6 instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești de dragul științei

Astronomii încearcă să-și facă emisarii robotici să funcționeze cât mai mult timp posibil. Dar navele spațiale trebuie oricum distruse și câteodată doar așa se poate obține maximum dintr-o misiune. Iată 6 instrumente spațiale pe care oamenii de știință le-au ciocnit de corpuri cerești.

Oamenii de știință, din principiu, nu se grăbesc niciodată să refuze o observație suplimentară. Deci în timp ce o mulțime de nave spațiale au sfârșit plutind în derivă, altele și-au făcut ieșiri dramatice. Aceste despărțiri le-au oferit oamenilor de știință informații fără precedent despre Sistemul Solar.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Scott Bolton a lucrat cu două nave spațiale care s-au autodistrus pentru a se asigura că microbii de pe Pământ nu vor ajunge niciodată în sistemul solar exterior. Ambele ieșiri, atent coregrafiate, au produs informații.

„Nu vreau să sune ca și cum ne-am dori asta. Noi vrem doar să aflăm cât mai multe informații folosind ce avem la dispoziție”, a declarat Bolton, un cercetător al planetelor de la Southwest Research Institute, pentru Space.com.

Instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești – Atmosfera planetei Venus

Misiunile care înfruntă cele mai dure condiții sunt cele care sfârșesc în glorie. De exemplu, fiecare navă spațială care a intrat vreodată în atmosfera lui Venus; cea mai lungă supraviețuire de pe suprafața acestei planete a fost de doar două ore.

„O sondă, prin definiție, este un fel de misiune sinucigașă, dar este concepută astfel”, a spus Bolton. El a lucrat la misiunea Galileo, care studia planeta Jupiter, care a inclus o sondă ce a coborât prin atmosfera planetei, trimițând înapoi, în cloud, 57 de minute de date acoperind 156 de kilometri, potrivit NASA.

Dar acest lucru este diferit de distrugerea unui întreg instrument spațial, a subliniat el. „Nu aș spune niciodată «Du-te și fă asta pentru a lua măsurători»”.

Instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești – sonda Galileo și misiunea din 2003 pe Jupiter

Cu toate acestea, însăși nava spațială Galileo a ajuns să urmărească acea sondă. Sfârșitul lui Galileo a fost determinat, în mod ironic, de propria sa descoperire a penelor de apă care ieșeau prin învelișul de gheață al lunii Europa a lui Jupiter.

Descoperirea a transformat Europa într-un subiect fierbinte pentru astrobiologi și nimeni nu dorea ca o navă spațială probabil acoperită cu germeni pământești să ajungă pe corpul ceresc înghețat.

Galileo a trebuit să fie eliminată în siguranță înainte să rămână fără combustibil. Până în momentul în care nava spațială a început să cadă, aceasta efectuase aproape opt ani dintr-o misiune planificată de doi ani, iar oamenii de știință știau că sfârșitul ei era aproape.

„Am abordat situația cu calmitate pentru că, cu nava spațială distrusă sau nu, misiunea urma să fie oprită”, a declarat un cercetător al planetelor de la Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA din California, care a lucrat la Galileo la începutul misiunii.

Dar distrugerea unei nave spațiale folosind atmosfera celei mai mari planete din sistemul nostru solar este mai complicată decât ar părea.

„Practic cobori pe o traiectorie de spirală. Nu poți să virezi ca la un semafor și să te îndrepți către Jupiter; ești pe orbită în jurul lui, te supui legilor lui Kepler și te îndrepți încet, așa că a existat această mare oportunitate de a face multe măsurători”, a spus Bolton.

Oamenii de știință s-au apucat să se gândească la ce ar putea face în timpul lungii despărțiri de nava spațială.

„Au fost o mulțime de limite pentru ceea ce putea face Galileo. Instrumentarul său a fost conceput pentru a privi lucrurile de departe, așa că nu avea o parte din instrumentele pe care ți le-ai fi dorit dacă ai fi intrat în atmosfera lui Jupiter”, a spus Bolton.

De asemenea, antena navei spațiale nu funcționa corect, reducând cantitatea de date pe care oamenii de știință le puteau primi înapoi pe parcursul misiunii.

Dar chiar și cu aceste provocări, căderea din 2003 a oferit oamenilor de știință date noi despre câmpul magnetic masiv al planetei, despre centurile de radiații și despre particulele încărcate din jurul lui Jupiter, a spus Bolton.

Sonda Spațială „Deep Impact” se lovește de cometa Tempel 1 în 2005

Sonda spațială Deep Impact a NASA a aruncat un impactor de 372 de kilograme în cometa P/Tempel 1, permițând oamenilor de știință să studieze interiorul unuia dintre acești „bulgări de zăpadă murdari” ai sistemului solar.

Nava spațială s-a lansat în ianuarie 2005 și a ajuns la cometa P/Tempel 1 până la jumătatea lunii iunie, tocmai la timp pentru a observa două erupții naturale din cometă. Dar adevăratele artificii au venit pe 4 iulie 2005, când cometa și impactorul s-au ciocnit.

Potrivit NASA, craterul rezultat pe Tempel 1 are o lungime de aproximativ 150 de metri.

Nava principală a zburat pe lângă cometă câteva minute mai târziu pentru a fotografia craterul plin de praf, resturile de gheață de la explozie și corpul principal al cometei; Deep Impact a zburat apoi pe lângă o a doua cometă, 103P/Hartley 2, înainte de cădea în tăcere în 2013.

Instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești – misiunea LCROSS lovește Luna în 2009

Misiunea Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) a fost lansată cu Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA și a putut vedea momentul când etapa uzată a rachetei de lansare s-a prăbușit pe Lună în octombrie 2009.

Formatul neobișnuit al misiunii a fost inspirat de dorința de a observa o zonă dificilă a Lunii și de practica programului Apollo de utilizare a rachetelor de amplificare pentru a crea unde seismice pe care instrumentele să le detecteze.

Echipa LCROSS a dorit să folosească o abordare similară pentru a aduce în lumină o mostră de rocă interioară de la polul sudic întunecat al Lunii.

Boosterul lui LCROSS era mai mic, dar a intrat pe o cale concepută pentru a maximiza coliziunea și a fost însoțit de o navă spațială plină de instrumente reglate pentru a studia evenimentele în mare detaliu timp de patru minute după impact, înainte ca și acea navă să se prăbușească pe Lună.

„Îmi amintesc că am ajuns la acea cotitură finală și mă uitam la Lună în timp ce manevram nava spațială și mă întrebam în sinea mea dacă va funcționa”, a declarat Anthony Colaprete, un cercetător al planetelor de la Ames Research Center al NASA din California, care a fost investigator principal pentru misiunea LCROSS.

A funcționat. LCROSS a fost conceput pentru a rezolva două probleme legate de studierea subteranului polului sudic al Lunii.

În primul rând, zona nu a văzut lumina soarelui de miliarde de ani, așa că instrumentele de pe orbită nu ar fi putut capta pur și simplu lumina reflectată din regiune. În al doilea rând, să aterizezi pe lună pentru a face cercetări sub suprafață este dificil. Impactul a rezolvat cu grație ambele provocări într-un mod destul de ieftin.

„A adus o mulțime de material și, într-un fel, a eșantionat o regiune largă pe care o sondă nu ar putea-o eșantiona niciodată fără mobilitate. Asta ne-a permis, practic, să aducem un eșantion mare în lumină, unde l-am putea observa”, a spus Colaprete despre abordarea LCROSS.

Un moment cheie în timpul zilei impactului a venit când instrumentul spațial a reperat craterul pe care amplificatorul îl lăsase în urmă.

„A fost ceva uriaș. Asta a confirmat dimensiunea craterului și, de asemenea, a văzut o parte din materialul aruncat care cădea înapoi deasupra craterului, așa că a fost incredibil de valoros”, a spus Colaprete. Craterul în sine era de asemenea uriaș – aproape 30 de metri în diametru și 5 metri adâncime.

Acea imagine a fost singura pe care misiunea a avut-o cu craterul deoarece echipa a avut la dispoziție doar patru minute pentru a aduna date despre impact, iar actualul instrument orbital lunar al NASA nu poate vedea regiunea.

„Aceasta este singura imagine de până acum a craterului post-impact”, a spus Colaprete, deși echipa a obținut și date radar care arată rugozitatea sitului.

Colaprete încă speră să poată vedea mai bine dezastrul lăsat în urmă de LCROSS, menționând că un instrument pe care Coreea de Sud intenționează să-l pună pe orbită în jurul Lunii ar trebui să poată vedea situl în ciuda lipsei de lumină solară.

Dacă va fi posibil, instrumentul ar putea vedea nu numai craterul de impact principal, ci și cel lăsat de nava spațială științifică, despre care oamenii de știință se așteaptă să aibă o treime din dimensiune.

În ciuda craterului lăsat în urmă, Colaprete subliniază că misiunea LCROSS nu a vizat neapărat Luna, ci a urmat o orbită foarte specifică. „Nu am urmărit să lovim Luna; aceasta doar ne-a stat în cale. Orbitam în jurul Pământului, iar Luna ne-a ieșit în cale”, a spus el.

Instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești – misiunea Messenger lovește planeta Mercur în 2015

Misiunea Messenger a NASA a fost lansată în 2004 și a ajuns pe orbită în jurul lui Mercur în 2011, apoi a petrecut patru ani orbitând în jurul celei mai mici planete din sistemul solar.

Messenger a cartografiat planeta, i-a studiat geologia și i-a măsurat câmpul magnetic. Dar în 2015 a ajuns la propriul său sfârșit subit, lovindu-se probabil de o stâncă, a declarat Nancy Chabot, un cercetător al planetelor de la  Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory din Maryland, care a luat parte la misiune.

„Aceasta a fost de la început soarta lui Messenger. Odată ce a intrat pe orbită, nu avea să părăsească niciodată orbita și nu avea să poată orbita pentru totdeauna; a fost un drum sigur către impactul cu suprafața la un moment dat”, a spus Chabot.

Dar impactul lui Messenger nu a fost ca multe dintre impacturile controlate care au căutat să se apropie de o suprafață la un unghi cât mai apropiat posibil de 90 de grade.

„Aproape că atinge suprafața până când o atinge complet. Va avea un tip de intrare foarte plat în comparație cu un plonjon vertical, ceea ar trebui să facă un crater cu formă interesantă”, a spus Chabot despre coborârea lui Messenger.

În timp ce echipa Messenger cunoaște momentul prăbușirii navei spațiale, nimeni nu a putut vedea locul impactului. Totuși acest lucru s-ar putea schimba datorită unei misiuni numită BepiColombo condusă de agențiile spațiale europeană și japoneză.

Chabot a spus că, având în vedere ceea ce oamenii de știință așteaptă să vadă la craterul lui Messenger, nu pot fi încă siguri dacă BepiColombo va fi capabil să surprindă imagini cu acesta. Dar dacă vor putea fi obținute imagini, rezultatele ar putea ofero mai multe informații despre cea mai apropiată planetă de Soare.

„Nu am făcut nicio cercetare în acest sens, nu a produs încă date utile, dar are potențialul să o facă, ceea ce cred că este interesant. Asta ar putea fi o moștenire suplimentară a misiunii Messenger, presupun”, a spus Chabot.

Sonda Cassini lovește planeta Saturn în 2017

Următoarea misiune de cercetare a unui gigant gazos făcută de NASA a fost lansată înainte de sfârșitul lui Galileo, dar echipa din spatele misiunii Cassini pe Saturn știa că propria lor navă spațială s-ar putea confrunta cu o soartă similară la sfârșitul activității sale.

Și, desigur, oamenii de știință știau că nu vor să riște un accident necontrolat al navei spațiale nesterilizate pe Titan sau Enceladus, două luni potențial locuibile ale planetei inelate.

„Ne-am uitat la tot felul de lucruri: am fi putut pune Cassini pe o orbită mare, în afara orbitei lui Titan. L-am fi putut trimite pe altă planetă, înapoi pe Jupiter, poate pe Uranus”, a declarat Linda Spilker, un cercetător al planetelor de la JPL și ultimul om de știință al misiunii Cassini.

Dar când o echipă și-a dat seama că o traiectorie corectă pe lângă Titan va trimite nava spațială mai întâi în golul dintre planetă și inele, apoi inevitabil în jos, pe planetă, tentația a fost clară.

„Oamenii de știință aveau o gamă largă de opțiuni despre ceea ce puteau face, dar această șansă de a merge atât de aproape de Saturn, de a aborda noi întrebări științifice și de a proteja planetele totodată, a fost un câștig pe toate planurile pentru misiunea Cassini”, a spus Spilker.

Așadar, în 2017, în ultimele șase luni ale explorărilor sale, Cassini a obținut o viziune complet nouă asupra lui Saturn, în timp ce oamenii de știință au trecut printr-o listă de observații pe care nava spațială nu le-a putut face mai devreme în misiune.

„Au fost o mulțime de cunoștințe noi pe care le puteam acumula. Probabil că nu ne-am fi gândit să încercăm asta neapărat, cu excepția faptului că trebuia să satisfacem protecția planetară”, a spus Linda Spilker.

Finalul misiunii le-a permis oamenilor de știință să calculeze masa inelelor lui Saturn, să confirme un fenomen numit „ploaia inelului”, să determine că axele de rotație și magnetice ale lui Saturn sunt în mod inexplicabil similare și să adune date despre particulele încărcate, cum a făcut-o Galileo înainte de distrugerea sa, cu 14 ani în urmă.

Instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești – HAYABUSA2 lovește asteroidul Ryugu în 2019

Una dintre misiunile care s-au ciocnit de corpuri cerești a fost Hayabusa2, o sondă japoneză însoțită de alți companioni robotici mai mici care a vizitat un asteroid din apropierea Pământului numit Ryugu.

De asemenea, la bordul navei spațiale a fost și un aparat experimental numit Small Carry-on Impactor, sau SCI, care a fost folosit în aprilie 2019.

Cu acest proiect, echipa a plănuit să tragă în esență un glonț spre asteroid, creând un crater artificial. Misiunea a reușit chiar să surprindă o fotografie a resturilor care au fost împroșcate din asteroid în timpul impactului.

Ryugu însuși surprinsese deja echipa misiunii, deoarece era mult mai dur decât au prezis oamenii de știință de la distanță. Nici impactul nu a fost așa cum s-ar fi așteptat cercetătorii de asteroizi.

„Acel crater părea să fie într-un material mai slab. Îți arată de ce trebuie cu adevărat să facem aceste experimente pe asteroizi reali, în spațiu, pentru a-i înțelege. Fiecare experiment pe care îl facem este puțin surprinzător”, a spus Chabot.

Impactul lui Hayabusa2 a făcut posibil și un al doilea tip de cercetări. Nava spațială principală colectase deja mostre de rocă de pe suprafața asteroidului, dar după impact, Hayabusa2 s-a apropiat din nou pentru o manevră finală de prelevare de probe în interiorul craterului.

Eșantionul suplimentar a însemnat că, odată ce nava spațială și-a livrat încărcătura pe Pământ în decembrie 2020, oamenii de știință au putut compara suprafața expusă a asteroidului cu interiorul său, unde roca fusese protejată de intemperii spațiale timp de nenumărați ani.

Vă recomandăm să citiți și:

Astronauții de pe Stația Spațială Internațională au cules primii ardei iuți crescuți vreodată în spațiu

Următoarea furtună solară extremă ar putea produce o „apocalipsă a Internetului”

Primele imagini cu planeta Marte trimise de roverul Zhurong al Chinei

Cum s-ar fi format acești păianjeni pe suprafața planetei Marte