Polowanie na Oumoumę. Naukowcy zaczają się na przybysza spoza Układu Słonecznego
Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) podjęła decyzję o budowie sondy Comet Interceptor, która "zaczai się" na jeszcze nieodkrytą kometę z krańców Układu Słonecznego lub innego systemu planetarnego. Po raz pierwszy w historii ESA kierownikiem jednego z eksperymentów misji będzie naukowiec z Polski.
Misja Comet Interceptor (Przechwytywacz Komety) ma na celu zbadanie komety, która przetrwała od swoich narodzin aż do dzisiaj w nietkniętej postaci. Charakterystyka fizyczna takiego „świeżego” obiektu odzwierciedli zapis warunków, jakie panowały w czasie powstawania Układu Słonecznego 4-5 miliardów lat temu. Dotychczasowe misje kometarne skupiały się wyłącznie na kometach okresowych, wielokrotnie przelatujących blisko Słońca. Ponieważ każde takie zbliżenie zmienia właściwości fizyczne jądra komety, naukowcy mają trudność w jednoznacznym odtworzeniu pierwotnych cech komet.
Pułapka na kometę
Zbadanie „świeżej” komety jest wyzwaniem, gdyż obiekty tego typu znajdują się na krańcach Układu Słonecznego. Zdarza się nawet, że przylatują do Układu z innych systemów planetarnych lub przestrzeni międzygwiazdowej. Od ich odkrycia do przelotu w pobliżu Słońca mija od kilku miesięcy do kilku lat. To zbyt krótko, żeby przygotować odpowiednią misję kosmiczną. By rozwiązać ten problem, autorzy projektu Comet Interceptor zaproponowali nowatorską strategię badawczą - wystrzelą i „zaparkują” sondę w przestrzeni kosmicznej, a następnie znajdą obiekt, do którego próbnik mógłby w dowolnej chwili wyruszyć.
Comet Interceptor ma składać się z trzech sond, nazywanych roboczo: „A”, „B1” i „B2”. Połączone ze sobą trafią w 2028 roku na orbitę tymczasową, oddaloną od Ziemi o 1,5 mln km. Naukowcy oceniają, że docelowy obiekt badań zostanie wskazany po upływie 2-3 lat. W jego odkryciu pomogą nowoczesne teleskopy na Ziemi. Lot do wybranej komety powinien zająć dalszych kilka lat. Krótko przed dotarciem do celu sondy się rozdzielą i rozpoczną obserwacje komety z trzech różnych lokalizacji. W ten sposób dostarczą unikalnego, trójwymiarowego obrazu jądra i warkocza komety.
Najwyższe stanowisko Polaka
Trzy próbniki wyposażone będą łącznie w dziewięć instrumentów badawczych. Jeden z nich – Dust, Field and Plasma (DFP) - zostanie zainstalowany na dwóch sondach (A i B1). Rolę głównego badacza (principal investigator) eksperymentu DFP powierzono dr hab. Hannie Rothkaehl, prof. Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN). Nigdy dotąd naukowiec z Polski nie zajmował tak ważnego stanowiska w misji realizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną.
- Instrument DFP zmierzy pole elektryczne i magnetyczne wokół komety, określi charakterystykę pyłu, gazu i plazmy otaczających jądro kometarne, oraz będzie monitorował, w jaki sposób plazma kometarna reaguje na wiatr słoneczny” – wyjaśnia prof. Rothkaehl. - Pomiary prowadzone będą równolegle z dwóch próbników. Sonda A, która pełni także rolę stacji łączności z Ziemią dla całej misji, w czasie przelotu koło komety pozostanie w bezpiecznej odległości od jądra, podczas gdy próbnik B1 zbliży się do niego i dokona pomiarów, zanurzając się w gazową otoczkę komety.
Zadaniem inżynierów i naukowców z CBK PAN będzie opracowanie systemu zasilania i skrzynki elektroniki instrumentu DFP, oraz koordynacja prac międzynarodowego zespołu, w skład którego wchodzą Włosi, Belgowie, Austriacy, Szwedzi, Czesi, Francuzi i Niemcy. Naukowcy z CBK PAN odpowiadać będą za analizę danych uzyskanych za pomocą DFP, a sprawowana przez prof. Rothkaehl funkcja głównego badacza zapewni polskim specjalistom znaczący wpływ na kształtowanie programu naukowego tej prestiżowej misji.
Start w 2028
Comet Interceptor to pierwsza europejska misja klasy „F” (skrót od „fast”, ang. szybko). Zgodnie z założeniem ESA próbniki tego rodzaju mają być niewielkie (masa poniżej jednej tony) i stosunkowo proste w konstrukcji (częściowo bazują na gotowych rozwiązaniach z wcześniejszych misji). Sondy klasy F można będzie wystrzeliwać jako ładunek dodatkowy wraz z innymi, dużymi statkami kosmicznymi. Comet Interceptor zostanie wystrzelony w roku 2028 rakietą Ariane 6 razem z europejskim obserwatorium ARIEL, za pomocą którego badane będą atmosfery planet pozasłonecznych. Naukowcy z CBK PAN są zaangażowani w znaczącym stopniu również i w tę misję.
Udział w misji Comet Interceptor to dla CBK PAN kolejny etap w wieloletnich badaniach komet i plazmy kosmicznej. Naukowcy i inżynierowie Centrum uczestniczyli m.in. w pionierskich misjach do komety Halleya (próbniki VEGA-1 i VEGA-2 w 1984 roku) oraz najbardziej zaawansowanej misji kometarnej w historii (Rosetta), zakończonej lądowaniem na jądrze komety w roku 2014. W CBK PAN powstały także urządzenia dla kosmicznego teleskopu Herschel, którego obserwacje stały się przyczynkiem do dyskusji i dalszych badań odnośnie teorii, jakoby źródłem większości wody na Ziemi mogły być uderzające w nią komety.