4 juli är självständighetsdagen i USA, och amerikaner njuter vanligtvis av sin semester med några fyrverkerier. Den 4 juli kommer ett rymdskepp av tvättmaskinstorlek att slå i Comet Tempel 1, hugga ut en krater och släppa ut ton is och sten i rymden. Flyby-rymdskeppet kommer att titta på kollisionen på ett säkert avstånd och skicka oss de mest spektakulära bilder som någonsin tagits av en komet - och dess färska blåmärken. Dr. Lucy McFadden är med i vetenskapsteamet för Deep Impact och talar till mig från University of Maryland.
Lyssna på intervjun: Gör dig redo för Deep Impact (6,1 MB)
Eller prenumerera på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Kan du ge mig en förhandsgranskning av det vi kommer att se den 4 juli?
Dr. Lucy McFadden: Jag önskar att jag visste exakt vad som skulle hända den 4 juli, men det här är ett experiment. Jag kan berätta vad vi tror att vi kan se, men chansen är stor att det kan vara betydligt annorlunda.
Så vi har ett rymdskepp på väg till Comet Tempel 1, som är en kortperiod som kommer i kretslopp - kommer in i det inre solsystemet - ungefär var 5,5 år. Det är ungefär storleken på Washington DC. Det kan passa in i Washington DC, men det är lite långsträckt. Det är ungefär 14 km med 4 km med 4 km, och när vårt rymdskepp går mot det har vi planerat att faktiskt separera rymdskeppet i två delar. Låt mig sätta scenen här, denna komet är i en bana runt solen. Den kommer till sin närmaste punkt på solen, kallad perihelion, och går därmed med sin snabbaste hastighet genom solsystemet i början av juli. Vårt rymdskepp är också i kretslopp runt solen, och det är på väg att fånga kometens bana. 24 timmar innan vi planerar att påverka denna komet kommer vi att separera de två rymdfarkosterna, kollisionen och flyby. Impaktorn kommer att fortsätta på sin kollisionskurs till kometen, och flybyen - eller moderskeppet - kommer att sakta lite och ändra dess riktning någonsin så lätt att den kommer att kunna titta när impaktorn träffar kometen. När den träffar kometen, när vi har den här kosmiska kollisionen i rymden, vad som kommer att hända är att kraftens energi kommer att spridas till själva kometen, i form av en chockvåg. Denna chockvåg kommer att plöja in i kometen; hur djupt vet vi inte. Men vid någon tidpunkt kommer materialets kraft i själva kometen att trycka tillbaka på den framåtgående energischockvågen och skjuta material ut ur kometen. Vi kommer att ha bildat en krater med utkastat material som kommer ut ur hålet som vi skapade.
Nu kan du fråga, varför gör vi det här? Vi gör detta för att ta en titt - för att utnyttja möjligheten att denna komet är så nära oss - att titta på insidan av kometen; att se vad insidan är gjord av och se vilken struktur som finns där.
För att utarbeta mer, tror jag att jag måste ge dig lite perspektiv på vad kometer är och vad de är i solsystemet. Jag vill säga att de är den äldsta och kallaste delen av solsystemet. De bildades vid solsystemets kanter, hundratusentals gånger avståndet från jorden från solen. Så allt där kometer bildas är kallt. De bildades också för 4,5 miljarder år sedan, när solsystemet bildades. De har aldrig införlivats i en planet. Så de är både gamla och kalla också. Vi drar nytta av att kometerna kommer närmare jorden för att använda den som ett laboratorium och som en sond till avlägsna kanter på solsystemet i både rum och tid.
Fraser: Nu lanserade Deep Impact bara för ett par månader sedan, så hade vi verkligen tur med Tempel 1 på fel plats vid rätt tidpunkt?
Dr. McFadden: Ja, från mitt perspektiv var det på rätt plats vid rätt tidpunkt.
Fraser: Jag tittade mer från kometens perspektiv.
Dr. McFadden: Låt mig säga två saker här. Först och främst kommer kometen inte att skadas. Låt oss få lite perspektiv här när det gäller rymdskeppets massa kontra kometen. Eller rymdskeppets energi kontra kometen i rörelse. Det motsvarar en gnat, eller en liten mygga som stöds på av ett 767 flygplan. Så vi kommer inte att träffa kometen. Men naturligtvis låter jag dig ta kometens perspektiv om du vill. Men ja, det var på rätt plats eller fel plats, just nu. NASA sade att när det offentliggjorde sitt tillkännagivande om möjligheter till rymdutforskningsuppdrag sa de att detta tillkännagivande täcker pengar tillgängliga inom en viss tidsram och tidsramen var mellan 2000 och 2006. Och så vi letade efter kometer som fanns tillgängliga under tiden NASA skulle ge oss pengar, och sedan när vi hittade Comet Tempel 1 nära perihelion, när det rör sig snabbast, som också glädde oss eftersom ju snabbare kometen rör sig, desto mer energi involverade i överföringen för att skapa krater. Så det är bra ur den synvinkeln. Och så finns det en tredje, men sekundär anledning till att Comet Tempel 1 är bra; det är inte så aktivt som vissa kometer kan vara. Det finns inte så mycket damm- och jetaktivitet i samband med Comet Tempel 1, som kan vara förvirrande eller göra det svårt för oss att faktiskt observera bildningen av krateret när vi träffade den. Så Comet Tempel 1 passar.
Fraser: Hur ska vi observera det härifrån på jorden och från rymden?
Dr. McFadden: Vi har rymdskeppet som observerar det från rymden - vårt Deep Impact-rymdskepp. Vi har rymdskeppet Rosetta, som är på väg till en annan komet, också kommer att observera det från rymden. Vi har NASA: s tre stora observatorier: Chandra, Hubble och Spitzer kommer att observera det. Tre olika våglängder; Chandra är ett röntgenteleskop, och Hubble är ett optiskt och nära-infrarött bildteleskop. Vi kommer också att observera spektroskopi med Hubble. Och sedan är Spitzer ett infrarött teleskop. Så vi kommer att använda dem. Förutom alla större observatorier runt om i världen kommer att observera kometen, före, under och efter påverkan. Så vi har en världsomspännande observationskampanj.
Fraser: Och hur kommer bilderna från Deep Impact att jämföra med bilderna vi såg från Stardust?
Dr. McFadden: Det är intressant, jag använder bilderna från Stardust för att öva tolkningen av bilderna från Deep Impact. Vi kommer att titta närmare på Comet Tempel 1 än rymdskeppet Stardust gjorde; vi kommer att flyga närmare - vi kommer att flyga 500 km från Comet Tempel 1, medan Stardust-rymdskeppet var 1 100 eller 1 300 km avstånd.
Fraser: Jag minns att Stardust träffades ganska mycket av skräp, hur kommer Deep Impact att göra om det kommer att komma närmare kometen?
Dr. McFadden: Du måste komma ihåg att Stardusts huvudmål var att samla damm, så de ville bli träffade. Så de flög in i regionen med den största dammtätheten. Vad vi gör när vi flyger genom samma region är att vi vrider rymdskeppet till sköldläge för att skydda teleskopet under den tid då vi borde få det största antalet träffar från damm och skräp. Och vi flyger faktiskt i vinkel. Det mesta av skräpet finns i banans plan i riktning mot dess rörelse, och så rymdskeppet flyger förbi det i en vinkel; så det kommer att finnas en kort 20-minutersperiod då vi inte kommer att observera för att skydda kamerorna.
Fraser: När Deep Impact har slutfört sin flyby, kommer du att ha några ytterligare vetenskapliga mål du vill kunna använda rymdskeppet när det väl kommer från Tempel 1?
Dr. McFadden: Det finns för närvarande inga specifika planer för att observera i ett uppföljningsuppdrag; som måste godkännas av NASA. Vi har gjort en del research och vet att det finns en annan komet eller två som vi kunde observera, men vi har inte fått godkännande för det än.
Fraser: Så, i dina vildaste drömmar, vad kommer att dyka upp den 4 juli?
Dr. McFadden: Tja, min vildaste dröm är att påverkaren kommer att gå in i kometen och komma ut på andra sidan, men det är inte särskilt troligt.
Fraser: Okej då, kanske en mindre vild dröm.
Dr. McFadden: Okej, mindre vild, i sannolikhetsordning är att kometen kommer att ha konsistensen av en tegel, till exempel, och slaganordningen kommer att träffa den och inte göra mycket skada på ytan, eller inte riktigt skapa mycket av en påverkan eftersom kometen är konsistensen av en tegel. Men det är inte heller troligt. Å andra sidan, vad händer om kometen är som Corn Flakes? Om det är som cornflakes, borde vi få en spektakulär bild av ejecta. Vi kallar det en ejecta-gardin under bildningen av krateret, och jag hoppas att det är vad vi kommer att se, för det skulle vara väldigt dramatiskt. Och förhoppningsvis kunde vi se när vi tar snabba bilder med mycket korta exponeringar upprepade gånger. Vi klickar när vi går förbi. Om vi har en stor ejecta-gardin, borde vi kunna se ejecta-formen, eller resa längs i rymden, och det kommer att göra det möjligt för oss att bestämma mest information om den interna strukturen i själva kometen. Så det är vad jag hoppas hända.
