Deep Impact

Cílem osmé mise programu Discovery nazvané Deep Impact bylo dopravit ke kometě 9P/Tempel 1 měděný projektil - Impactor. Vzniklý kráter a vyvržený materiál ve stejném okamžiku pozorovaly přístroje na prolétající sondě. Start se uskutečnil 2005-01-12 a ke srážce s kometou došlo 2005-07-04. Sonda se nyní nachází na heliocentrické dráze.

Po období počátečního průzkumu planet a jejich měsíců se pozornost vědců soustředila na menší tělesa Sluneční soustavy. Asteroidy a komety totiž představují objekty, které od svého vzniku, o němž se předpokládá, že spadá do stejného časového období, kdy se formoval celý solární systém, byly vnějšími podmínkami pouze málo ovlivněny. Na tělesech o průměru řádově stovek metrů až několik málo kilometrů nemohlo dojít ke klasickým geologickým pochodům, které by významně přetvořily původní protoplanetární hmotu. Planetky a komety představují proto jakousi časovou schránku, ve které jsou uložena fakta o pochodech probíhajících před asi 4.5 miliardou let, kdy na místě našeho Slunce a planet existovalo jen mračno prachu a plynů.

Průzkumu malých těles Sluneční soustavy byl z velké části věnován program malých laciných kosmických sond třídy Discovery. Jako osmá mise uvedeného programu byla vybrána sonda Deep Impact, která zamířila k periodické kometě 9P/Tempel 1 a proti jejímu jádru o rozměru přibližně 14x5 km vypustila válcový měděný projektil (Impactor). Nově vzniklý impaktní kráter a materiál vyvržený při dopadu prozkoumala prolétající orbitální část sondy.

Konstrukce

Sondu navrhla a vyrobila firma Ball Aerospace & Technologies Corp., Boulder, Colo. (USA). Let řídí Jet Propulsion Laboratoty, Pasadena, Calif. (USA) pro NASA Space Science Directorate, Washington, D.C. (USA).

Sonda Deep Impact je tvořena dvěma částmi. Každý z modulů nese vlastní přístroje a je schopen přijímat a vysílat data. Hlavním tělesem je orbitální část, ke které je dále připevněn dopadový modul (Impactor), jehož cílem je zasáhnout kometu 9P/Tempel 1. Impactor se oddělil přibližně jeden den před setkáním s cílovým tělesem. Celková startovní hmotnost kompletní sestavy činí 1010 kg.

Celkový rozpočet na misi představuje částku 267 mil. USD bez nákladů na nosnou raketu (včetně nosné rakety 333 mil. USD). 252 mil. USD tvoří vývoj a výroba sondy a 15 mil. USD je rezervováno pro řízení letu.

Orbitální část (průletový modul) je nepravidelného hranolovitého tvaru o rozměrech 3.3x1.7x2.3 m. Celková hmotnost modulu obnáší 601 kg, přičemž 515 kg připadá na vlastní konstrukci a 86 kg na pohonné látky. Hlavní těleso je vyrobeno z hliníkových prvků a z jedné strany je vybaveno ochranným štítem, jehož úkolem je chránit citlivé součásti sondy proti poškození případným střetem s prachem během průletu kolem komety. Používá trojosé stabilizace a pohonného systému s hydrazinem jako pracovní látkou. Komunikace ve směru k Zemi probíhá v pásmu X (8 GHz) pomocí parabolické antény o průměru 1 m, která je namontována na závěsu s dvěma stupni volnosti. Na sondě jsou instalovány ještě dvě pevné antény s nízkým ziskem. Pro spojení s Impactorem je určeno pásmo S. Maximální přenosová rychlost činí 400 kb/s.

Dodávku elektrické energie o výkonu až 750 W zajišťuje panel fotovoltaických článků o rozměrech 2.8x2.8 m a účinné ploše 7.5 m², který dobíjí malou NiH2 akumulátorovou baterii o kapacitě 16 Ah.

Většina systémů je redundantních. Palubní ochranný software zabezpečuje přepojení na záložní zařízení v případě poruchy primárního systému. Hlavní počítač je založen na čipu Rad 750, což je běžný procesor používaný v různých osobních počítačích, u něhož byla zvýšena odolnost proti účinkům radiace. Rovněž palubní počítač je zdvojený. Celková kapacita paměti činí 1024 MB.

Požadované tepelné podmínky na palubě zajišťují tepelná ochrana pomocí izolačních fólií, povrchové radiátory a topná tělesa.

Hmotnost vědeckých přístrojů na orbitální části činí 90 kg.

Vědecké vybavení

Vědecký tým vede Dr. Michael A'Hearn z University of Maryland.
Přístrojové vybavení připravila firma Ball Aerospace & Technologies Corp. Má dva úkoly:

• navést sondu a Impactor na kolizní dráhu s kometou;
• provádět vědecká pozorování před, během a po dopadu Impactoru na jádro komety.

Konstrukce vědeckých přístrojů má zajistit splnění následujících cílů:

• obrazová dokumentace před dopadem - přístroje sondy budou sledovat místo dopadu před nárazem a pořizovat prostorové a spektrální informace;
• zobrazení vyvrženého materiálu - pozorování vyvrženého materiálu a sledování pohybu vyvržených částic po trase od kráteru až případně po kómu;
• pozorování vývoje nového kráteru;
• pozorování obnažené plochy kráteru - odkrytý povrch kráteru bude sledován spektrometrem s vysokým rozlišením.

Na orbitální části sondy jsou umístěny následující vědecké přístroje:

• přístroj s vysokým rozlišením HRI [=High Resolution Instrument] je kombinace kamery pracující ve viditelném oboru (průměr 0.3 m, ohnisková dálka 10.5 m, f/35) a infračerveného spektrometru (1.05 až 4.8 µm);
• přístroj se středním rozlišením MRI [=Medium Resolution Instrument] představuje kamera (průměr 0.12 m, ohnisková dálka 2.1 m, f/17.5), která slouží k navigačním účelům a jako záloha k přístroji HRI.

Přípravy ke startu a průběh letu

Deep Impact byl schválen k realizaci jako další mise programu Discovery v červenci 1999. Fáze A/B (definice a projekt) trvala přibližně 16 měsíců a fáze C/D (konstrukce, výroba, montáž) dalších 34 měsíců. Od jara 2004 byla zahájena závěrečná fáze E, což jsou pozemní zkoušky a operace ve vesmíru, která bude zakončena průletem kolem komety a odesláním naměřených údajů na Zemi v srpnu 2005 a konečným vyhodnocením výsledků a archivací dat v polovině roku 2006.

Kosmická stanice byla dne 2004-11-17 převezena od výrobce Ball Aerospace & Technologies, Boulder, Colo. (USA) na kosmodrom a umístěna byla prozatím do dílen Astrotech Space Operations facility poblíž Kennedyho kosmického střediska na Floridě. Nejbližší procedurou v dílnách Astrotech bylo vyložení sondy z přepravního kontejneru. Během týdne se ověřilo v jakém stavu přečkaly přístroje dlouhou cestu z Colorada. Do palubního počítače se nahrál letový software a spustila se série ověřovacích zkoušek a simulací. Otestovat se musely jednotlivé systémy a vědecké přístroje a chování sondy během letu v kosmickém prostoru včetně průletu kolem komety a operace spojené se samostatnou existencí Impactoru.

Dále bylo nutno nainstalovat dne 2004-11-29 vysokoziskovou anténu. Důležitou etapou bylo ověření funkce slunečních baterií. Poslední činností před startem bylo začátkem prosince plnění nádrží pracovními látkami. Po skončení těchto prací byla kompletní sonda upevněna na urychlovací stupeň Star 48. Tato sestava byla uložena do transportní schránky a v polovině prosince převezena na startovní rampu. Zde byla po dalších zkouškách spojena se "zbytkem" rakety Delta II 7925 a nakonec byl instalován aerodynamický kryt.

Původní termín startu, k němuž mělo dojít na začátku startovního okna dne 2004-12-30, byl v polovině prosince změněn na 2005-01-12 v 18:08:20 UT.

Každého dne během startovního okna se vyskytovaly dva možné termíny vzletu. Start se nakonec uskutečnil sice prvního plánovaného dne ale až při druhé příležitosti. Nosná raketa Delta II 7925 (výrobce Boeing) se odlepila od rampy 17B na Mysu Canaveral 2005-01-12 v 18:47:08 UT (13:47:08 místního času).
V okamžiku startu se zažehl motor prvního stupně a současně s ním šest kusů pomocných motorů na TPL navěšených po straně prvního stupně. Použitá varianta rakety Delta má takovýchto pomocných motorů devět. Zbylé tři začaly pracovat po vyhoření zásob paliva v první šestici. Vyhořelé motory byly odhazovány po trojicích. První trojice se odpoutala v T=66 s, druhá v T=67 s a poslední v T=131.5 s. První stupeň ukončil činnost 4.4 min (plán T=263.4 s) po startu a o několik sekund později se oddělil. Po dalších 5 s naskočil motor druhého stupně (T=276.9 s). 5 min po startu byl odhozen již nepotřebný kužel aerodynamického krytu. Druhý stupeň pokračoval bez problémů v činnosti dokud nebyla dosažena plánovaná parkovací dráha kolem Země ve výšce přibližně 167 km. Teprve potom, zhruba 10 min po vzletu (T=571.7 s), byl motor druhého stupně vypojen.
Na parkovací dráze setrvala zbylá sestava rakety a připojené sondy dalších asi 17 min. Během nich se plavidlo dostalo do správné pozice k definitivnímu odpoutání od Země. V T=1557 s se znovu zažehl motor druhého stupně a pracoval dalších 105 s. Po druhém odpojení motoru druhého stupně letěla sestava ještě asi 50 s setrvačností. Nato se roztočila rychlostí asi 60 obr/min a tím se stabilizovala v prostoru. Po 3 s se oddělil druhý stupeň. Poslední práce při navedení na heliocentrickou dráhu připadla obvyklému urychlovacímu stupni na TPL dodávaného pod označením Star 48. Zahájil práci v T=1752 s a hořel přibližně 87 s.
Přibližně 4.5 min po dohoření motoru urychlovacího stupně zapůsobil despinový mechanismus (závaží na odvinutém lanku) a otáčení tělesa snížil prakticky na nulu. Několik sekund poté byl vyhaslý motor Star odhozen. Pyrotechnická zařízení a pružiny na motoru způsobily, že se sonda Deep Impact začala vzdalovat a nastoupila samostatnou cestu ke kometě.

Po navedení na dráhu byla v plánu etapa oživení sondy. Její signály poprvé zachytila stanice DSN u města Canberra v Austrálii v 19:32 UT. Vysílání ukázalo, že byl rozložen sluneční panel a začal dodávat proud, dále bylo potvrzeno, že sonda zaujala předpokládanou orientaci. Současně ale bylo zjištěno že se nachází v bezpečnostním módu a vyčkává na další povely ze Země. Bezpečnostní mód znamená, že na kosmickém plavidle došlo k nepředpokládané události, se kterou si palubní počítač neví rady, proto jsou všechny operace přerušeny a jsou vypojeny všechny systémy s výjimkou "životně důležitých" funkcí a činností. O dalším postupu musí rozhodnout řízení letu. Tentokrát způsobil potíže signál o zvýšené teplotě v pohonném systému.
Přibližně 14 hodin po startu byla sonda ze Země několikrát vyfotografována.

Následujícího dne 2005-01-13 se ve zprávě o průběhu letu objevila uklidňující informace, že systémy na sondě již opět normálně fungují a pokračuje se s plněním úkolů prvních fází letu.

Dne 2005-01-16 proběhla zkouška zaměření kamer a kalibrace HRI a MRI na orbitální části. Během ní se uskutečnily čtyři velké a několik drobných změny orientace a skanování infračerveným detektorem v celkem čtyřiceti polohách. Hlavní změny orientace dalekohledu byly tyto: z přeletové polohy k Měsíci (trvání 1300 s), od Měsíce k Zemi (600 s), od Země ke kalibrační referenční hvězdě iCar (souhvězdí Lodní kýl - Carina) (2400 s) a návrat do přeletové polohy (1600 s). Test skončil úspěšně. Na Zemi bylo předáno celkem 54 snímků z HRI ve viditelném oboru, 185 z HRI v infračerveném oboru a 52 snímků z MRI ve viditelném oboru.

2005-01-17 byla prověřena schopnost zaměření vysokoziskové antény. Anténa byla uvolněna ze složené pozice a uskutečnilo se natočení v úplném rozmezí v osách Y a Z. Vysílání pak přešlo z antény nízkoziskové LGA na vysokoziskovou anténu HGA a proběhl přenos telemetrie přes stanici DSN rychlostí 2 kb/s a 200 kb/s. Data získaná při kalibraci kamer byla odvysílána ještě jednou. Byly zapojeny vysoušecí topné články HRI.

2005-01-18 byla předána na sondu další verze letového softwaru a následujícího dne se uskutečnil úspěšný test programu u obou palubních počítačů.

2004-01-20 v 07:00 UT přešla sonda do bezpečnostního módu. Této události předcházela ztráta zaměření hvězdného čidla, které bylo pravděpodobně oslepeno proudem rentgenového záření uvolněného při sluneční erupci kategorie X7. Sonda pomocí malých raketových motorků automaticky zaujala polohu s osou Y zaměřenou ke Slunci.

Po sérii povelů z řídícího střediska byla 2005-01-21 obnovena normální orientace sondy, při níž je panel fotovoltaických článků odkloněn o 23° od Slunce. Byla znovu aktivována vysokozisková anténa, která převzala komunikaci se Zemí rychlostí 200 kb/s. Na Zemi byla odvysílána telemetrická data z paměti. Vyvedení z bezpečnostního módu bylo dokončeno 2005-01-22 ve 04:06 UT.

Další zkoušky MRI byly stanoveny na 2005-01-24.

Dne 2005-02-11 se úspěšně uskutečnila první korekce dráhy TCM-1. Podle plánu mělo být dosaženo změny rychlosti Δv=28.57 m/s. Telemetrie potvrdila, že chyba nepřesáhla 1%. Další manévr TCM-2, chystaný na 2005-03-31, byl proto zrušen.

V průběhu března 2005 pokračovaly zkoušky systémů orbitální části a Impactoru. Dopadová část sondy je již kompletně přezkoušena s výjimkou raketových motorků, které nelze samozřejmě spustit, pokud je Impactor připojen k mateřské části. Dlouhodobě se provádělo vyhřívání kamery HRI [=High Resolution Instrument], které má za cíl odstranit vlhkost, jenž se shromáždila uvnitř přístroje při montáži a pozemních prověrkách. Na závěr se uskutečnilo kontrolní snímkování. Obrázky ukázaly, že teleskop HRI nedosáhl perfektního zaostření. Naopak další přístroje na orbitální části (MRI) a na Impactoru (ITS) pracovaly podle očekávání. Byl ustaven speciální tým, který má najít cestu, jak závadu odstranit. Prvním rozhodnutím bylo, že se musí s HRI provést ještě dodatečné testy.

Koncem měsíce března bylo oznámeno, že skončila fáze oživování systémů a zkoušek přístrojů. Let sondy vstoupil do tzv. přeletové fáze, která skončí až přibližně dva měsíce před setkáním s kometou.

Dne 2005-04-25, 69 dní před srážkou s kometou, sonda poprvé vyfotografovala svůj cíl. Kometa 9P/Tempel 1 byla nalezena na snímku kamery se středním rozlišením MRI ze vzdálenosti 64 mil. km. Nejslabší hvězdy na snímku dosahují 11. hvězdné velikosti, což je 100x slabší světelný bod, než dokáže rozlišit lidské oko za jasné noci. Získaný snímek je prvním ze série portrétů komety, které se budou shromažďovat po následujících 10 týdnů. Překvapením pro řídící tým bylo, že kometa byla detekována již na první pokus. Původně se předpokládalo, že k tomu dojde podstatně později. Včasné objevení cíle pomůže zlepšit naše znalosti dráhy komety a sondy a přispěje ke spolehlivějšímu navedení aparátu na kolizní kurs s kosmickým ledovým balvanem.

Dne 2005-05-05 v 19:00 UT, 59 dní před setkáním s kometou 9P/Tempel 1, se uskutečnila další korekce dráhy TCM-3A. Motor sondy pracoval 95 s a bylo dosaženo změny rychlosti Δv=5.05 m/s. Odchylka od plánovaných hodnot činila pouze 0.02%. Jednalo se o poslední plánovanou velkou korekci. Okamžik zážehu byl uspíšen o přibližně 10 min. Tím se zajistilo, že manévr TCM-3B (11 dní před setkáním) se bude odehrávat za výhodných podmínek z hlediska elektrického napájení, termoregulace a rádiového spojení. Zároveň se uspíšil okamžik dopadu Impactoru na jádro komety. Ten je nyní stanoven na 2005-07-04 v 05:52 UT. Posun doby příletu umožní, aby se do pozorovací kampaně zapojilo více observatoří na Zemi, především Mauna Kea na Havajských ostrovech, kde v okamžiku nárazu bude hluboká noc, a hlavně družicové observatoře Hubble Space Telescope (HST), Chandra a Spitzer. V Evropě bude bohužel v nejzajímavější minutě už dávno slunce nad obzorem.

Bezprostředně po provedené korekci TCM-3A vstoupila mise do přibližovací fáze, která skončí 5 dní před setkáním s kometou. Kometa je nyní pravidelně snímkována. Smyslem je odlišit na obrazu jádro a postupně upřesňovat vzájemnou polohu sondy a cíle. Pozorování komety je prozatím omezeno na asi 15minutový interval každé čtyři hodiny. Delší doba není zatím povolena kvůli poloze Slunce a komety viděných ze sondy. Tyto jsou na obloze poměrně blízko u sebe a není žádoucí, aby sluneční paprsky dopadaly delší dobu na přístroje sondy.

2005-05-10 byl prvním dnem kalibrací vědeckých přístrojů plánovaných na květen. Do zorného pole kamer, včetně ITS na Impactoru, se dostaly všechny plánované cíle. Byly to např. hvězda β Hyi a kulová hvězdokupa 47 Tuc alias NGC 104. MRI pořídila kontextové snímky přes čirý filtr. HRI-VIS a MRI-VIS obdržely kalibrační data z hvězd ι Car, β Hyi, Canopus (α Car) a Achernar (α Eri).

2005-06-08 upřesnilo řídící středisko přesný okamžik srážky Impactoru s kometou. Měl by nastat 2005-07-04 v 05:52 UT ±3 min (tj. 07:52 SELČ). Jedná se o čas ERT [=Earth Receive Time], tj. o okamžik, kdy bude tato událost zaznamenána na Zemi.
Od 2005-05-31 do 2005-06-02 se v JPL setkal řídící tým, přitom byly projednávány různé varianty úpravy způsobu pozorování, pokud se v posledních chvílích podaří upřesnit vlastnosti cíle. Jedná se například o změnu expoziční doby snímků, jestliže bude zjištěna jiná jasnost objektu než se očekává. Pozorování komety bude probíhat i po nárazu Impactoru, během odletové fáze.

Ve druhé polovině června bylo oznámeno, že na upravených snímcích, pořízených koncem května pomocí kamery se středním rozlišením MRI ze vzdálenosti přibližně 30 mil. km, dokázali vědci poprvé zřetelně identifikovat pevné jádro cílové komety 9P/Tempel 1 obklopené prachem a plyny. Jasnost jádra na snímcích se blížila předpokládané hodnotě určené na základě předchozích pozorování družicovými observatořemi Hubble a Spitzer a dalšími výkonnými teleskopy na Zemi. Optická separace jádra od komy je velice důležitá kvůli přesnému doladění posledních okamžiků před dopadem.

Evropská kosmická agentura ESA potvrdila, že počítá s pozorováním komety přístroji na své kosmické sondě Rosetta. V okamžiku srážky se bude Rosetta nacházet 80 mil. km daleko a k pozorování bude mít výborné podmínky. Pozorovací kampaň by měla začít 2005-06-29 a skončit 2005-07-14, tzn. 10 dní po srážce.

Třetí dráhový korekční manévr TCM-3B se uskutečnil 2005-06-23 v 19:00:00 UT. Dosažená změna rychlosti činila Δv=6.0 m/s a Doplerovská měření během hoření ukázala, že odchylka od plánované hodnoty byla menší než 1%.

Šest hodin před uvolněním dopadového tělesa byla provedena čtvrtá korekce dráhy. Po 30 s hoření motoru bylo dosaženo změny rychlosti přibližně Δv=0.28 m/s. Cílem manévru bylo navést kompletní sondu na co nejpřesnější dráhu vedoucí ke srážce s kometou.

Krátce po úpravě dráhy se rozběhly závěrečné sekvence finále půlroční cesty ke kometě 9P/Tempel 1. 2005-07-03 v 05:12 UT byly aktivovány baterie na Impactoru. O něco později byla odpálena pyrotechnika a pružiny odtlačily dopadový modul rychlostí 0.35 m/s od hlavního tělesa. K uvolnění Impactoru od průletového modulu došlo 171. dne letu 2005-07-03 v 06:07 UT ve vzdálenosti asi 880 tis. km od cíle.
Obě tělesa mise Deep Impact se v tuto chvíli blížila k cíli rychlostí přibližně 10 km/s a na závěrečné operace již zbývalo jen málo času. 12 min po oddělení Impactoru se opět zažehl motor průletového modulu, který po 14 min práce a přibrzdění o Δv=102 m/s odklonil hlavní těleso z kolizního kurzu s kometou.
Řídící středisko s uspokojením zaznamenalo, že Impactor prostřednictvím antény pro pásmo S komunikuje s průletovým modulem. Vysílač na projektilu je totiž slabý a veškerá získaná data musí nejprve zachytit hlavní sonda, která je teprve potom předá na Zemi do obřích antén sítě DSN.

Zatímco po technické stránce pokračovalo vše podle plánu, samotná kometa předváděla vlastní show. Dne 2005-07-02 v 08:34 UT se z jádra uvolnil masivní krátký výtrysk ledu a dalších částic. Oblak plynů obklopující kosmického tuláka nabyl během chvilky na objemu a jeho jasnost se prudce zvýšila. Jednalo se už o čtvrtý výbuch pozorovaný během posledních tří týdnů. U třech z těchto erupcí se zdá, že vznikly ve stejném místě na povrchu, časová závislost na natočení nestabilní plochy ke slunci se ale nepodařila vysledovat.

Zhruba 12 hodin po oddělení byly skutečné trajektorie obou aparátů známé natolik přesně, že řídící středisko mohlo oznámit ústy manažera projektu Ricka Grammiera, že se nacházejí uvnitř kilometrového koridoru kolem plánované dráhy.

Nadešel 2005-07-04, kritický den mise. Podle telemetrie a analýzy rádiových signálů na Zemi vše vypadalo na čítankovou operaci. Ve 03:38 UT sice pozemní středisko zaznamenalo jisté oscilace vysokoziskové antény na hlavním modulu, nicméně neměly takový charakter, aby ohrozily průběh letu.

Ve 03:45 UT oběhla řídící stanoviště nádobka s burskými oříšky. V případě pracovníků JPL se jedná o tradiční ceremoniál, kterým si jistí přízeň štěstěny u náročných operací. O chvíli později, ve 03:54 UT začal pracovat autonavigační systém na Impactoru, který měl poslední dvě hodiny navigovat projektil k nejlepšímu bodu nárazu. Aby se to zdařilo, byl dopadový modul vybaven raketovými motorky na hydrazin, které měly v plánu postupně provést tři jemná doladění dráhy.

Autonavigační systém na Impactoru pracoval skvěle a navedl těleso na osvětlenou stranu jádra komety do spodního okraje viditelného z průletové sondy. Jednalo se o ideální polohu z hlediska možnosti pozorování exploze i následně vzniklého kráteru.

Rovněž průletový modul se pohyboval po správné trase. V 05:50 UT se rozběhla palubní sekvence pozorování impaktu. O dvě minuty později v 05:52 UT utichla telemetrie z Impactoru. Znamenalo to, že buď přístroj zasáhl kometu nebo byl poškozen srážkou s prachovou částicí z komy.

V 05:53 UT přicházely do JPL ještě stále obrázky z Impactoru, vysílané ze záznamu z mateřské sondy, zachycující poslední okamžiky projektilu. Pro chvíle těsně před největším přiblížením používal počítač strategii vysílání dat s největší prioritou z obou částí sondy, aby se zvětšila šance, že vědci obdrží co nejvíce důležitých výsledků i v případě, že by byla sonda v blízkosti komety poškozena (ve slangu techniků se této metodě říká live-for-the-moment).

Exploze nadšení vypukla na Zemi v 05:57 UT, kdy dorazil do střediska konečný důkaz, že kometa byla zasažena. Obrázky z průletového modulu ukazovaly jádro komety s obrovským gejzírem prachu a plynu vycházející z místa nárazu. Deep Impact splnil hlavní úkol ale průletová sonda se stále blížila ke kometě a pokračovala ve snímkování.

V 06:03 UT, asi 50 s před největším přiblížením, se Deep Impact začal natáčet tak, aby se mezi proudem částic kolem komety a citlivými částmi aparátu nacházel ochranný štít. Parabolická anténa byla stále otočena k Zemi a přenos obrázků a dat pokračoval.
Asi 20 min po největším přiblížení se už sonda nacházela mimo nebezpečnou zónu a znovu začala měnit orientaci. Sonda obnovila pozorovací polohu v 06:32 UT. Kamery se opět zamířily na kometu a snímkování pokračovalo na větvi dráhy vzdalující se od komety 9P/Tempel 1.
Sonda a kometa se v okamžiku setkání nacházely ve vzdálenosti 0.89 AU (133.6 mil. km) od Země a 1.5 AU od Slunce.

Kolem 08:30 UT dorazilo na Zemi zatím jen asi 10% dat. Ostatní se ještě nacházely uložené v palubní paměti sondy a měly být odvysílány v průběhu příštích několika dní.

V 09:08 UT bylo oznámeno, že i kosmický teleskop HST [=Hubble Space Telescope] vyfotografoval kometu Tempel 1 několik minut po nárazu. Další snímky z HST z doby po impaktu byly uvolněny pro veřejnost kolem 17:00 UT.

Ve večerních hodinách už vedení projektu mohlo na základě kvalitních snímků pořízených ze sondy vzdalující se od komety prohlásit, že Deep Impact přestál setkání ve skvělém stavu. Palubní paměť byla stále doslovně přeplněná obrázky, které byly postupně vysílány na Zemi. Jejich zpracování mělo zabrat přibližně jeden týden.

Data získaná přístroji sondy Deep Impact ukázala, že v okamžiku nárazu projektilu do komety byl vyvržen obrovský oblak jemného práškovitého materiálu. Znamená to, že povrch jádra je pokryt látkou podobnou pudru. Vyhodnocení setkání s kometou zahrnovalo prohlídku přibližně 4500 jednotlivých snímků, které pořídily všechny tři kamery na obou částech sondy.

2005-07-20 provedla sonda Deep Impact korekci dráhy TCM-8. Změnou rychlosti o Δv=97 m/s byla stanice nasměrována zpět k Zemi, ke které se přiblíží 2007-12-31. Pokud bude rozhodnuto o prodloužení mise, může být průletu kolem Země využito k nasměrování na další cíl. Uvažuje se o kometě 85P/Boethin, se kterou by se mohla setkat v prosinci 2008. Manévr měl rovněž za cíl udržet sondu poblíž vnitřních planet, čímž by bylo jednodušší sledování a spojení.
Zájemci o další využití průletového modulu Deep Impact by měli předložit své návrhy ještě v roce 2005 v rámci přihlášek do programu Discovery. Sonda se nabízí tak jak je, návrhy ve svém finančním rozboru ale nesmí zapomenout na náklady na management mise a letové operace.

Plánovaný průběh letu

Hlavní naměřené výsledky budou odvysílány během prvního dne po setkání a zbytek dat se bude přenášet dalších 30 dní. V okamžiku setkání bude probíhat simultánní pozemské sledování komety a především efektů vyvolaných nárazem projektilu. Konec mise je plánován na 2005-08-03. Dalších přibližně 8 měsíců je rezervováno pro pozemské zpracování výsledků pozorování.

Experimenty a výsledky

Přístroj s vysokým rozlišením HRI
[=High Resolution Instrument]

HRI navržený a postavený firmou Ball Aerospace & Technologies Corp. je hlavním vědeckým přístrojem na průletové části sondy. Sestává z teleskopu s aperturou 0.3 m (ohnisková dálka 10.5 m, f/35) a infračerveného spektrometru a multispektrální CCD kamery (formát 1024x1024 bodů, rozměr pixelu 21 µm). Rozlišení kamery představuje méně než 2 m/pixel ve vzdálenosti 700 km od cíle (projektované měřítko 1.4 m/pixel ve vzdálenosti 700 km). Zorné pole má rozměr 0.118°. Kráter vytvořený dopadem Impactoru by měl mít při tomto rozlišení průměr 60 až 100 pixelů.
Infračervený spektrometr pro oblast 1.05 až 4.8 µm má mít rozlišení 10 m/pixel v okamžiku největšího přiblížení a používá formátu 512x256 bodů. Zorné pole činí buď 0.29° (hi-res) nebo 1.45° (lo-res).

Přístroj se středním rozlišením MRI
[=Medium Resolution Instrument]

MRI slouží jako funkční záloha pro výkonnější přístroj HRI. Jeho úkolem je pořizovat snímky ve viditelném pásmu s rozlišením 10 m/pixel ze vzdálenosti 700 km. Slouží rovněž k dokumentování vědeckých souvislostí spojených se vznikem umělého kráteru jako je např. zobrazení vyvrženého materiálu a hvězdného pozadí. Zorné pole kamery představuje 1.2násobek očekávaného průměru komety v okamžiku největšího přiblížení (asi 7 m/pixel). Zatímco HRI je schopno zobrazovat pouze detaily na povrchu jádra komety, MRI dokáže sledovat celou kometu z různých směrů během průletu.
Teleskop MRI je Cassegrainova typu s aperturou 0.12 m (ohnisková dálka 10.5 m, f/35). Zorné pole má rozměr 0.587°. Kamera je doplněna karuselem se sadou barevných filtrů a je namontována na společné přístrojové plošině s kamerou HRI na průletové části sondy.

Fotogalerie

Fotogalerie obsahuje celkem 23 obrázků, nejnovější byl přidán 2005-07-07.

Literatura

1. NSSDC Master Catalog: Spacecraft Deep Impact -
   http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/sc-query.html
2. Deep Impact Home Page -
   http://www.nasa.gov/deepimpact
   http://deepimpact.jpl.nasa.gov
3. Deep Impact Launch, Press Kit, January 2005
4. Deep Impact Comet Encounter, Press Kit, June 2005

Reakce čtenářů (číst/přidat)

Počet reakcí: 8
Poslední: 2007-07-06 22:48:00

Verze pro tisk