4 Juli adalah Hari Kemerdekaan Di Amerika Serikat, dan orang Amerika biasanya menikmati liburan mereka dengan beberapa kembang api. Pada 4 Juli, sebuah pesawat ruang angkasa berukuran mesin cuci akan menabrak Comet Tempel 1, mengukir kawah, dan mengeluarkan ton es dan batu ke luar angkasa. Pesawat ruang angkasa flyby akan menyaksikan tabrakan dari jarak yang aman, dan mengirimkan kepada kami foto paling spektakuler yang pernah diambil dari sebuah komet - dan memar yang baru. Lucy McFadden adalah anggota tim sains untuk Deep Impact, dan berbicara kepada saya dari University of Maryland.
Dengarkan wawancara: Bersiap untuk Dampak Mendalam (6.1 MB)
Atau berlangganan ke Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Bisakah Anda memberi saya pratinjau untuk apa yang akan kita lihat pada 4 Juli?
Lucy McFadden: Saya berharap saya tahu persis apa yang akan terjadi pada 4 Juli, tetapi ini adalah percobaan. Saya dapat memberi tahu Anda apa yang menurut kami mungkin akan kami lihat, tetapi kemungkinan itu mungkin sangat berbeda.
Jadi, kami memiliki pesawat ruang angkasa dalam perjalanan ke Comet Tempel 1, yang merupakan komet periode pendek yang mengorbit - datang ke tata surya bagian dalam - sekitar sekali setiap 5,5 tahun. Ini tentang ukuran Washington DC. Itu bisa masuk ke wilayah Washington DC, tapi agak memanjang. Jaraknya sekitar 14 km kali 4 km, dan saat pesawat ruang angkasa kami menuju ke sana, kami telah merencanakan untuk benar-benar memisahkan pesawat ruang angkasa menjadi dua bagian. Biarkan saya mengatur panggung di sini, komet ini berada di orbit mengelilingi Matahari. Itu datang ke titik terdekat Matahari, yang disebut perihelion, dan dengan demikian bergerak dengan kecepatan tercepat melalui tata surya pada awal Juli. Pesawat ruang angkasa kami juga berada di orbit di sekitar Matahari, dan sedang menuju untuk mencegat orbit komet. 24 jam sebelum kita berencana untuk berdampak pada komet ini, kita akan memisahkan dua pesawat ruang angkasa, penabrak dan flyby. Penabrak akan melanjutkan pada jalur tabrakan ke komet, dan flyby - atau kapal induk - akan melambat sedikit dan mengubah arahnya sedikit sehingga ia akan dapat menonton saat penabrak menabrak komet. Ketika itu mengenai komet, ketika kita memiliki tabrakan kosmik ini di ruang angkasa, apa yang akan terjadi adalah energi dampaknya akan menyebar ke dalam komet itu sendiri, dalam bentuk gelombang kejut. Gelombang kejut ini akan membajak ke dalam komet; seberapa dalam, kita tidak tahu. Tetapi pada titik tertentu, kekuatan material di dalam komet itu sendiri akan mendorong kembali pada gelombang kejut energi yang maju dan mendorong material keluar dari komet. Kami akan membentuk kawah dengan bahan terlontar keluar dari lubang yang kami buat.
Sekarang, Anda mungkin bertanya, mengapa kita melakukan ini? Kami melakukan ini untuk melihat - untuk mengambil keuntungan dari peluang komet ini begitu dekat dengan kami - untuk melihat bagian dalam komet; untuk melihat dari mana bagian dalamnya dibuat, dan melihat struktur apa yang ada di sana.
Untuk menjelaskan lebih jauh, saya pikir saya perlu memberi Anda beberapa perspektif tentang apa itu komet, dan apa yang ada di tata surya. Saya suka mengatakan mereka bagian tertua dan terdingin dari tata surya. Mereka terbentuk di tepi tata surya, ratusan ribu kali jarak Bumi dari Matahari. Jadi, semua tempat komet terbentuk adalah dingin. Mereka juga terbentuk 4,5 miliar tahun yang lalu, ketika tata surya terbentuk. Mereka tidak pernah dimasukkan ke dalam sebuah planet. Jadi mereka juga tua dan dingin. Kami mengambil keuntungan dari komet yang mendekat ke Bumi untuk menggunakannya sebagai laboratorium dan sebagai penyelidikan ke tepi jauh dari tata surya baik dalam ruang dan waktu.
Fraser: Sekarang, Deep Impact baru diluncurkan beberapa bulan lalu, jadi apakah kita benar-benar beruntung dengan Tempel 1 berada di tempat yang salah pada waktu yang tepat?
McFadden: Ya, dari sudut pandang saya, itu di tempat yang tepat pada waktu yang tepat.
Fraser: Saya lebih melihat dari perspektif komet.
McFadden: Izinkan saya mengatakan dua hal di sini. Pertama-tama, komet itu tidak akan dirugikan. Mari kita mendapatkan beberapa perspektif di sini dalam hal massa pesawat ruang angkasa versus massa komet. Atau energi pesawat ruang angkasa versus energi komet yang sedang bergerak. Ini setara dengan nyamuk, atau nyamuk kecil yang ditabrak oleh pesawat 767. Jadi, kita tidak akan mengenai komet. Tapi, tentu saja, saya akan membiarkan Anda mengambil perspektif komet jika Anda mau. Tapi ya, itu di tempat yang tepat, atau tempat yang salah, saat ini. NASA mengatakan, ketika mengeluarkan pengumuman tentang peluang untuk misi eksplorasi ruang angkasa, mereka mengatakan bahwa pengumuman ini mencakup uang yang tersedia dalam jangka waktu tertentu, dan kerangka waktunya antara 2000 dan 2006. Maka, kami pergi mencari komet yang tersedia selama waktu itu NASA akan memberi kami uang, dan kemudian ketika kami menemukan Comet Tempel 1 dekat dengan perihelion, ketika itu bergerak tercepat, itu juga menyenangkan kami karena semakin cepat komet bergerak, semakin banyak energi yang terlibat dalam transfer untuk membuat kawah. Jadi, itu bagus dari sudut pandang itu. Dan kemudian ada alasan ketiga, tetapi kedua mengapa Comet Tempel 1 bagus; itu tidak seaktif beberapa komet mungkin. Tidak ada banyak aktivitas debu dan jet yang terkait dengan Comet Tempel 1, yang mungkin membingungkan atau menyulitkan kita untuk benar-benar mengamati pembentukan kawah ketika kita menabraknya. Jadi, Comet Tempel 1 cocok.
Fraser: Bagaimana kita akan mengamatinya dari sini di Bumi dan dari luar angkasa?
McFadden: Kami memiliki pesawat ruang angkasa yang mengamatinya dari luar angkasa - pesawat ruang angkasa Deep Impact kami. Kami memiliki pesawat ruang angkasa Rosetta, yang sedang menuju ke komet lain, juga akan mengamatinya dari luar angkasa. Kami memiliki tiga Observatorium Hebat milik NASA: Chandra, Hubble, dan Spitzer akan mengamatinya. Tiga panjang gelombang yang berbeda; Chandra merupakan teleskop sinar-X, dan teleskop pencitraan optik dan inframerah-dekat Hubble. Kami akan mengamati beberapa spektroskopi dengan Hubble juga. Dan kemudian Spitzer adalah teleskop inframerah. Jadi, kita akan menggunakannya. Serta semua observatorium besar di seluruh dunia akan mengamati komet, sebelum, selama dan setelah dampak. Jadi kami memiliki kampanye mengamati di seluruh dunia.
Fraser: Dan bagaimana gambar dari Deep Impact dibandingkan dengan gambar yang kita lihat dari Stardust?
McFadden: Sangat menarik, saya menggunakan gambar dari Stardust untuk berlatih menafsirkan gambar yang kami dapatkan dari Deep Impact. Kita akan melihat lebih dekat pada Comet Tempel 1 daripada yang dilakukan pesawat ruang angkasa Stardust; kita akan terbang lebih dekat - kita akan terbang 500 km dari Comet Tempel 1, sedangkan pesawat ruang angkasa Stardust berjarak 1.100 atau 1.300 km jauh.
Fraser: Saya ingat bahwa Stardust sedikit terpukul oleh puing-puing, bagaimana Deep Impact akan lakukan jika akan lebih dekat dengan komet?
McFadden: Anda harus ingat bahwa tujuan utama Stardust adalah mengumpulkan debu, jadi, mereka ingin tertabrak. Jadi mereka terbang ke wilayah dengan kepadatan debu terbesar. Apa yang kita lakukan saat terbang melintasi wilayah yang sama adalah mengubah pesawat ruang angkasa menjadi mode pelindung untuk melindungi teleskop selama waktu yang seharusnya kita dapat jumlah serangan terbanyak dari debu dan serpihan. Dan kami benar-benar terbang miring. Sebagian besar puing ada di bidang orbit, dalam arah gerakannya, dan dengan demikian pesawat ruang angkasa akan terbang melewatinya dengan sudut; jadi akan ada periode 20 menit yang singkat ketika kita tidak akan mengamati untuk melindungi kamera.
Fraser: Setelah Deep Impact menyelesaikan terbangnya, akankah Anda memiliki target ilmiah tambahan yang Anda ingin dapat menggunakan pesawat ruang angkasa, setelah keluar dari jangkauan visual Tempel 1?
McFadden: Saat ini tidak ada rencana khusus untuk mengamati dalam misi lanjutan; yang harus disetujui oleh NASA. Kami telah melakukan beberapa penelitian dan tahu bahwa ada satu atau dua komet yang dapat kami amati, tetapi kami belum mendapatkan persetujuan untuk itu.
Fraser: Jadi, dalam mimpi terliar Anda, apa yang akan muncul pada 4 Juli?
McFadden: Ya, mimpi terliar saya adalah penabrak itu akan masuk ke komet dan keluar dari sisi lain, tetapi itu tidak terlalu mungkin.
Fraser: Baiklah, mungkin mimpi yang kurang liar.
McFadden: Oke, kurang liar, dalam urutan probabilitas adalah bahwa komet akan memiliki konsistensi batu bata, misalnya, dan penabrak akan memukulnya dan tidak melakukan banyak kerusakan pada permukaan, atau tidak benar-benar membuat banyak berdampak karena komet adalah konsistensi batu bata. Tapi itu juga tidak terlalu mungkin. Di sisi lain, bagaimana jika komet itu seperti Corn Flakes? Jika itu seperti Corn Flakes, kita harus mendapatkan tampilan ejecta yang spektakuler. Kami menyebutnya tirai ejecta selama pembentukan kawah, dan saya berharap itulah yang akan kita lihat, karena itu akan sangat dramatis. Dan semoga kita bisa menyaksikan saat kita mengambil foto cepat dengan eksposur yang sangat singkat berulang kali. Kami akan mengklik saat kami lewat. Jika kita memiliki tirai ejecta besar, kita harus dapat melihat bentuk ejecta, atau bepergian di ruang angkasa, dan itu akan memungkinkan kita untuk menentukan sebagian besar informasi tentang struktur internal komet itu sendiri. Jadi itulah yang saya harapkan akan terjadi.
