סיקור מקיף

סיכומים ראשוניים ממשימת דיפ אימפקט והרצאתו של גל שריד מאוני ת"א

התוצאות הראשוניות ממבצע ההתרסקות של קליע ששיגרה החללית דיפ אימפקט עם השביט טמפל-1 מחזקות ידע קודם על שביטים ומספקות גם מידע חדש

תמונה זו צולמה בידי האימפקטור -החללית שהתנגשה בשביט טמפל-1 כחמש דקות לפני ההתנגשות. יש גם תמונות שצולמו ממש בקרבת השביט שניות אחדות לפני ההתנגשות. הבי.בי.סי מוסר כי פלומת החומרים שיצאה מן השביט בשל ההתנגשות היתה גדולה ובהירה יותר מאשר צפו בנאס"א. ולפיכך יתכן שהחללית החמיצה את ההזדמנות לצפות במכתש שנגרם בשל ההתנגשות, בשל הפלומה הגדולה שיצר החומר שנפלט. צפיה במכתש היתה אמורה לספק למדענים מידע אודות המבנה הפנימי של השביט, אך הצוות משוכנע כי שיטות לא ישירות להערכת ממדי המכתש יסייעו להם להבין את טבעו של המכתש. בכל העולם עקבו אסטרונומים מקצוענים וחובבים אחר השביט טמפל-1 לפני, בזמן (למעטים שהשביט זרח בשמי הלילה שלהם בעת ההתרחשות) וכמובן אחרי ההתרסקות. כשלושה ימים לאחר המבצע, ב-7/7 ערך המועדון האסטרונומי של אוניברסיטת תל אביב כנס אותו פתחה החוקרת דינה פריאלניק שנתנה רקע כללי מהם כוכבי השביט, ודיברה על הקשר המפתיע בין החומרים היוצאים מנובות – כוכבים שהתפוצצו ובין המרכיבים של השביט. דוד פולישוק מהמחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב סיפר: " היינו חלק המאמץ הבינלואמי כי נרשמנו כמצפה רשמי ולכן גם עודכנו בכל ההתפתחויות. כל לילה יכולנו לצפות בשביט טמפל רק במשך שעתיים וחצי מרדת החשכה ועד שהשביט שקע. השתמשנו בטלסקופ החדש במצפה הכוכבים וייז במצפה רמון. אמנם הוא קטן יותר מהטלסקופ הותיק, קוטר המראה שלו רק 18 אינטש ואין לו פילטרים אך לעומת זאת הוא עובד בשלט רחוק ומשנה את כיוונו באופן אוטומטי לפי תוכנית תצפית מתוכננת מראש. מהצילומים שלנו עולה כי הזנב של השביט מאוד דליל. רואים דרכו כוכבים שנמצאים מאחוריו. העלנו תוך כדי התצפית תמונות לאתר. רצינו לראות אם תמונה שצולמה ביום ראשון בערב, לפני ההתנגשות ולאחר מכן ביום שני – כ-12 שעות לאחר ההתנגשות, ולראות אם יש הבדלים ולא מצאנו הבדלים בבהירות, אם כי יש כאלה שראו הבדלים יום למחרת. כנראה שאחרי 12 שעות האבק שכך, או שהעננים והאבק הורידו את הבהירות. את הדיווחים מהפרויקט ריכז גל שריד, דוקטורנט שמחקרו מתמחה בשביטים: "תחילה אנחנו שואלים את עצמנו למה לנו לחקור שביטים? כפי שדינה אמרה, שביטים הם שרידים ארכיאולוגיים, שאריות קפואות מתקופת היווצרות של מערכת השמש, הם מספקים רמזים לפיסיקה ולכימיה של הערפילית השמשית, שימור של החומר הבינכוכבי וכן הם מכילים אבק ומים שהם הבסיסים לחיים. כמו כן הם פשוט יפים. "השביטים הביאו מים לכדור הארץ, אולי עד כדי שני שליש מהמים על כדור הארץ. הם הביאו חומרים אורגניים – תרכובות פחמן ומימן. השביטים אחראים להפגזה הכבדה של כוכבי הלכת הפנימיים – גם רואים בצילומים של כוכבי לכת וירחים. יש לנו ידע חלקי לגבי הכימיה והפיזיקה של ההילה והזנב אבל לא יודעים כמעט כלום על הרכבו הפנימי. איננו יודעים על התפתחותם ותהליכי "העלמות" – מיצוי הגזים האם הם נאטמים. איננו יודעים על המבנה וההרכב הנפימיים, על השכיחות הכימית בהילה ובגרעין, אנחנו גם לא יודעים מאפיינים חומרים בסיסים של הגרעין (צפיפותמסה, חוזק, הולכת חום וכו'.) המטרה העיקרית של משימת דיפ אימפקט היתה הבנת ההבדל בין פנים השביט לפני השטח, קביעת מאפיינים חומריים בסיסיים; חקר חומרים "ראשוניים" מתחת לפני השטח. עד עכשיו הוקדשו לשביטים משימות כמו דיפ ספייס 1, ג'יוטו, סטארדסט שרק צילמו את פני השביט אותו חקרה כל אחת מהן. המטרות המשניות של המבצע היו הבנת תהליכי ההעלמות ופיזיקה של יצירת מכתשים (פוגע קליע באיזשהו סוג של שטח, מה קורה). משימת דיפ אימפקט היא חלק מתפיסה של נאסא שנקראת תוכנית התגליות (Discovery Program). לפי התוכנית הזו נאס"א לא תהיה הגורם העיקרי, המזין העיקרי של משימות חלל. נאס"א רוצים לייצר שפע של משימות חלל זולות, קצרות, מהירות. במקום שנאס"א תתחיל להוציא מכרזים לבניית חללית, תוכנית ועוד. נאס"א מקבלת פרויקט מוכן מאדם ואסור לו לחרוג מתקציב (300 מיליון) וזמן (3 שנים). המשימות המפורסמות במסגרת פוריקט זה היו מארס פאת'פיינדר, לונר פרוספטקור, סטארדאסט, ג'נסיס – משימה שאספה חלקי שמש, שלחה אותן בקפסולה לכדור הארץ ואת רובה הצליחו להציל. קונטור – שחודש אחרי השיגור אבד הקשר איתה. DAWN שתקיף את וסטה וצרס וקפלר שתסייע לנו לגלות כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שגודלם כגודל כדור הארץ. טמפל, האיש שגילה את השביט היה אסטרונום מאוד מוצלח וגילה הרבה שביטים במצפה ליד פירנצה שניהל מ-1782 ועד מותו. טמפל-1 הוא השביט הראשון שגילה. שביטים מתחלקים לשלושה סוגים – יאקוטקי –זמן מאוד ארוך 17 אלף שנים, האלי ששייך לסוג משלו. וטמפל-1 מסוג השביטים הצדקיים (כלומר שהמסלול שלהם הוא בתוך מסלולו של צדק). זמן המחזור של טמפל-1 הוא 5.5 שנים, המרחק הקרוב שלו לשמש הוא 1.5 יחידות אסטרונומיות, הוא מסתובב סביב צירו כמעט 42 שעות, והרדיוס האפקטיבי הוא כ-3 קילומטר. השביט נצפה על ידי טלסקופים חלליים האבל, שפיצר. צופים גם בפעילות שלו כאשר הוא מתקרב לשמש – אותם סילוני חומר שנפלטים מאזורים פעילים על פני השביט. השביט טמפל-1 מסתובב למעשה סביב יותר מציר אחד. משימת דיפ אימפקט שוגרה ב-12 בינואר 2005. הזמן המתוכנן היה כחצי שנה. היא ביצעה תמרוני מסלול, שחררה את האימפקטור, ביצעה עוד שינוי מסלול כדי למקם את עצמה מול השביט. גם האימפקטור מבצע תמרוני מסלול על מנת לפגוע בנקודה מסוימת על גבי השביט. ב-852 שעון ישראל, יום שני בבוקר, 13 דקות של תצפית על ידי חללית היעף, לאחר מכן היא נכנסה למצב מגננה על מנת שחלקיקי האבק שנזרקים מהשביט לא יפגעו במכשור העדין. לאחר מעבר של חצי שעה במרחק קרוב של 500 ק"מ מגלעין היא הסתובבה חזרה המשיכה לצלם את תוצאות המפגש. זו משימה מאוד פשוטה. היופי שבה הוא שהיא פשוטה וקלה יחסית. בסך הכל יש שלושה מכשירים על החללית – מצלמה גדולה (למעשה טלסקופ גדול), מצלמה קטנה יותר והאימפקטור – שהוא לא מכשיר בגודל מכונת כביסה שמתרסק לו בחוסר מודעות מוחלט על שביט אלא זו חללית מתפקדת עם תוכנת ניווט, מצלמה משלה, מנועי דחף. כל הפלטפורמה נכנסת בפחות מ-3 מטרים של תכולת הראש של החללית דלתא 2. באשר לחללית האם, מסתה כ-650 ק"ג המקבלת כוח מתאים סולאריים וגם מסוללה קטנה לתחזק את הפעילות בזמן מגננה ובזמן המעבר. מנועי דחף. כולה בסדר גודל של חיפושית. האימפקטור – חללית הפגיעה – מסתה 370 ק"ג מהירות פגיעה 36 אלף קמ"ש. פועלת כחללית עצמאית רק מרגע הניתוק. החל מ- 24 שעות לפני הפגיעה פעלו בעצם 2 חלליות עצמאיות. גם לה מנועי דחף חלשים יותר. האימפקטור מורכב מטבעות נחושת המורכבות אחת על השניה, משהו כמו 100 קג של נחושת (45 אלף מטבעות של סנט אחד). בקידמת האימפקטור אנחנו רואים חיישן מטרה – מצלמה שנועדה להביא את חללית המטרה לנקודה האופטימלית ביותר של פגיעה. המכשירים – MRI: מצלמה ברזולציה בינונית. זהו טלסקופ בקוטר של 12 סנטימטר המסוגל לצלם ברזולוציה של 10 מטרים לפיקסל ממרחק של 700 קילומטר. עליו מורכב פילטר הפועל בתחום הנראה. בדרכה צילמה החללית את הירח למטרות כיול המצלמה. מטרת המצלמה – לתת תוצאות צפיה אבל גם לאפשר ניווט ותמרון יותר טובים לחללית. מכשיר הITS (חיישן המטרה של האימפקטור) הוא זהה ל-MRI, רק בלי הפילטרים של התחום הנראה. המכשיר הרציני והחשוב על חללית היעף הוא HRI –מצלמה ברזולוציה גבוהה. תמונה קצת לא טובה של צדק שצולמה ב-6 בפברואר. הדאיגה את החוקרים שקבעו כי התקלה נבעה מהצטברות של לחות. הם הפעילו את הרדיאטור ותיקנו את זה. קוטרה של מראת הטלסקופ 30 סנטימטר הופכת אותו לאחד מהחזקים ששוגרו אי פעם למשימה במערכת השמש. המכשיר מספק הפרדה של 2 מטרים לפיקסל ממרחק של 700 קילומטר. הוא מכיל ספקטרומטר באורכי גל אינפרה אדום בין 1.05 ל-4.8 מיקרון הוא תחום חשוב כי אנחנו רואים אור מוחזר, אור נפלט, מאפייני בליעה של קרח, סיליקטים ותרכובות אורגניות וכן של גזים מעוררים שיכולים להפלט כתוצאה מפליטת גזים מהגרעין. אחת התוצאות הרשמיות היחידות שפורסמו – לקראת סוף יוני המכשיר צילם את טמפל-1 ורואים קווים של מים דו תחמוצת וחד תחמוצת הפחמן ופחמימנים. זה דומה לספקטרה האינפרה-אדום של האלי, כלומר הניחוש לגבי הרכב של כוכבי שביט אושר בשני ספקטרה חלליים בלתי תלויים. כאמור גם 60 מצפים ברחבי כדור הארץ צפו במשימה הזו, והם כיסו כמעט את כל העולם. היה שיתוף פעולה מרשים. בנוסף למצפים המקצועיים היו גם חובבים ונאס"א שיתפה איתם פעולה בצורה הכי רחבה והכי מרשימה עד היום. התוכנית של תצפיות על ידי מצפים קטנים ואסטרונומים חובבים החלה לפני 20 שנה אבל הגיעה לשיא שלה הפעילות של דיפ אימפקט. יש לנו כמובן מצפים בחלל וכולם התייצבו ליום הפקודה לצפות בעצם זעיר אחד: שפיצר בתחום האיפנרה אדום, האבל בתחום הנראה, צ'אנדרה בתחום הX ורוזטה. טלסקופ החלל האבל צילם התפרצות של הגרעין ב-14 ביוני. צ'אנדרה צילם תמונה נהדרת. רואים גם ניתוח התצפית של האבל בהתפרצות נוספת. ב-25 באפריל 2005 צולמה התמונה ראשונה שבה רואים טמפל-1 והיא בוצעה על מנת לכייל את אמצעי הניווט של החללית. בדרך תועדו שלוש התפרצויות של השביט שנצפו מכדור הארץ ב-14 ביוני, 22 ביוני ו-2 ביולי. אף פעם לא היתה תצפית רציפה בשביטים ולכן זה היה ניחוש תיאורטי שחוזק על ידי תצפיות אקראיות. מדובר בהתפרצויות טבעיות. שום דבר לא פגע בו. 24 שעות לפני האימפקטור התנתק, השתרר ב-JPL מתח עד שהגיעה צילום של דיפ אימפקט את הבן האובד. שעה וחצי לפני הפגיעה האימפקטור התחיל בתמרוני הפגיעה. החללית עצמאית לחלוטין וקובעת בעצמה את הנקודה הטובה לפגיעה. אנחנו מחפשים את הנקודה הבהירה ביותר על גבי השביט, משקללים גם נתונים של הצורה, מכוונים על מנת לא לפגוע בדיוק בנקודה הכי בהירה. רוצים לפגוע בנקודה שאינה חשוכה לגמרי אך גם מעניינת. מרכיבים בהירים מסמנים לנו קרח שדרכו אפשר לחדור. בשמונה חמישים ושתיים שעון ישראל ההתנגשות התמונה האחרונה שנאס"א פרסמה שצילם האימפקטור הדוהר אל מותו צולמה 20 שניות לפני הפגיעה ממרחק 300 מטר מהשביט ובה רואים תצורות נוף רבות, ובהן מכתשים.מהם תוואי השטח, מהם האזורים הבהירים והחלקים? מה אנחנו יכולים ללמוד מתווואי השטח? יש גם תמונה שלא פורסמה, ואשר צולמה 3 שניות לפני ההתנגשות מגובה 30 מטר מעל לפני השביט. בחדר הבקרה ב-JPL מחכים לתוצאות אלה שבע וחצי דקות כי הפגיעה התרחשה 0.9 יחידות אסטרונומיות. ואז הם רואים את תמונת ההתפרצות שצולמה מחללית היעף.הטלוויזיה של נאס"א העבירה את המעמד בשידור ישיר. בחדר הבקרה רואים כל הזמן תמונה מתחדשת, לרגע נעלמת ופחדנו שקרה משהו למצלמה. ואכן אלו זיקוקי יום העצמאות, ה-4 ביולי. האימפקטור סיים את עבודתו ועכשיו מתחילה העבודה של ניתוח הממצאים. האבל מצלם רצף של תמונות שעה וחצי אחרי הפגיעה האבל מצלם מניפת אבק גדולה מאוד, היא שונה בצורה שלה מהסילונים הטבעיים. זה אומר משהו על מהירות חלקיקי האבק והגדלים שלהם. גם טלסקופ ניוטון בקרני X צילם צילומים אבל אף אחד לא מדבר עליהם. כנראה שאין תוצאות מוצלחות. יש דפוס התבהרות בעל שתי פסגות – אחת לפני הפיצוץ ואחת אחריה ואולם אף אחד עדיין לא ניתח את התוצאות. דיפ אימפקט עצמה מסתכלת אחורה, 50 דקות אחרי הפגיעה, המצלמה ברזולוציה גבוהה מצלמת מניפת אבק. צורה חרוטית שגם היא יכולה ללמד אותנו על החומר עצמו ועל האינטרקציה שלו עם החומר שפגע בו. 67 שניות לאחר הפגיעה מה ניתן להסיק מנתוני הפגיעה וניתוח הפליטה מהמכתש? זו שאלה שעדיין פתוחה. במסיבת העיתונאים ראינו בצילומים של הפגיעה, מיד אחרי הפגיעה יצאה אלומה ולאחר מכן היתה עוד התפרצות גדולה מאוד. זה כנראה מחזק מודלים של מבנה הגרעין שבהם השכבה העליונה רכה עשויה מקרח נקבובי כאשר מתחתיה יש שכבה בהרכב שונה. פיט שולץ חבר הצוות המדעי שהיה אחראי על ניסויי המכתש. כאשר נשאל על ידי עיתונאית מי זכה ב-PULL. אנחנו לא יודעים מי זכה אבל יודעים בטוח מי הפסיד. מייק אוהרן, החוקר הראשי של הפרויקט שהקדיש עשרות שנים לחקר שביטים ושנים לתכנון המשימה. – האם המשימה ענתה על הציפיות שלכם ממנה, ענה: "יש כל כך הרבה דברים שאנחנו לא יודעים על שביטים, אני מעריך שיקח עוד כמה שנים עד שהתוצאות יעוגנו בתובנה ומודלים מדעיים ברורים. באשר לאותה ידיעה בבי.בי.סי בה פתחנו, שלפיה בשל כל התמרונים והכניסה למגננה של החללית ובשל החומר הרב מן הצפוי שנפלט מהמכתש, בעצם לא צילמו את המכתש. ענה שריד: "את המתש כתמונה בהירה ונוחה לצפיה אני לא מאמין שהיו מצלמים בכל דרך כי לאחר הפגיעה יש פליטה של אבק. האבק מחזיר אור וחלק ממנו גם פולט קרינה בגלל שהוא מתחמם. מה שכן, ניתן יהיה לבצעהדמיה על התמונות שישנם באמצעות מודלים של יצירת מכתשים –מהירות חלקיקים וכיוונם ולקבל תמונה של המכתש.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן