Polska szykuje zasadzkę w kosmosie. Nasz sprzęt zbada obiekt z innego świata
Polscy naukowcy opracowali instrument, który wkrótce zapoluje na kometę podobną do komety 3I/Atlas.
W tej nietypowej misji Europejskiej Agencji Kosmicznej ważną rolę odgrywa Polska. Zakończono testy zintegrowanego instrumentu DFP-B2, czyli Dust, Fields and Plasma, przygotowanego dla jednej z mniejszych sond misji Comet Interceptor. Urządzenie zostało już dostarczone do zakładów firmy SENER, hiszpańskiego integratora odpowiedzialnego za sondę B2.
Międzynarodowym zespołem partnerów naukowych i technologicznych odpowiedzialnych za DFP-B2 kieruje Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN). To pierwszy w pełni ukończony instrument lotny dostarczony w ramach całej misji Comet Interceptor, której start planowany jest na 2029 r.
Comet Interceptor składa się ze statku głównego A oraz dwóch mniejszych sond B1 i B2. Instrument opracowany przez polskich naukowców zostanie zainstalowany zarówno na statku A, jak i na sondzie B2.
Comet Interceptor należy do misji klasy F programu naukowego ESA Cosmic Vision. Kategoria ta obejmuje szybkie misje rozwojowe realizowane przez doświadczone zespoły wykorzystujące instrumenty i technologie sprawdzone wcześniej w innych projektach kosmicznych.
Misja Comet Interceptor ma wyjątkowy cel naukowy - zbadanie dziewiczej komety długookresowej pochodzącej z Obłoku Oorta lub obiektu międzygwiezdnego wchodzącego do Układu Słonecznego. Liczmy na kolejną kometę typu 3I/Atlas. Będzie to pierwsza w historii misja ESA zaprojektowana do przechwycenia i analizy wcześniej nieznanego obiektu kosmicznego.
Nowe spojrzenie na komety dzięki pomiarom z trzech statków kosmicznych
Instrument DFP bada pył, pola magnetyczne i elektryczne oraz plazmę w otoczeniu komety. Zintegrowane instrumenty DFP zostaną rozmieszczone zarówno na głównym statku A, jak i na mniejszej sondzie B2, umożliwiając jednoczesne wielopunktowe pomiary takich parametrów jak gęstość, temperatura i prędkość plazmy, rozkłady energii elektronów, jonów i atomów neutralnych, właściwości plazmy pyłowej oraz potencjał statku kosmicznego.
Podobne możliwości pomiarowe posiada również sonda B1 rozwijana przez japońską agencję kosmiczną JAXA.
Takie równoczesne obserwacje wykonywane przez instrumenty DFP znajdujące się w różnych odległościach od jądra komety po raz pierwszy umożliwią rekonstrukcję złożonej trójwymiarowej struktury komy kometarnej, opis procesów zachodzących na jej powierzchni oraz analizę oddziaływań z wiatrem słonecznym.
Badania mają pomóc odpowiedzieć na fundamentalne pytania dotyczące pochodzenia i ewolucji komet, a także warunków panujących podczas formowania się Układu Słonecznego.
Polski wkład w jedną z najbardziej ambitnych misji ESA
Podobnie jak w przypadku innych dużych misji ESA, instrument DFP jest rezultatem ścisłej współpracy licznych zespołów badawczych, inżynierów i instytutów naukowych z całej Europy. Opracowanie tak zaawansowanych systemów wymaga połączenia specjalistycznej wiedzy, doświadczenia i nowoczesnych technologii rozwijanych przez międzynarodowe konsorcja. Kierownikiem naukowym instrumentu DFP i całego konsorcjum jest prof. Hanna Rothkaehl z CBK PAN.
Misja Comet Interceptor została wybrana przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2019 r., a formalnie zatwierdzona w 2022 r. Od tego czasu trwają prace nad budową, integracją i testowaniem instrumentów naukowych, a dostarczenie pierwszego ukończonego instrumentu lotnego stanowi ważny kamień milowy projektu.
Kolejnym istotnym etapem będzie ukończenie instrumentu DFP dla statku A, planowane na koniec lipca 2026 roku, a następnie jego dostarczenie do zakładów OHB w Mediolanie w celu integracji.
Testy drugiego, większego instrumentu, który zostanie zamontowany na statku-matce, powinny zakończyć się do połowy lata. Będzie on wyposażony w sensory podobne do tych znajdujących się na mniejszej sondzie, ale także w dodatkowe analizatory plazmy, sondy Langmuira i dwa analizatory cząstek — wszystko po to, aby lepiej zrozumieć środowisko otaczające kometę - mówi mgr inż. Konrad Aleksiejuk, kierownik Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej CBK PAN oraz członek zespołu misji Comet Interceptor.
Start misji Comet Interceptor wraz z dodatkowym komercyjnym ładunkiem planowany jest na przełom lat 2028 i 2029 przy użyciu rakiety Ariane 6. Po osiągnięciu punktu libracyjnego L2 statek będzie oczekiwał na wybór odpowiedniego celu kometarnego. Naukowcy szczególnie liczą na możliwość zbadania obiektu pochodzącego spoza Układu Słonecznego.
Więcej na Spider's Web:
Komety są kapsułami czasu
Jak podkreśla prof. Hanna Rothkaehl, komety zachowują materię pochodzącą z najwcześniejszych etapów formowania się układów planetarnych.
Komety są swego rodzaju kapsułami czasu. Ich jądra zawierają zamrożone molekuły pochodzące z okresu formowania się Układu Słonecznego lub - w przypadku obiektów międzygwiezdnych - z innych układów planetarnych. Możliwość zbadania takiego obiektu byłaby wyjątkową szansą na zrozumienie warunków panujących podczas narodzin planet i systemów planetarnych - wyjaśnia badaczka.
Misja jest ukierunkowana na obiekty podobne do międzygwiezdnej komety 3I/Atlas, która wzbudziła ogromne zainteresowanie środowiska naukowego. Jednak bardzo wysoka prędkość 3I/Atlas uniemożliwiłaby bliskie obserwacje, nawet gdyby Comet Interceptor był już operacyjny.
Zespoły naukowe opracowują obecnie procedury wyboru przyszłego celu misji oraz prowadzą szeroko zakrojone obserwacje potencjalnych kandydatów.
Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, za kilka lat instrument przygotowany pod kierunkiem CBK PAN znajdzie się w pobliżu obiektu, którego dziś możemy jeszcze nie znać. Może będzie to kometa z najdalszych obrzeży Układu Słonecznego, może kolejny międzygwiezdny przybysz. W obu przypadkach stawka jest ta sama - zajrzeć do materiału, który pamięta narodziny planet.
