2005. július – Célpont a Tempel 1-üstökös
A Deep Impact szonda a szerelő-
csarnokban. A narancssárga
berendezések képfelvevő
rendszerek
A célpont
Az üstököst Ernst Wilhelm Liebrecht Tempel
(1821-1889) fedezte fel 1867. április 3-án este Marseilles-ből. A Libra csillagképben
látszó, 4-5 ívperces kométa ekkor 9 magnitúdós volt. Az égitestet egészen
augusztus végéig követni tudták, s bár keringési periódusa a Jupiter hatására
5,65 évről 5,98 évre nőtt, 1873. április 4-én sikerült ismét megtalálni. A
következő napközelséget is sikeresen észlelték ezután viszont majd’ egy
évszázadra eltűnt a szemünk elől. Ennek oka az 1881. október 19-én bekövetkezett
0,553 Cs.E.-s jupiterközelség, amelynek eredményeként a perihélium-távolság
1,771 Cs.E.-ről 2,067 Cs.E.-re nőtt. Szerencsére az óriásbolygó 1941 októberében
1,691 Cs.E.-re csökkentette a napközelpont távolságát, amit néhány kisebb
pályaváltozás is követett. Így amikor Brian Marsden számításai alapján 1972.
január 11-én Elisabeth Roemer a Kitt Peak-i 2,29 m-es reflektorral újra megtalálta,
a keringési idő már csak 5,50 év, a perihélium-távolság pedig 1,497 Cs.E. volt.
Később Roemer egyik 1967-es felvételén is azonosította az üstökös halvány nyomát.
Michael Jäger május 1-jei felvétele az üstökösről
Az 1972-es esztendőben 10-11 magnitúdóig fényesedett,
amit öt és fél éves keringési ideje miatt 11 évenként rendszeresen megismétel.
Így volt ez 1994-ben is, amikor sok hazai amatőr készített megfigyeléseket a 9,5
magnitúdóig fényesedő üstökösről. Az idei visszatérése ismét a kedvezőbben közül
való, hiszen május elején 0,712 Cs.E.-re megközelítette bolygónkat. Mivel
naptávolban sem halványodik 21-22 magnitúdó alá, a mai távcsövekkel már folyamatosan
nyomon tudják követni. Az üstökösre 2024-ben és 2036-ban újabb jupiter-közelítések
várnak, amelynek eredményeként a perihélium-távolság 1,98 Cs.E.-re fog nőni.
A szonda
A Deep Impact szonda neve — kutatási programjához
hasonlóan — igen hangzatos: nagy becsapódás. A választás a hasonló című amerikai
film sikerének köszönhető. A szondát idén január 12-én, egy Delta-2 hordozórakéta
emelte a magasba Cape Canaveralről. A 650 kg-os űreszköz fő feladata, hogy egy
1 m átmérőjű, 370 kg-os, főleg rézből és alumíniumból álló lövedéket juttasson
a Tempel 1-üstökös magjához. A start után egy kisebb probléma lépett fel, ugyanis
a számítógép túl magas hőmérsékletet észlelt a hajtóműben, ezért a berendezést
biztonsági üzemmódba kapcsolta. Szerencsére ez nem akadályozta a napelemtáblák
kinyitását, így a program az eredeti terveknek megfelelően folytatódhatott.
Április elején a NASA bejelentette, hogy az
anyaszonda három főműszere közül az egyik nem működik megfelelően. A HRI (High
Resolution Instrument — nagyfelbontású kamera) a kamera rossz fókuszálása miatt
a tervezett 1,4 méteres felbontás helyett némileg rosszabbakat fog készíteni. A
hiba kijavításán folyamatosan dolgoznak. A másik két műszer, az MRI és az ITS,
azaz a közepes felbontású kamera és a becsapódást megcélzó érzékelő
kifogástalanul működik.
A lövedéket önálló számítógépes és navigációs
rendszerrel szerelték fel. Miközben sebessége az üstököshöz képest 37 ezer
km/óra (10,4 km/s) lesz, önállóan fogja megkeresni a becsapódáshoz legmegfelelőbb
területet. Közelítőleg 19 GJ mozgás energiája a becsapódás pillanatában 4,5 tonna
TNT-vel egyenértékű robbanás formájában szabadul fel Az ütközési pontot a Nap
helyzetének megfelelően választják ki, úgy hogy a kidobódó törmeléket a megvilágításnak
köszönhetően a földről is megfigyelhessék.
A Deep Impact tudományos feladatai a következők:
történő változások meghatározása.
Először április 25-én készített a szonda felvételt
az üstökösről, körülbelül 63 millió km távolságból. Június végén már rendszeresen
készültek felvételek, amelyek alapján a mérnökök a szükséges mértékben még
módosíthatják a szonda pályáját, hogy a július 4-i randevú fennakadások nélkül,
a megfelelő távolságban következhessen be.
A közelítés
A tervek szerint az űrszonda július 4-én, 431
millió km-es utazást követően érkezik meg a 9P/Tempel-1 üstököshöz. A kométa
ekkor mindössze egy nappal lesz napközelsége előtt, 1,506 Cs.E.-re központi
csillagunktól. A Földtől 0,89 Cs.E.-re tartózkodó üstökös a Virgo csillagképben
fog látszani, alig pár fokra a Spicatól, vagyis az esti égen figyelhetjük meg.
A május eleji vizuális észlelések szerint fényessége kb. 1 magnitúdóval elmarad
a várttól, így az esemény idején várhatóan 10-10,5 magnitúdós lesz.
Az üstökös pályája és a bolygók elhelyezkedése a becsapódás idején, és
az égi helyzete a Jupiter és a Spica közelében. (A Sky&Telescope térképe
alapján)
A jobb felső sarokban az átlagos binokulár ill. keresőtávcső látómezejét
reprezentáló kör látható, benne a kisebb a közepes nagyításokkal látható
égterületet jelzi a kisebb karika.
Az Impactor egy nappal a közelítés előtt válik
le az anyaszondáról. Ha minden jól megy, 2005. július 4-én 06:10 UT-kor (+/- 30
perc, de inkább csak plusz), a lövedék becsapódik az üstökös egy kevésbé aktív
foltjába, ami után egy összesen 800 másodperc hosszú ablakban a fő szonda is
követi az eseményeket. A Deep Impact a becsapódáskor 8600 km-re lesz a magtól,
amelyet kb. 800 másodperccel később 600 km-re közelít meg. Pályahelyzete miatt
csak ebben a 13 percben lesz csak mód helyszíni képek és spektrumok készítésére.
Ezután csak órákkal később fog ismét rálátni a becsapódás helyére.
A szonda felvételei június 19-én, 20-án és 24-én (balról jobbra) rendre 13,3, 12,4 és 11,5 millió km-es távolságból készültek
Földi megfigyelések
Karen Meech, a megfigyelések fő koordinátora
1999 óta összesen 200 éjszakán mérte az üstököst 2,4-10 méteres távcsövekkel,
hogy meghatározza az üstökösmag alakját és forgási periódusát. Ezek szerint az
1:3 arányban elnyúlt mag 42 óra alatt fordul meg az ekliptikára majdnem
merőleges forgástengelye körül. Az üstökös 2004 okóberében bukkant elő a Nap
mögül, azóta folyamatosan nyomon követik. Elsősorban a szondára veszélyes
anyagkilövelléseket keresnek, illetve a kóma poreloszlását és annak változását
vizsgálják.
Az üstökös 2003. december 26-án és 2005. május 26-án. Mindkét, azonos léptékű (6,6′ x 6,6′) felvétel a Piszkés-tetői 60 cm-es Schmid-távcsővel készült, 6×260 sec és 5×60 sec expozíciós időkkel
A becsapódás várható időpontjából kiderül, hogy
az esemény hazánkból nem lesz megfigyelhető. Sőt, a Föld szárazulatainak nagy
részéről sem, ugyanis az időpont a Hawaii-szigeteki láthatóságra van kihegyezve.
Itt viszont az összes távcső a Tempel 1-et fogja követni! Még két, szigorúan
titkos, 4 m-es katonai távcső is 4 órányi távcsőidőt ad a jelenségre. Utána,
ahogy végigsöpör az üstökös láthatósága a Földön, az ég adta világon összes műszer
követni fogja. Az ESO-ban is minden távcső rá lesz irányítva, de még a
Kanári-szigeteken is. Természetesen a HST, a Chandra és a Spitzer is az üstökös
felé irányul majd. Viszont a nagyműszerek pár nap után elfogynak, így a kései
nyomon követésben igen komoly feladat hárul az amatőrökre is.
Mi várható?
{mosimage}
Az 1994-es üstökös-
becsapódás a Jupiterbe (HST)
Nem tudjuk. Az 1994-es üstökösbecsapódás a
Jupiterbe azért volt nehezen modellezhető, mert a jelenség pontos értelmezéséhez
nagyon pontosan ismerni kell a becsapódó test jellemzőit. Ez ebben az esetben
teljesül. Becslések szerint a becsapódás pillanatában egy kb. ezredmásodperces
felvillanás lesz, majd 200-500 másodperc alatt kialakul a néhányszor 10 m-es
kráter. Ennek időtartama azonnal megmondja, milyen az üstökösmag felszínének
sűrűsége. A 800 másodperces ablak csak akkor nem lenne elég a teljes
kráterképződés megfigyeléséhez, ha a sűrűség kisebb lenne 0,1 g/cm^3-nél, amit
senki nem vár. Ami ezek után történik, az abszolút új ismereteket fog adni az
üstökösök belső szerkezetéről.
Számunkra a legfontosabb, hogy várhatóan erős
fényességnövekedés következik be, ami elérheti az akár 5 magnitúdós fényesedést
is, azaz az üstökös rövid időre szabadszemes objektummá is válhat! Ugyanakkor
a becsapódás hőhatásai akár napokkal később is kifejthetik hatásukat, így bármi
elképzelhető.
A csillagászati jelenségek mellett nem
elhanyagolható a program technológia része, ami a Földünket veszélyeztető
kisbolygók lehetséges eltérítésével kapcsolatos. A becslések szerint a
becsapódástól 0,0001 mm/s-mal változik meg az üstökösmag sebessége. Kb.
10 méterrel módosul a perihélium-távolság és 1 másodperccel a keringési idő,
amit nem tudunk kimutatni. Szerencsére a kisbolygók döntő része kisebb, mint
a 3-6 km-es Tempel 1, így egy hasonló becsapódás jelentősebben módosíthatja
a pályát. Ha 10 évvel a lehetséges ütközés előtt használnánk a Deep Impact
lövedékét, akkor egy 125 méteres testet tudnánk megfelelő módon eltéríteni.
Ugyanakkor nem szabad elfelejteni, hogy a
megnövekvő anyagkibocsátás a rakétaelv alapján a fentieknél jelentősebben
módosíthatja az üstökös mozgást, amit hosszabb távon már ki tudunk mutatni.
Éppen ezért a szakcsillagászok egy hetes intenzív programja után sem szabad
elfeledkezni az üstökösről, hiszen a pozíciómérésekben valószínűleg csak
több hónap után fognak megjelenni az apró eltérések.
Hogyan és mivel észleljünk?
Első közelítésben amivel csak tudunk, és
ahogyan csak tudunk. Az amatőr közösség számára ez elsősorban egy látványos
esemény, hiszen szerencsés esetben egy napról napra fényesedő, csóvát növesztő
üstököst figyelhetünk meg, ráadásul rendelésre. A vizuálisan észlelők a teljes
láthatóság alatt ugyan azt a műszert és ugyan azt a nagyítást használják. Ez
azt jelenti, hogy július 4-e előtt a lehető legkisebb távcsővel és nagyítással
becsüljük a fényességet és az átmérőt, amivel még jól látjuk a kométát. Ez jó
égről például egy 20×60-as vagy 20×80-as binokulárt jelent. Így amikor
kifényesedik az égitest, nem fog gondot okozni a látómezőhöz viszonyított túl
nagy látszó méret és fényesség, az adatsorunk pedig nem lesz megzavarva az
eltérő távcsövekből és nagyításokból adódó korrekciókkal.
Mivel az észlelők zöme a Guide CD-ROM-ot
használja az összehasonlító csillagok fényességének megállapítására, azt
javasolhatjuk, hogy mindeki a Tycho V fényességértékekkel dolgozzon! Ha
nem találunk megfelelő halványságú csillagot ebben az adatbázisban, az ún.
Guide magnitúdókat vegyük alapul, de reméljük, hogy június végén lesz olyan
fényes az égitest, hogy jó lesz a Tycho adatbázis. A megfigyelések beküldésénél
kérjük mindenki közölje, hogy milyen forrásból származtak az öh-k!
A CCD-vel észlelők próbáljanak azonos expozíciós
idővel is sorozatot készíteni az esemény körüli napokban. Természetesen a belső
és külső részek változásának megörökítésére módosítani kell majd az integrációs
időket, de legyen egy állandónak tekinthető sorozat is.
Nem tudjuk pontosan, hogy mi veszi majd kezdetét
július 4-én, de az nyilvánvaló, hogy ezekben a napokban az esemény a Tempel 1 üstökös
lesz. A Deep Impect szonda tudományos és technológiai kísérlete a csillagászat
ünnepévé fogja nemesíteni júliusi első felét, amikor soha nem látott összefogás
keretében egy üstököst fog nyomon követni a világ érdeklődő közössége.
Honlapajánló
- A küldetés hivatalos weboldala
- A program ismeretterjesztő honlapja itt van
- A legfrissebb hírek magyar nyelven
