چه چيزي در اعماق يك دنباله دار وجود دارد؟ دنباله دارها كپسولهاي زماني هستند كه نشان هايي از نحوه تشكيل و سير تكاملي منظومه شمسي را در داخل خود دارند. آنها از يخ، گاز ، غبارو خرده هاي ابتدايي از دورترين و سرد ترين نواحي منظومه شمسي كه 4.5 ميليارد سال پيش به وجود آمده اند تشكيل شده اند. فضاپیمای ديپ ايمپكت اولين مامور فضايي است كه مسئوليت كاوش در سطح يك دنباله دار را در جستجوي رازهاي نهفته در درون آن به عهده دارد.
در چهارم ژوئيه سال 2005 سفينه فضايي ديپ ايمپكت به دنباله دار تمپل1 رسيد تا اين دنباله دار را با ضربه 820 پاندي مورد اصابت قرار دهد. در اين ضربه انتظار ميرفت كه حفره ايجاد شده از نظر سايز تقريبا به اندازه يك خانه و يك استاديوم فوتبال و عمق 2 تا 14 طبقه تغيير كند. دانشمندان انتظار داشتند كه يخ و غبارهاي باقيمانده از درون حفره بيرون زده تا ماده تازه و دست نخورده تحت فشار درون آن نمايان شود.
درخششي چشمگير كه از بازتاب نور خورشيد بر سطح مادهء بيرون جهيده، تصاوير بدست آمده از دوربينها و طيف نماها كه مراحل مختلف نزديك شدن، برخورد و عواقب بعد آن را تحت پوشش قرار ميدهند. تاثيرات برخورد با دنباله دار از مكانهاي مشخصي از سطح زمين ، در بعضي موارد حتي با استفاده از تلسكوپهاي كوچك قابل مشاهده هستند. اطلاعات بدست آمده با اطلاعات مربوط به ماموريتهاي ديگر، تلسكوپهاي اطراف زمين و داخل مدار زمين تركيب شده و آناليز ميشود. اين نتايج به درك بهتري از دو مفهوم تشكيل منظومه شمسي و برخورد دنباله دارها با سطح زمين منجر ميشوند.
ماموريت ديپ ايمپكت ماموريتي 6 ساله بود كه تحت حمايت مالي ناسا در نوامبر سال 1999 آغاز شد.
يك راكت دلتا سفينه را كه مدار زمين را ترك كرده و به سمت دنباله دار تمپل1 روانه است پرتاب ميكند. سفينه مركب به دنباله دار نزديك شده و تصاوير آنرا در مراحل مختلف قبل از برخورد جمع آوري ميكند. در اوايل ماه ژوئيه سال 2005 يعني 24 ساعت قبل از برخورد، سفينه اي كه با فاصله كم(فلاي باي) در حال پرواز است تلسكوپهاي رديابي دقت بالا را روي دنباله دار تنظيم كرده و يك سفينه برخورد كننده كوچكتر را، كه براي يك برخورد برنامه ريزي شده با سطح يخي رو به آفتاب ساخته شده ، رها ميكند.
برخورد كننده رها شده سفينه اي است كه با باتري تغذيه ميشود وفقط براي يك روز به صورت مجزا از سفينه اصلي فعاليت ميكند. اين يك برخورد كننده هوشمند تلقي ميشود زيرا بعد از رها شدنش بر جهت يابي خود غلبه كرده و به داخل مدار دنباله دار مانور انجام ميدهد.
دوربيني كه روي برخورد كننده نصب شده تصاويري از هسته مركزي دنباله دار، درست لحظاتي قبل از واپاشي تهيه و رله كرده و مخابره ميكند. ضربه آن قدر موثر نيست كه تغيير محسوسي در مسير مداري دنباله دار به دور خورشيد به وجود آورد.
بعد از رها سازي برخورد كننده، سفينه فلاي باي پا به مسيري جديد ميگذارد كه در نزديكترين حالت با فاصله 500 كيلومتري از دنباله دار پرواز ميكند. سفينه گردشگراطلاعات مربوط به برخورد، ماده بيرون جهيده از سطح دنباله دار، ساختار و نسبت اجزاي سازنده درون آن را ضبط و بررسي ميكند. بعد از اينكه سپرهايش سطح آن را از دنباله غبارآلودي كه از بالاي آن ميگذرد محافظت ميكنند، سفينه دور ميزند تا دوباره به دنباله دار نگاه كند؛ اطلاعات جانبي ديگري نيز از سوي ديگر هسته جمع آوري ميكند و هر نوع تغييري در فعاليت دنباله دار را بررسي ميكند. ضمن اينكه سفينه فلاي باي و سفينه برخورد كننده در حال انجام ماموريت خود هستند منجمان آماتور و حرفه اي در پشت تلسكوپهاي كوچك و بزرگ خود روي سطح زمين، برخورد و تاثيرات بعدي آن را مشاهده كرده و نتايج را به وسيله اينترنت به نمايش ميگذارند.
ويلهلم تمپل كاشف اين ستاره دنباله دار است كه ستاره به افتخار او در سال 1867 تمپل نامگذاري شده. اين دنباله داركه هر 5.5 سال يكبار به دور خورشيد ميچرخد، گذرهاي بسياري را از درون منظومه شمسي داشته. اين خاصيت، تمپل را به يك مورد بسيار مناسب براي مطالعه تغييرات تكاملي در پوسته بيروني اش تبديل ميكند.
دنباله دارها به دو دليل قابل ديدن هستند؛ اول اينكه غبار و خرده سنگهايي كه در هنگام سفر در فضا از هسته مركزي دنباله دار بيرون ميزند نور خورشيد را بازتاب ميكند.
دوم اينكه گازهاي خاصي كه در پوشش گازي اطراف هسته دنباله دار قرار دارند به وسيله نور و گرماي خورشيد برانگيخته شده و مانند يك لامپ فلورئورسان از خود نور آزاد ميكنند. بعد از مدت زمان زياد يك دنباله دار ممكن است كم فعاليت ترشود يا خاموش شود و به حالت كمون برسد. دانشمندان بسيار علاقه مندند تا بدانند كه آيا دنباله دارها موجودي گازهاي خود را به داخل فضا رها ميكنند يا در درون خود محبوس ميكنند. آنان همچنين مايلند درباره ساختار داخل يك دنباله دار و اينكه داخلش چگونه با بيرونش متفاوت است بدانند. آزمايش كنترل شده تخريب در اين ماموريت فضايي جوابهاي مربوط به اين سوال ها را آشكار ميسازد.
نحوه پياده سازي فني پروژه
سفينه گردشگر تعدادي از ابزار آلات لازم و برخوردكننده هوشمند را حمل ميكند. دو دوربين نصب شده روي فلاي باي ضربه و حفره ايجاد شده و باقي مانده هاي به جا ماده را به وسيله تكنولوژي عكاسي نوري و نقشه برداري طيفي مادون قرمز ميبينند. فلاي باي همزمان با گوش دادن به صداي ضربه در يك فركانس خاص ،با استفاده از يك آنتن راديويي ايكس باند (با فرافرستي حدود 8 گيگاهرتز) با زمين در حال ارتباط است. در اغلب اوقات سفينه فلاي باي از آنتن 34 متري شبكه فضاي خارج از منظومه شمسي ناسا براي برقراري ارتباط استفاده ميكند. در زمان كوتاه بين مواجهه و برخورد يعني زماني كه در مقدار اطلاعات ارسالي افزايش ايجاد ميشود، آنتنهاي همپوش سراسر زمين نيز مورد استفاده قرار ميگيرند. اطلاعات مقدماتي بلافاصله مخابره شده و اطلاعات ديگر نيز در طول هفته آينده ارسال ميشوند.
سفينه برخورد كننده بيشتر از جنس مس است كه انتظار نميرود در عكسها و اطلاعات ارسالي مشاهده شود. براي زمان كوتاهي كه برخورد كننده مورد استفاده قرار ميگيرد از نسخه هاي ساده تري از نرم افزار و سخت افزار سفينه فلاي باي وسيستم هاي پشتيبان كمتري استفاده ميكند.
گروه كاري
ماموريت ديپ ايمپكت حاصل همكاري بين دانشگاه مري لند و نهاد تكنولوژي لابراتوار نيروي جت كاليفرنيا و شركت فضايي هوايي و تكنولوژي «بال» ميباشد. بنياد رهبري علمي اين مجموعه در دانشگاه مري لند بنا شده كه در همكاري با يك تيم از ده نهاد دانشگاهي ديگر ميباشند. مهندسين در قسمت فرا زميني «بال» سفينه را تحت مديريت جي پي ال طراحي كرده و ساخته اند. منهدسين جي پي ال نيزمسئوليت كنترل سفينه بعد از پرتاب و مخابره اطلاعات به دانشمندان براي آناليز را بر عهده گرفته اند. كل تيم از 250 دانشمند، مهندس، مدير و معلم تشكيل شده. ديپ ايمپكت، هشتمين ماموريت اكتشافي در سري كم هزينه ترين ها و مورد توجه ترين تحقيق علوم فضايي ناساست. اين ماموريت برنامه توسعه اي بزرگي را در همكاري با ماموريت هاي ديگر مربوط به دنباله دارها و سيارك ها عرضه ميكند كه اين برنامه در اصل براي منفعت رساني به جوامع علمي، آموزشي و عمومي ارائه شده.
منبع : سایت نجوم ایران
ترجمه طلا مشهدی از سایت رسمی ناسا
