Europejska Agencja Kosmiczna zamierza wysłać sondę Rosetta, dobrze wyposażone laboratorium analityczne, które na wiele miesięcy stanie się bliskim towarzyszem komety Wirtanena, powracającej w pobliże Słońca co 5,5 roku
W badaniach bierze udział placówka Polskiej Akademii Nauk - Centrum Badań Kosmicznych z Warszawy. Lądownik, który zostanie opuszczony na powierzchnię komety, jest budowany m.in. przez zespoły z Niemiec, Francji i Włoch. W Warszawie natomiast skonstruowano automatyczny penetrator, urządzenie o cechach robota, które wbije się w lodowe jądro komety Wirtanena.
Jeszcze żaden ziemski przyrząd nie wszedł w tak bezpośredni kontakt z kometą. Czternaście lat temu europejska sonda Giotto zanurzyła się głęboko w pyłową otoczkę komety Halleya, przeleciała jednak w odległości 600 km od jądra. Kamera sondy po zderzeniu z drobiną pyłu przestała działać już w odległości 1700 km od komety. Giotto pędził wówczas z prędkością ok. 70 km na sekundę. Spotkanie z kometą było więc gwałtowne i krótkie. Tym razem ziemskie przyrządy mają towarzyszyć komecie Wirtanena przez kilkanaście miesięcy, badając jej powierzchnię z odległości 10-50 km. Po wyszukaniu najbardziej interesujących miejsc na jądro komety opuszczony zostanie lądownik.
- Aby móc uczestniczyć w tak dużych przedsięwzięciach jak misja Rosetta, trzeba konstruować wyrafinowane instrumenty pomiarowe - tłumaczy doc. dr hab. Marek Banaszkiewicz z Centrum Badań Kosmicznych PAN, kierownik polskiego zespołu biorącego udział w tym eksperymencie. - Dla nas przepustką do międzynarodowej grupy mierzącej własności fizyczne stało się zaprojektowanie i wykonanie urządzenia, które "wgryzie się" w jądro komety, nie niszcząc struktury tworzącej je materii. Instrumenty pomiarowe zostaną opuszczone na powierzchnię jądra w lądowniku. Temperatury nie można jednak mierzyć tuż obok lądownika, bo pomiar będzie zakłócony jego obecnością. Inżynier Jerzy Grygorczuk zaprojektował więc urządzenie przypominające ramię robota czy wysięgnik dźwigu, który przeniesie przyrządy na pewną odległość od miejsca lądowania. Prawdziwym wyzwaniem technologicznym było też skonstruowanie penetratora, który musi działać w bardzo niskich temperaturach, około minus 150 stopni Celsjusza, w próżni i dodatkowo w warunkach niemal nieważkości. Wprawdzie - jak oceniamy - jądro komety ma masę tysięcy ton, ale to niewiele w stosunku do masy Ziemi. Odpowiednio mniejsza jest więc siła przyciągania komety. Lądownik ważący na Ziemi 80 kg na komecie ważyć będzie zaledwie 10 gr. W takich warunkach potrzebna jest zupełnie inna technika wbijania penetratora w lodowe warstwy komety. Siła odrzutu mogłaby wyrzucić młotek w przestrzeń kosmiczną. Nasz pomysł polegał na tym, żeby podczas wbijania penetratora wykorzystać nie tylko masę młotka, ale także lądownika. Obecnie całe urządzenie jest testowane we Włoszech przez międzynarodowe konsorcjum przygotowujące wyprawę.
Misja ma dostarczyć informacji o pierwotnej materii, z której kilka miliardów lat temu tworzył się nasz układ planetarny. W formie nie zmienionej przetrwała ona właśnie w chłodnych kometach. Do spotkania sondy Rosetta z kometą ma dojść w dużej odległości od Ziemi - prawie pięciokrotnie większej niż dystans dzielący nas od Słońca. Choć w laboratoriach europejskich odliczanie przed startem już się praktycznie zaczęło - sprawdzane są instrumenty i wykonywane eksperymenty próbne - sonda zostanie wystrzelona dopiero na początku 2003 r., wówczas bowiem będą najlepsze warunki, by mogła dotrzeć do komety. Spotkanie ma nastąpić prawie po dziewięciu latach.
Naukowcy mają nadzieję znaleźć pod powierzchnią jądra rodzaj zmarzliny lodowo-pyłowej, zawierającej najróżniejsze kombinacje atomów wodoru, węgla, azotu i tlenu - doskonałych surowców dla substancji organicznych, prawdopodobnie szeroko dostępnych we wczesnym Układzie Słonecznym. Tak dalekie i trudne misje podejmuje się m.in. po to, aby odpowiedzieć na wiele pytań dotyczących naszej planety i nas samych. Chodzi na przykład o to, jaka część wody w ziemskich oceanach i atmosferze pochodzi ze zderzeń z jądrami komet i czy materia organiczna mogła przywędrować na Ziemię wraz z kometami. Współczesna zaawansowana technika analizy spektralnej umożliwi nie tylko identyfikację związków chemicznych wchodzących w skład komety. Uczeni mają również nadzieję, że uda się ustalić, z jakich dawno umarłych gwiazd pochodzi materia tworząca komety.
Kilka miesięcy po starcie Rosetty Europejska Agencja Kosmiczna zamierza wystrzelić inny pojazd kosmiczny, którego zadaniem również jest poznanie wydarzeń, jakie rozegrały się w naszym układzie planetarnym przed miliardami lat. Będzie to misja Mars Express. Uczestniczący w niej polscy naukowcy nie tylko pracują przy budowie spektrometru planetarnego Fouriera, służącego do badania składu chemicznego atmosfery i powierzchni Marsa, ale opracowują też strategię poszukiwania związków chemicznych, których istnienie pozwoliłoby rozstrzygnąć od dawna rozważany problem: czy rzeźba części powierzchni Marsa została rzeczywiście utworzona przez wodę? - Informacje na ten temat zbierane przez kolejne wyprawy wydają się absolutnie wiarygodne, tyle że są z sobą sprzeczne - tłumaczy prof. Andrzej Jurewicz, fizyk z Centrum Badań Kosmicznych. Jak wiadomo, zdjęcia powierzchni Marsa ujawniają obecność struktur, które do złudzenia przypominają wyschnięte koryta rzek. Również zdjęcia wykonane przez sondę Mars Global Surveyor, które kilka dni temu stały się źródłem sensacyjnych informacji o obecności wody na powierzchni Marsa, wydają się świadczyć o przebiegających tam obecnie procesach erozji wodnej. ĺlady te znaleziono na ścianach głębokiego kanionu położonego kilka kilometrów poniżej średniego poziomu powierzchni planety. Na tak dużej głębokości ciśnienie atmosferyczne mogło się okazać wystarczające do utrzymania wody w stanie ciekłym. Jeśli woda płynęła kiedyś po powierzchni Marsa, musiało się to dziać w zupełnie innych warunkach klimatycznych, gdy czerwona planeta była ciepła i wilgotna. Po energicznej działalności wody powinny jednak zostać skały osadowe, tymczasem skał takich nie ma - mówią przeciwnicy tej hipotezy. Były, ale uległy zniszczeniu - odpierają zarzuty jej zwolennicy. W tym miejscu do dyskusji włączyli się fizycy z warszawskiego CBK pod kierownictwem prof. Jurewicza, dowodząc, że procesy fizykochemiczne, którym mogą ulegać węglany, są bardziej złożone niż sądzono do tej pory. Wykonany przy udziale CBK spektrometr do analizy widmowej składu chemicznego powierzchni i atmosfery Marsa będzie użyty m.in. do poszukiwania węglanów wapnia, które powinny kiedyś wchodzić w skład skał osadowych. Będzie się je tropić głównie tam, gdzie w odległej przeszłości mogły istnieć zbiorniki wody. Jeśli węglanów wapnia nie uda się odnaleźć, trudniej będzie wierzyć w hipotezę ciepłego i wilgotnego Marsa, po którym miały płynąć rzeki podobne do istniejących dziś na Ziemi.
Jedną z najdalszych trwających właśnie wypraw jest misja Cassini, wspólne przedsięwzięcie NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej. Wystrzelona 15 października 1997 r. sonda Cassini zmierza w kierunku Saturna i jego największego księżyca - Tytana. W sierpniu 2004 r. dotrze do celu i zostanie wprowadzona na orbitę planety. Dwa miesiące później odłączony od niej próbnik Huygens ma wylądować na powierzchni Tytana. Jednym z motywów, jakie skłoniły badaczy amerykańskich i europejskich do wysłania sondy na odległy księżyc Saturna, jest chęć sprawdzenia, jakie molekuły węglowe potrafi tworzyć natura z prostych gazów. Atmosfera Tytana składa się z azotu i związków węgla. Tytan jest zbyt chłodny, by mogło tam powstać życie. Na Ziemi możemy tylko zgadywać, jakie składniki chemiczne istniały w "pierwotnej zupie", zanim powstała pierwsza bakteria. Na Tytanie mamy szansę sprawdzić, jakich przemian chemicznych potrafiły dokonać promienie Słońca w pierwotnej, prymitywnej atmosferze. Również w tej misji uczestniczą naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych. W drodze do Saturna znajduje się zaprojektowany i zbudowany w centrum czujnik do pomiaru temperatury i przewodnictwa cieplnego powierzchni Tytana. W próbniku Huygens znalazły się z kolei wykonane przez polskich inżynierów układy elektroniki analogowej do zestawu przyrządów badających powierzchnię Tytana.
Jeszcze żaden ziemski przyrząd nie wszedł w tak bezpośredni kontakt z kometą. Czternaście lat temu europejska sonda Giotto zanurzyła się głęboko w pyłową otoczkę komety Halleya, przeleciała jednak w odległości 600 km od jądra. Kamera sondy po zderzeniu z drobiną pyłu przestała działać już w odległości 1700 km od komety. Giotto pędził wówczas z prędkością ok. 70 km na sekundę. Spotkanie z kometą było więc gwałtowne i krótkie. Tym razem ziemskie przyrządy mają towarzyszyć komecie Wirtanena przez kilkanaście miesięcy, badając jej powierzchnię z odległości 10-50 km. Po wyszukaniu najbardziej interesujących miejsc na jądro komety opuszczony zostanie lądownik.
- Aby móc uczestniczyć w tak dużych przedsięwzięciach jak misja Rosetta, trzeba konstruować wyrafinowane instrumenty pomiarowe - tłumaczy doc. dr hab. Marek Banaszkiewicz z Centrum Badań Kosmicznych PAN, kierownik polskiego zespołu biorącego udział w tym eksperymencie. - Dla nas przepustką do międzynarodowej grupy mierzącej własności fizyczne stało się zaprojektowanie i wykonanie urządzenia, które "wgryzie się" w jądro komety, nie niszcząc struktury tworzącej je materii. Instrumenty pomiarowe zostaną opuszczone na powierzchnię jądra w lądowniku. Temperatury nie można jednak mierzyć tuż obok lądownika, bo pomiar będzie zakłócony jego obecnością. Inżynier Jerzy Grygorczuk zaprojektował więc urządzenie przypominające ramię robota czy wysięgnik dźwigu, który przeniesie przyrządy na pewną odległość od miejsca lądowania. Prawdziwym wyzwaniem technologicznym było też skonstruowanie penetratora, który musi działać w bardzo niskich temperaturach, około minus 150 stopni Celsjusza, w próżni i dodatkowo w warunkach niemal nieważkości. Wprawdzie - jak oceniamy - jądro komety ma masę tysięcy ton, ale to niewiele w stosunku do masy Ziemi. Odpowiednio mniejsza jest więc siła przyciągania komety. Lądownik ważący na Ziemi 80 kg na komecie ważyć będzie zaledwie 10 gr. W takich warunkach potrzebna jest zupełnie inna technika wbijania penetratora w lodowe warstwy komety. Siła odrzutu mogłaby wyrzucić młotek w przestrzeń kosmiczną. Nasz pomysł polegał na tym, żeby podczas wbijania penetratora wykorzystać nie tylko masę młotka, ale także lądownika. Obecnie całe urządzenie jest testowane we Włoszech przez międzynarodowe konsorcjum przygotowujące wyprawę.
Misja ma dostarczyć informacji o pierwotnej materii, z której kilka miliardów lat temu tworzył się nasz układ planetarny. W formie nie zmienionej przetrwała ona właśnie w chłodnych kometach. Do spotkania sondy Rosetta z kometą ma dojść w dużej odległości od Ziemi - prawie pięciokrotnie większej niż dystans dzielący nas od Słońca. Choć w laboratoriach europejskich odliczanie przed startem już się praktycznie zaczęło - sprawdzane są instrumenty i wykonywane eksperymenty próbne - sonda zostanie wystrzelona dopiero na początku 2003 r., wówczas bowiem będą najlepsze warunki, by mogła dotrzeć do komety. Spotkanie ma nastąpić prawie po dziewięciu latach.
Naukowcy mają nadzieję znaleźć pod powierzchnią jądra rodzaj zmarzliny lodowo-pyłowej, zawierającej najróżniejsze kombinacje atomów wodoru, węgla, azotu i tlenu - doskonałych surowców dla substancji organicznych, prawdopodobnie szeroko dostępnych we wczesnym Układzie Słonecznym. Tak dalekie i trudne misje podejmuje się m.in. po to, aby odpowiedzieć na wiele pytań dotyczących naszej planety i nas samych. Chodzi na przykład o to, jaka część wody w ziemskich oceanach i atmosferze pochodzi ze zderzeń z jądrami komet i czy materia organiczna mogła przywędrować na Ziemię wraz z kometami. Współczesna zaawansowana technika analizy spektralnej umożliwi nie tylko identyfikację związków chemicznych wchodzących w skład komety. Uczeni mają również nadzieję, że uda się ustalić, z jakich dawno umarłych gwiazd pochodzi materia tworząca komety.
Kilka miesięcy po starcie Rosetty Europejska Agencja Kosmiczna zamierza wystrzelić inny pojazd kosmiczny, którego zadaniem również jest poznanie wydarzeń, jakie rozegrały się w naszym układzie planetarnym przed miliardami lat. Będzie to misja Mars Express. Uczestniczący w niej polscy naukowcy nie tylko pracują przy budowie spektrometru planetarnego Fouriera, służącego do badania składu chemicznego atmosfery i powierzchni Marsa, ale opracowują też strategię poszukiwania związków chemicznych, których istnienie pozwoliłoby rozstrzygnąć od dawna rozważany problem: czy rzeźba części powierzchni Marsa została rzeczywiście utworzona przez wodę? - Informacje na ten temat zbierane przez kolejne wyprawy wydają się absolutnie wiarygodne, tyle że są z sobą sprzeczne - tłumaczy prof. Andrzej Jurewicz, fizyk z Centrum Badań Kosmicznych. Jak wiadomo, zdjęcia powierzchni Marsa ujawniają obecność struktur, które do złudzenia przypominają wyschnięte koryta rzek. Również zdjęcia wykonane przez sondę Mars Global Surveyor, które kilka dni temu stały się źródłem sensacyjnych informacji o obecności wody na powierzchni Marsa, wydają się świadczyć o przebiegających tam obecnie procesach erozji wodnej. ĺlady te znaleziono na ścianach głębokiego kanionu położonego kilka kilometrów poniżej średniego poziomu powierzchni planety. Na tak dużej głębokości ciśnienie atmosferyczne mogło się okazać wystarczające do utrzymania wody w stanie ciekłym. Jeśli woda płynęła kiedyś po powierzchni Marsa, musiało się to dziać w zupełnie innych warunkach klimatycznych, gdy czerwona planeta była ciepła i wilgotna. Po energicznej działalności wody powinny jednak zostać skały osadowe, tymczasem skał takich nie ma - mówią przeciwnicy tej hipotezy. Były, ale uległy zniszczeniu - odpierają zarzuty jej zwolennicy. W tym miejscu do dyskusji włączyli się fizycy z warszawskiego CBK pod kierownictwem prof. Jurewicza, dowodząc, że procesy fizykochemiczne, którym mogą ulegać węglany, są bardziej złożone niż sądzono do tej pory. Wykonany przy udziale CBK spektrometr do analizy widmowej składu chemicznego powierzchni i atmosfery Marsa będzie użyty m.in. do poszukiwania węglanów wapnia, które powinny kiedyś wchodzić w skład skał osadowych. Będzie się je tropić głównie tam, gdzie w odległej przeszłości mogły istnieć zbiorniki wody. Jeśli węglanów wapnia nie uda się odnaleźć, trudniej będzie wierzyć w hipotezę ciepłego i wilgotnego Marsa, po którym miały płynąć rzeki podobne do istniejących dziś na Ziemi.
Jedną z najdalszych trwających właśnie wypraw jest misja Cassini, wspólne przedsięwzięcie NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej. Wystrzelona 15 października 1997 r. sonda Cassini zmierza w kierunku Saturna i jego największego księżyca - Tytana. W sierpniu 2004 r. dotrze do celu i zostanie wprowadzona na orbitę planety. Dwa miesiące później odłączony od niej próbnik Huygens ma wylądować na powierzchni Tytana. Jednym z motywów, jakie skłoniły badaczy amerykańskich i europejskich do wysłania sondy na odległy księżyc Saturna, jest chęć sprawdzenia, jakie molekuły węglowe potrafi tworzyć natura z prostych gazów. Atmosfera Tytana składa się z azotu i związków węgla. Tytan jest zbyt chłodny, by mogło tam powstać życie. Na Ziemi możemy tylko zgadywać, jakie składniki chemiczne istniały w "pierwotnej zupie", zanim powstała pierwsza bakteria. Na Tytanie mamy szansę sprawdzić, jakich przemian chemicznych potrafiły dokonać promienie Słońca w pierwotnej, prymitywnej atmosferze. Również w tej misji uczestniczą naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych. W drodze do Saturna znajduje się zaprojektowany i zbudowany w centrum czujnik do pomiaru temperatury i przewodnictwa cieplnego powierzchni Tytana. W próbniku Huygens znalazły się z kolei wykonane przez polskich inżynierów układy elektroniki analogowej do zestawu przyrządów badających powierzchnię Tytana.
Więcej możesz przeczytać w 27/2000 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.