Harpun na komety

W Goddard Space Flight Center specjaliści z NASA pracują nad harpunem, który umożliwiłby pobieranie próbek z komet. Próba wysłania lądownika na obracający się, pędzący z prędkością 240 000 kilometrów na godzinę obiekt, który jest otoczony chmurą szczątków byłaby bardzo ryzykowna. Stąd pomysł na wysłanie pojazdu, który po zbliżeniu się do komety wystrzeliłby harpun zbierający próbki.

Testowy mechanizm wystrzeliwania przypomina metalową balistę. Ze względów bezpieczeństwa balista skierowana jest na podłogę. Przypadkowo odpalony pocisk może przelecieć ponad 1,5 kilometra. Mechanizm napinany jest elektrycznie, co pozwala na precyzyjne dobranie siły. Balista pozwala na wystrzeliwanie pocisków z prędkością do 30 metrów na sekundę.

Jednym z podstawowych problemów, z którym muszą poradzić sobie specjaliści, jest takie zaprojektowanie harpunu, by radził sobie z różnymi materiałami, z których mogą składać się komety. Nie jesteśmy pewni, na co natrafimy na komecie. Jej powierzchnia może być miękka i niestabilna, zbudowana w większości z pyłu, ale może to być również lód wymieszany z drobnymi kamykami lub ze skałami. Najprawdopodobniej poszczególne obszary będą miały różny skład, musimy więc stworzyć harpun, który będzie w stanie penetrować różne materiały. Obecnie najważniejszym naszym celem jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, jakiej siły należy użyć w zależności od materiału i głębokości, na jaki chcemy go spenetrować. Jak musi być geometria czubka w zależności od materiału? Jak masa harpunu i jego przekrój wpłyną na jego zdolności do penetracji? Balista pozwala nam na bezpieczne przetestowanie różnych opcji i określenie wielkości urządzenia, które będzie użyte podczas misji - mówi Donald Wegel, główny inżynier projektu.

Specjaliści pracują też nad stworzeniem pojemnika na próbki. Musi on być umieszczony w pobliżu czubka pocisku i pozostawać otwarty podczas penetracji komety. Później musi zostać zamknięty, odłączony od pocisku i dostarczony do sondy kosmicznej. Jak przyznają inżynierowie, opracowanie wszystkich elementów harpunu to niezwykle trudne zadanie. Przeprowadzenie symulacji komputerowych nie jest możliwe, gdyż nigdy wcześniej nie próbowano niczego wbijać w kometę, nie istnieją zatem żadne dane, na których można by oprzeć symulacje.

Uczeni przewidują, że sonda będzie wyposażona w wiele różnych harpunów dostosowanych do różnej budowy obszaru, w który ma się wbić.

Inżynierowie z NASA najpierw zakończą badania nad prototypem, a później zwrócą się o pieniądze na budowę gotowego urządzenia. Dopóki nie udowodnią, że prototyp jest skuteczny, nie otrzymają kolejnych funduszy.

W pracy niewątpliwie pomoże im fakt, że w roku 2014 w ramach misji Rosetta Europejska Agencja Kosmiczna wbije harpun w kometę 67P/Churyumov-Gerasimenko. Jego zadaniem będzie umocowanie próbnika Philae na powierzchni komety. Harpun Rosetty to bardzo sprytny projekt, ale nie jest przeznaczony do zbierania próbek. Przyjrzymy się ich pracy i dzięki temu posuniemy się naprzód w projekcie zbiornika na próbki - stwierdził Wegel.

Pomysł użycia harpunu narodził się podczas opracowywania sposobu lądowania na komecie. Jako, że są bo bardzo małe obiekty, ich grawitacja jest niezwykle słaba. Ewentualna sonda musiałaby w jakiś sposób przyczepić się do komety. Inżynierowie stwierdzili, że znacznie łatwiejsze od zakotwiczenia i wiercenia w komecie będzie samo użycie mechanizmu, który i tak musiałby posłużyć do przycumowania pojazdu do komety.

kometa harpun próbka