O godzinie 8:47, po kilkukrotnych zmianach terminu startu, w pierwszy etap podróży kierujący próbnik do serca komet – zamarzniętych pozostałości z narodzin naszego układu planetarnego, wystrzelona została sonda CONTOUR. Start nastąpił z Przylądka Canaveral na pokładzie rakiety nośnej Boeing Delta 2.

Rakieta Delta 2 startuje z Przylądka Canaveral na Florydzie wynosząc w Kosmos sondę CONTOUR. Jej celem będzie badanie komet.

Przebieg dzisiejszego startu:

1 minuta i 5 sekund: Odłączyły się cztery rakiety wspomagające na paliwo stałe.

4 minuty i 30 sekund: Odłączył się zużyty silnik pierwszego stopnia. 10 sekund później uruchomiony został silnik drugiego stopnia.

5 minut: Odrzucone zostały osłony pokrywające sondę CONTOUR.

11 minut i 40 sekund: Wyłączony został silnik drugiego stopnia. Rakieta Delta 2 wraz z CONTOUR’em znalazła się na zaplanowanej tymczasowej orbicie wokół Ziemi.

58 minut i 35 sekund: Na cztery sekundy został ponownie uruchmiony silnik drugiego stopnia.

60 minut i 20 sekund: Silnik drugiego stopnia został odrzucony, uruchomiono silnik stopnia trzeciego. Pracował przez 86 sekund.

64 minuty: CONTOUR odłączył się od rakiety Delta 2 i znalazł sie na mocno eliptycznej orbicie o odległości perygeum równej około jednej trzeciej odległości do Księżyca. Pozostanie na niej do 15 sierpnia, kiedy to jego własne silniki rakietowe skierują go na spotkanie z kometą Encke.

Sonda Comet Nucleus Tour (CONTOUR) w trakcie montażu w Centrum Kosmicznym imienia Kennedy’ego.

Komety są jednym z najstarszych obiektów poruszających się po Układzie Słonecznym, swoistymi kapsułami przechowującymi zapis chemicznych i fizycznych procesów zachodzących w czasie, gdy planety zaczęły się formować ponad 4.5 miliarda lat temu. Naukowcy wierzą, że komety mogły przynieść ze sobą na Ziemię część wody w oceanach, niektóre występujące w ziemskiej atmosferze gazy a nawet odpowiedzalne za powstanie życia cząsteczki. Niestety, nie możemy sprawdzić tych hipotez, dopóki nie dowiemy się więcej o podobieństwach i różnicach między kometami.

CONTOUR odwiedzi i przebada co najmniej dwie komety – oceniając ich zróżnicowanie, określając ich właściwości i odpowiadając na kilka pytań dotyczących ewolucji komet.

Serce komety

Sercem komety jest jądro: poszarpana bryła lodu i odłamkow skał, często o średnicy zaledwie kilku kilometrów. Kiedy kometa zbliża się na kilkaset milionów kilometrów do Słońca, jądro podgrzewa się, lód zaczyna parować, a uwolnione okruchy skał i pyłu zaczynają formować atmosferę zwaną komą (lub głową) oraz długi i cienki warkocz. Te przyciągające uwagę, rozmazane części komety mogą ciągnąć się tysiącami kilometrów. Ciśnienie światła słonecznego wtłacza gaz i pył do warkocza, który może ciągnąć się milionami kilometrów.

Głowy i warkocze są dostatecznie duże do badania przy pomocy ziemskich teleskopów, ale jądra są tak niewielkie, że musimy się do nich znacznie zbliżyć, by dokonać takiego badania. Dotychczas jedynie dwukrotnie zbliżyliśmy się do jądra komety na wystarczającą do dokonania pomiarów odległość, dokonały tego: satelita European Space Agency – Giotto, który sfotografował jądro komety Halleya w 1986 roku, oraz NASA’s Deep Space 1, który zebrał dane dotyczące komety 19P/Borrelly w ubiegłym roku.

Komety są najliczniejszymi niewielkimi ciałami, jakie znajdują się w naszym systenie planetarnym, obecne oszacowania oceniają ich liczbę na około milion milionów. Większość komet pozostaje w miejscu, gdzie się uformowały – w obszernym obszarze tzw. głębokiego kosmosu rozciagającego się pomiędzy Neptunem i Plutonem, ale niektóre zostały wytrącone z orbit i zbliżają się do Słońca. Grawitacja Jowisza może następnie zmienić tor komety, powodując, że nigdy nie wykroczy ona poza orbitę planety-giganta.

Sonda CONTOUR zbliży się przynajmniej do dwóch komet: Encke i Schwassmann-Wachmann 3.

Docelowe dla misji CONTOUR komety – 2P/Encke i 3P/Schwassmann-Wachmann 3 – należą do jowiszowej “rodziny” komet. Encke i SW3 należą do rodziny komet okrążających Slońce w okresie czasu poniżej 200 lat. CONTOUR przeleci ponad każdą z nich, wykonując zdjęcia i mapy spektralne jądra podczas pomiarów i analizowania otaczającego je gazu i pyłu.

Kluczowe pomiary CONTOUR

  • Zdjęcia jądra zostaną wykonane w rozdzielczości 4 metrów na piksel – dziesięciokrotnie lepszej niż zdjęcia zrobione przez Deep Space 1 i 25 lepszej jakości niż fotografie Giotta. Zdjęcia mają odsłonić szczegóły morfologii i procesy wyjaśniające działanie komety;
  • Okreslić rozmiar jądra, kształt, rotację, albedo/kolor niejednorodny (100-500 metrów na piksel);
  • Określić rozmieszczenie składników jądra i głowy;
  • Wykonać szczegółowe pomiary gazu i pyłu w pobliżu jądra;
  • Określić poziom pozagazowy poprzez zdjęcia, spectroskopię oraz pomiary gazu i pyłu;
  • Komety misji CONTOUR

    Docelowe komety misji CONTOUR zostały wybrane z powodu różnic fizycznych i bliskości Ziemi w czasie spotkania z sondą. Próbnik odwiedzi komety Encke i Schwassmann-Wachmann 3 kiedy będą one blisko Słońca, w swojej największej aktywności. Komety będą również stosunkowo bliskie Ziemi – odległość wyniesie poniżej 50 milionów kilometrów – co umożliwi dokonanie naziemnych obserwacji.

    Po raz pierwszy dostrzeżona w 1786 roku, kometa 2P/Encke była obserwowana w swoim maksimum częściej niż jakakolwiek inna. Ma najkrótszą ze znanych nam orbit, która pozwala na obieg Słońca w czasie 3.2 roku. Encke można by nazwać najsłynniejszą po komecie Halleya – amerykański astronom i członek projektu CONTOUR – Fred L. Whipple – oparł właśnie na niej swoją koncepcję jądra komety jako “brudnej śnieżki”.

    Uważa się, że Encke ma długość około 8 kilometrów z przeciętną długością promienia wynoszącą około 2.5 kilometra. Encke jest “starą” kometą, zawierającą stosunkowo mało gazu i pyłu, ale pozostaje bardziej aktywna niż oczekiwano od komety, która kilka tysięcy razy zbliżyła się do Słońca.

    73P/Schwassmann-Wachmann 3 została odkryta w 1930 i była uważana za przewidywalną przez większość astronomów dopóki nie przeszła w poblizu Słońca w połowie 1990 roku i nie podzieliła się na kilka części. Jeden z fragmentów juz zniknął; największy z pozostałych nie przekracza średnicy 2 kilometrów. Stosunkowo młoda i aktywna kometa – zwłaszcza w porównaniu do Encke – SW3 potrzebuje 5.5 roku by obiec Słońce. Kiedy CONTOUR osiągnie SW3 w czerwcu 2006 roku, naukowcy mają nadzieję uzyskać doskonałe spojrzenie na świeżą, niezmienioną powierzchnię komety, a także na ślady materiałów z wnętrza jądra.

    “Nowa” kometa

    Zespół koordynujący misję może użyć przelotu sondy w pobliżu Ziemi do skierowania jej w kierunku nastęnego obiektu. Elastyczność ta może pozwolić na studiowanie kolejnej komety okrążającej w długim okresie czasu Słońce, jak na przykład jasna, spektakularna kometa Hale-Boppa w 1997 roku.

    Porównywalne dane

    Dane uzyskane przez CONTOUR zostaną porównane z większością danych sond Giotto i Deep Space 1, włączając kluczowy wgląd na różnice pomiędzy kometami typu Halleya i krótkookresowymi kometami jak Encke i SW3. CONTOUR i Stardust posiadają ten sam analizator pyłu umożliwiając tym samym bezpośrednie porównanie danych.

    Autor

    Łukasz Wiśniewski