Kosminis zondas Rosetta ruošiasi paliesti ir paragauti kometą

Rosetta zondas įėjo į istoriją praeitą savaitę, kai pirmasis pradėjo suktis apie kometą, bet jis neturi laiko ilsėtis ant laurų. Dabar jis turi imtis pagrindinės savo misijos: išsiaiškinti 67P/Churyumov-Gerasimenko kometos paslaptis ir jos ryšius su gyvybe Žemėje.

Europos kosmoso agentūros (ESA) zondas jau atsiuntė neįtikėtinas svetimo peizažo nuotraukas. „Niekad nematėme kometos iš taip arti, tokia aukšta skiriamąja geba – tai visiškai naujas pasaulis,“ sako Holgeris Sierksas, pagrindinės Rosetta'os kameros vadovaujantis tyrėjas iš Maxo Plancko Saulės sistemos tyrimų instituto Göttingene, Vokietijoje. Tačiau tai, ko dar nematome, bus taip pat įspūdinga, kadangi Rosetta detaliai gilinsis į kometos molekulinę sudėtį, vidinę struktūrą ir dar daugiau.

Šios detalės galės paaiškinti, iš kur Žemėje radosi vanduo. Maždaug prieš 4,6 mlrd. metų, dulkių ir dujų debesis ėmė sulipti ir suformavo Saulę, bei jos sistemos planetas. Planetos priglobė ir apdorojo pradinę medžiagą, tačiau nepanaudoti trupiniai tapo asteroidais ir kometomis, iš esmės yra kuo tikriausiais planetų statybiniais blokais.

„Jei norite sužinoti, kaip buvo pradžioje, reikia tyrinėti dalykus, kurie tada buvo,“ sako Rosetta'os komandos narys Ianas Wrightas iš Miltono Keyneso Atvirojo universiteto, JK. „Šio klausimo neina išspręsti, tyrinėjant tik Žemę, kadangi viskas, kas sudaro Žemę, buvo sumaišyta.“

Krisdamos ant ištirpusio ankstyvosios paviršiaus, kometos galėjo atnešti vandenį ir būtinas gyvybei anglies turinčias molekules. Bet kitos teorijos skelbia, kad okeanai susiformavo pačioje Žemėje, vystantis planetos atmosferai. Rezultatai ankstesnių pro kometas praskriejančių misijų – kurios padarė nuotraukas ir netgi pagriebė daleles iš kometos uodegos – pasirodė nesantys vienareikšmiški, bet Rosetta'os ilgas svečiavimasis ir kruopščiai parinkti įrankiai reiškia, kad ji atsakymus gali pateikti.

Kol skaitote šį tekstą, Rosetta bando savo įrankius, kurie bus panaudoti 67P. Vienu galima pačiupti iš kometos išsviestas dulkes ir padėti po mikroskopu, kad būtų galima išsiaiškinti, iš ko jos sudarytos. Kiti įrankiai stebės iš kometos besiveržiančių dujų uodegą, o dar kiti tirs magnetines ir elektrines savybes.

Bet iš arčiausiai į 67P pažvelgsime lapkritį, kai nusileisiantis Rosetta'os aparatas Philae ims fiziškai kasinėti kometos istoriją. Skalbimo mašinos dydžio aparatą nuleisti ant kometos paviršiaus keblu. Nuo pat Rosetta'os atvykimo rugpjūčio 6 dieną, ESA tyrėjai kaupė duomenis, rinkdami nusileidimo vietą. Dėl kometos netaisyklingos formos ir dėl to atsirandančio sudėtingo gravitacinio lauko, kai kurios vietos atkrenta, bet rasta ir nemažai tinkamų aikštelių (žr. „Žalia spalva žymi vietas“).

Gaunami duomenys apie kometos masę, tankį ir paviršių padės ESA susiaurinti pasirinkimų ratą iki penkių tinkamų zonų, kurių kiekvienos skersmuo 600 metrų. Bus atsižvelgta į smulkiausias detales: pavyzdžiui, jei viena nuleidžiamo aparato kojelė pataikys ant vos 30 cm aukščio akmens, jis gali apsiversti. „Tai sunkioji dalis, surasti pakankamai didelį ir plokščią plotą,“ sako Jensas Biele iš nusileidimo aparatą pagaminusios Vokietijos kosmoso agentūros DLR.

Harpūninis inkaras

Lapkričio 11 Rosetta ners iš 30 km aukščio virš 67P paviršiaus iki 10 kilometrų, pakankamai greitai, kad praskristų pro kometą, o ne nukristų į ją, jei nutiktų kas negero. Tinkamu momentu, priešinga kryptimi bus paleistas Philae, per 12 valandų švelniai nukrisiantis ant kometos paviršiaus. Palietęs paviršių, aparatas iššaus harpūną, taip save įtvirtindamas. Philae su Žeme galės bendrauti tik tam tikrais nusileidimo momentais. „Tai bus nervų tampymas,“ sako Biele.

Philae susilietimo su paviršiumi metu užfiksuotos jėgos parodys mokslininkams, ar paviršius purus kaip šviežiai iškritęs sniegas, kietas ledas ar kažkas tarpinio. Tada aparatas įsigręš 23 cm į kometą, paims pavyzdžius, neliestus nuo pat Saulės sistemos susidarymo, ir identifikuos ten esančias molekules. „Iš tiesų paliesime ir paragausimę kometą,“ sako Biele.

Vienas instrumentas išmatuos vandens izotopus kometoje. Jeigu jie atitiks Žemės izotopų sudėtį, tai rodys, kad vandenį į planetą atnešė kometos. „Jeigu jis atsirado iš kometų, tada turime sušalusios pirmykštės sriubos pavyzdį,“ sako Wrightas.

Philae ieškos ir sudėtingų organinių molekulių, kurios, kaip manoma, buvo gyvybės prekursoriai, ir svarbiausia, tirs jų chirališkumą – ar tai kairiniai, ar dešininiai molekulių izomerai. Neorganinių procesų metu vienodomis proporcijomis atsiranda abiejų tipų molekulės, bet dėl kažkokių priežasčių gyvybė Žemėje yra kairinio chirališkumo. Įmanoma, kad šis chirališkumas kilo dėl ultravioletinio spinduliavimo poveikio lede esančioms organinėms molekulėms vakuume. Kitaip tariant, į kometas krentanti Saulės šviesa sukūrė įvairiausių kairinio chirališkumo molekulių kometose, kurios tada krito į jauną Žemę. „Tai padėtų išsiaiškinti paslaptį, kodėl gyvybė pasirinko vieną, o ne kitą chirališkumą,“ sako Biele.

Philae ir Rosetta darbuosis drauge, skenuodami kometos vidų radijo bangomis, kad išsiaiškintų, ar ji vientisa, ar veikiau primena skaldos krūvą – ši technika galės pasitarnauti ateities asteroidų kasėjams (žr „Asteroidinė edukacija“).

„Komandai labai pavyko, kad jie pasirinko tokią puikią kometą,“ sako Donaldas Brownlee'is iš Washingtono universiteto Seattle'e, vadovavęs NASA'os Stardust misijai, pargabenusiai kometos dulkių į Žemę. „Tai iš tiesų primena Rosetta'os akmenį, galintį papasakoti, kaip veikia kometos.“

Jacob Aron
New Scientist № 2982