Sondele spaţiale vor aștepta cometa în punctul Lagrange L2 dintre Soare și Pământ, situat la 1,5 milioane kilometri în ,,spatele” Pământului văzut dinspre Soare.
Acestea se vor îndrepta spre cometa încă nedescoperită în momentul în care aceasta se va apropia de Pământ.
Imaginea nu este la scară. Credit: Agenția Spațială Europeană
Proiectul “Comet Interceptor” (Interceptorul de comete) a fost selectat ca o nouă misiune rapidă în cadrul programului “Cosmic Vision” al Agenţiei Spaţiale Europene, ESA. Constând din trei sonde spaţiale, aceasta va fi prima misiune științifică ce va vizita o cometă neperiodică (care provine din norul lui Oort, trece pe lângă Soare şi nu se mai întoarce) sau un alt obiect din spațiul interstelar ce tocmai și-a început călătoria în sistemul solar interior.
Cele trei sonde vor studia cometa din mai multe unghiuri, creând un model 3D, în fapt, al unui obiect cosmic format din materia care nu a suferit modificări de la începutul sistemului solar.
"Cometele periodice sunt necatalogate și constituie ținte fascinante pentru misiunile ce au ca scop explorarea spațiul cosmic apropiat, fiind importante pentru o mai bună înțelegere a diversităţii şi evoluției cometelor", spune Günther Hasinger, Director pentru Ştiinţă, ESA.
"Marile realizări ştiinţifice ale sondelor Giotto şi Rosetta - misiunile noastre anterioare spre comete - sunt neegalabile, dar acum a sosit timpul să construim pe succesele lor și să vizităm o cometă neperiodică sau să fim pregătiţi pentru următorul obiect din spațiul interstelar de tip Oumuamua".
Ce este o misiune rapidă?
"Interceptorul de comete" face parte din cadrul misiunilor rapide, numite și de clasă F (fast mission). Termenul de rapid se referă la timpul de implementare, cu un interval de la selecția misiunii pană la momentul lansării de aproximativ 8 ani. În cadrul misiunilor de clasă F, unde masa în momentul lansării este de mai puţin de 1000 kg, lansarea în spaţiu se face împreună cu echipamente din misiuni de clasă medie, profitând de spațiul în plus la bord și de impulsul către punctul Lagrange Soare - Pământ L2 .
"Interceptorul de comete" este prevăzut să fie lansat în 2028, având drept "partenere" de zbor pe ARIEL, sonda ce va studia exoplanetele. Ambele misiuni vor ajunge în punctul Langrange L2 , iar de acolo “Interceptorul de comete” va călători spre ținta aleasă folosind propriul sistem de propulsie.
Procesul de selecție a fost și el rapid. Urmând un anunț pentru misiuni din iulie 2018, 23 de oferte au fost înaintate de omenii de știință, 6 echipe fiind ulterior invitate să ofere detalii asupra proiectelor. Printre ele, Interceptorul de comete a fost ales de Comitetul Programelor de Ştiinţă să avanseze într-o fază mai detaliată de definire.
"Le mulțumim oamenilor de știință pentru propunerile lor excelente, care au acoperit o mare varietate de subiecte inedite ce vor putea fi studiate în cadrul misiunilor de clasă F.", spune directorul Hasinger.
"Acest tip de misiuni inovatoare va juca un rol important în a consolida Programul Științific ESA, pe măsură ce planificăm explorarea ştiinţifică a universului în următoarele decenii".
Ilustrația arată cele două principale locuri de proveniență ale cometelor din sistemul solar: Centura Kuiper, la o distanță de 30-50 unităţi astronomice (UA = distanţă de la Soare la Pământ) de Soare și norul lui Oort, care se întinde pană la 50 000-100 000 UA de Soare.
Cometa Halley, se crede, provine din norul lui Oort, în timp ce 67P/Churyumov–Gerasimenko , ținta misiunii Rosetta provine din Centura lui Kuiper. Cometa este acum pe o orbită de 6,5 ani în jurul soarelui, orbită al cărei periheliu (cel mai apropiat punct de Soare de pe orbită) este situat între Marte și Pământ și afeliu (cel mai îndepărtat punct de Soare de pe orbită) dincolo de Jupiter.
Credit: Agenția Spațiala Europeană.
Ce este nou în ce priveşte “Interceptorul de comete”?
Interceptorul de comete este compus din trei sonde spaţiale. Ansamblul de sonde va aștepta în punctul L2 după o țintă potrivită, apoi acestea vor călători împreună, înainte ca cele 3 sonde să se despartă, cu săptămâni înainte de interceptarea cometei. Fiecare sondă va fi echipată cu echipament științific ce va oferi perspective diferite asupra nucleului, gazului, prafului și mediului plasmatic ale cometei. Multitudinea de măsurători va îmbunătăţi semnificativ informațiile 3D necesare înțelegerii structurii naturale a cometelor neperiodice, în timp ce acestea interacţionează constant cu mediul influențat de vântul solar.
Acest tip de echipamente a mai fost folosit și în alte misiuni, incluzând o cameră bazată pe cea aflată în momentul de față Pe ExoMars Trace Gas Orbiter, alături de instrumentele ce studiază praful și mediul plasmatic. Sonda include și un spectrometru de masă asemeni celui utilizat în misiunea Rosetta a ESA.
În cadrul misiunilor anterioare de interceptare a cometelor, precum Giotto şi Rosetta, au fost studiate numai comete cu perioadă scurtă. Acestea sunt corpuri cerești cu o perioadă de orbitare în jurul Soarelui mai scurtă de 200 de ani și care, urmându-și orbitele, s-au apropiat de Soare într-o perioadă relativ recentă, suferind schimbări semnificative. Cometa studiată de Rosetta, 67P/Churyumov-Gerasimenko, orbitează soarele odată la 6,5 ani, în timp ce cometa 1P/Halley, vizitată de Giotto și de o altă sondă în 1986, se întoarce în apropierea Terrei odată la 76 de ani.
Interceptorul de comete este diferit, deoarece acesta țintește comete care vizitează sistemul solar interior pentru prima dată - probabil provenind din vastul nor Oort, care se crede că se află la periferia sistemului solar. De aceea, aceste comete conțin materie din momentul formării sistemul solar. Misiunea va oferi, astfel, o înţelegere mai profundă asupra evoluției cometelor şi modului prin care acestea migrează de la periferia sistemului solar către interiorul acestuia.
Deși sunt mult mai rari, intrușii dintr-un alt sistem solar sunt exemple de potenţiale ţinte, ca faimosul "Oumuamua", care a trecut dincolo de Soarele nostru cu o orbită foarte înclinată în 2017. Studiind obiectele interstelare, vom avea șansa de a înțelege cum corpurile cereşti precum cometele se formează și evoluează în alte sisteme solare.
În trecut, cometele erau descoperite cu puține luni înainte de a trece prin periheliul (punctul cel mai apropiat de Soare) lor. Din această cauză, timpul era prea scurt ca un plan să fie elaborat, sondele să fie construite și să ajungă la cometă înainte ca aceasta să fie prea departe.
Progresele recente în tehnologia instrumentelor de observare situate pe suprafaţa terestră au făcut ca universul să poată fi scanat la distanţe mai mari, făcând posibilă observarea unor corpuri de interes cu mult înainte de a se apropia de noi. Pan-STARRS este momentan cel mai cunoscut sistem ce detectează comete, mai mult de jumătate din comete fiind descoperite de acest observator. The Large Synoptic Survey Telescope este în momentul de față în construcție în Chile și se preconizează că va mări cu mult catalogul cometelor cunoscute.
Nu este necesar ca ţinta “Interceptorului de comete” să fie cunoscută în timp ce misiunea este în perioada de pregătire. Sondele spaţiale pot să aștepte în spațiu pentru o întâlnire cu o cometă potrivită. Se estimează că “Interceptorul de comete” îşi va îndeplini misiunea în cursul a 5 ani din momentul lansării.
Traducere după: ESA's new mission to intercept a comet
