa Tempel 1 .
La cometa Tempel 1 e la navicella spaziale Deep Impact Foto per gentile concessione della NASA In questo articolo, impareremo come si formano le comete, quali segreti possono nascondere e come la missione Deep Impact li sta scoprendo.
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Cometa Tempel 1 Foto per gentile concessione della NASA La cometa Tempel 1 era nella sua fase più solida, costituito da un nucleo di circa 3,7 miglia (6 km) di diametro, quando ha incontrato il veicolo spaziale Deep Impact nel luglio 2005. (Per informazioni sulle comete, compresa la loro struttura e composizione, guarda Come funzionano le comete.) L'obiettivo principale della missione Deep Impact era studiare l'interno e l'esterno della stessa cometa.
La navicella spaziale Deep Impact consisteva di due parti:a sorvolo e un impattatore . Quando l'astronave si avvicinò alla cometa, le due parti separate. L'impattore si è messo sulla traiettoria della cometa, provocando una collisione tra i due corpi.
Concetto dell'artista:Impactor (a sinistra) che si separa dal flyby e si dirige verso Tempel 1 Foto per gentile concessione della NASA L'impatto creato a cratere nella cometa che è andata ben al di sotto della superficie ed ha esposto il materiale protetto sottostante - il " materiale incontaminato " che si è formato durante la nascita del sistema solare. Studiando sia il materiale uscito dal cratere al momento dell'impatto, sia le caratteristiche della cometa che il cratere ha esposto, gli scienziati ora hanno una visione senza precedenti del sistema solare nella sua infanzia. Per saperne di più sui crateri da impatto, vedi Impatto profondo:Cratere.
Questa animazione mostra il viaggio di Deep Impact verso la cometa Tempel 1, compresa la separazione del dispositivo di simulazione dal veicolo spaziale e il modo in cui il dispositivo di simulazione punta il suo percorso verso la cometa. Clicca qui per visualizzare . Foto per gentile concessione della NASA
Immagine del veicolo spaziale Deep Impact il 13 gennaio 2005, circa 15 ore dopo il successo del lancio della navicella Foto per gentile concessione della NASA Quando gli scienziati stavano sviluppando la missione Deep Impact, si prefiggono i seguenti obiettivi:
Sperano che le informazioni che raccolgono da questi obiettivi li aiutino a rispondere a tre domande principali sulle comete:
Gli scienziati credono che nucleo di una cometa è costituito da due strati:uno strato esterno chiamato mantello e uno strato interno considerato come incontaminato . Quando una cometa si muove attraverso il sistema solare, il suo mantello cambia. Mentre si avvicina al sole, parte del ghiaccio esterno sublima e si dissolve. Potrebbe anche incontrare e raccogliere ulteriori detriti. Il protetto, interno incontaminato della cometa, però, si pensa che non sia influenzato dai viaggi della cometa e potrebbe essere com'era quando si è formata la cometa. Gli scienziati ritengono che uno studio delle differenze tra i due strati dirà loro molto sulla natura del sistema solare, sia la sua formazione che la sua evoluzione nel corso degli anni.
Questo è un modello generato al computer di ciò che il sistema di imaging di Deep Impact dovrebbe vedere durante il suo incontro con la cometa Tempel 1. Clicca qui per visualizzare . Foto per gentile concessione della NASA Un'altra domanda importante che gli scienziati hanno sulle comete è se vanno o meno dormienti o si estinguono a causa del calore del sole. UN dormiente cometa è quella in cui il mantello ha sigillato lo strato interno incontaminato, e nessun gas passa da questo strato interno allo strato esterno e fuori dalla cometa. Un estinto la cometa non ha più gas nel suo nucleo, e come tale non cambierà mai. I risultati della missione Deep Impact daranno agli scienziati una visione migliore della natura del mantello e consentiranno loro di determinare se Tempel 1 è attivo, dormiente o estinto.
I risultati della collisione del dispositivo di simulazione forniranno molte informazioni sulla natura delle comete. La formazione del cratere, quanto velocemente si è formato e le sue dimensioni finali dicono agli scienziati quanto siano porosi il mantello e gli strati incontaminati. Uno studio su come il materiale espulso dal sito del cratere mostrerà sia la sua porosità e densità che potenzialmente anche la massa della cometa. Le informazioni sull'intero processo di craterizzazione possono dare qualche indicazione sul tipo di materiale che effettivamente costituisce la cometa, che aiuterà gli scienziati a capire come si è formata la cometa e come si è evoluta nel tempo.
La navicella spaziale Deep Impact è stata lanciata con successo da Cape Canaveral in Florida il 12 gennaio, 2005, alle 13:47 EST. Clicca qui per vedere il lancio . Foto per gentile concessione della NASAOops Molti scienziati teorizzano che alcune comete estinte o dormienti siano state erroneamente identificate come asteroidi.
Clicca qui per visualizzare la sequenza di separazione e inizializzazione del veicolo di lancio Deep Impact. Foto per gentile concessione della NASA La navicella spaziale Deep Impact era composta da due parti, la navicella spaziale flyby e l'impattore, ed era circa le dimensioni di un SUV. Il flyby porta a Strumento ad alta risoluzione (HRI) e a Strumento a media risoluzione (MRI) per l'imaging, spettroscopia infrarossa e navigazione ottica. Utilizza un array solare fisso e una batteria NiH2 per alimentarsi. L'impattatore è rimasto attaccato al flyby fino a 24 ore prima che colpisse Tempel 1.
Una volta rilasciato, l'impattore si è guidato nel percorso della cometa utilizzando uno star-tracker ad alta precisione (che naviga guardando le stelle), il Sensore target dell'impattatore (ITS) e algoritmi di auto-navigazione sviluppati appositamente per questa missione. Il dispositivo di simulazione conteneva anche un piccolo sistema di propulsione a idrazina per una traiettoria e un controllo dell'assetto più precisi. L'HRI, MRI e ITS hanno lavorato insieme per guidare la navicella spaziale flyby alla cometa e registrare dati scientifici prima, durante e dopo l'impatto.
Astronave Flyby (sinistra) e impattatore (destra) Foto per gentile concessione della NASA 
Impatto profondo sulla rampa di lancio Foto per gentile concessione della NASA Il sistema di volo completo è stato lanciato come carico utile su un razzo Boeing Delta II (vedi How Rocket Engines Work) nel gennaio 2005. Ha incontrato Tempel 1 all'inizio di luglio 2005. Ventiquattro ore prima dell'impatto, l'impattore si è staccato dalla navicella spaziale. A questo punto, il flyby ha rallentato e si è posizionato per osservare l'impatto mentre passa accanto alla cometa.
Una volta che l'impattore ha lasciato la navicella spaziale, si è posizionato per colpire la cometa sul lato illuminato dal sole, consentendo immagini di migliore qualità.
L'apparecchiatura di imaging del flyby ha osservato il nucleo per più di 10 minuti dopo l'impatto, immaginando l'impatto, lo sviluppo del cratere e l'interno del cratere. Il flyby ha anche acquisito la spettrometria del nucleo e del sito del cratere. Ha inviato tutte le immagini e la spettrometria al Deep Space Network a terra.
Questa animazione mostra il percorso orbitale di Deep Impact e una vista laterale che mostra come la navicella spaziale flyby rilascia l'impattore nel percorso della cometa. Clicca qui per visualizzare . Foto per gentile concessione della NASA
Deep Impact è iniziato quando Alan Delamere e Mike Belton stavano lavorando a una collaborazione per studiare la cometa di Halley. "Abbiamo ottenuto i dati di Halley e li abbiamo investigati e abbiamo scoperto che la cometa era molto più nera di quanto avessimo immaginato, più nero del carbone. Quindi ci siamo chiesti:come è potuto accadere?" ha detto Delamere. "Siamo diventati sempre più curiosi di sapere come si fosse accumulato questo strato nero." Nel 1996, Belton e Delamere, ora affiancato da Mike A'Hearn, ha presentato una proposta alla NASA. Volevano esplorare un'altra cometa, questa volta un morto di nome Fetonte. Avevano deciso di usare un impattatore per colpire la cometa e poi osservare i risultati. Ma la NASA non era convinta di poter colpire la cometa. La NASA non era nemmeno convinta che Phaethon era una cometa.
Delamere, Belton, e A'Hearn hanno continuato a pensare al progetto ea cercare di trovare modi migliori per farlo. Nel 1998, A'Hearn aveva assunto la guida della squadra, e hanno fatto una seconda proposta. Questa volta, avrebbero avuto un impatto su una cometa attiva, Tempel 1. Avevano anche aggiunto un sistema di guida al dispositivo di simulazione, aumentando le probabilità che sarebbero in grado di controllare l'astronave abbastanza bene da colpire il bersaglio. La NASA ha accettato la nuova proposta e ha accettato di finanziare il progetto. Nasce la missione Deep Impact.
Deep Impact è una partnership tra l'Università del Maryland, Il Jet Propulsion Laboratory del California Institute of Technology e la Ball Aerospace and Technology Corporation.
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Fonti
