Tækni & vísindi | mbl | 23.8.2015 | 21:38 | Uppfært 22:12

Rosetta fangaði ímyndunaraflið

McCaughrean (3. frá vinstri) kom meðal annars hingað til lands og fylgdist með sólmyrkvanum 20. mars með Sævari Helga Bragasyni, ritstjóra Stjörnufræðivefsins (lengst til hægri) og fleirum. mynd/Mark McCaughrean

Ævintýri geimfarsins Rosettu hafa heppnast framar vonum, sérstaklega hvernig þau hafa fangað ímyndunarafl almennings, að sögn Marks McCaughrean hjá evrópsku geimstofnuninni (ESA). Stofnunin er þó hvergi nærri hætt og á næstu árum munu fleiri spennandi leiðangrar kanna sólkerfið og alheiminn nánar.

McCaughrean er yfirmaður vísindarannsókna og geimkönnunar hjá ESA sem vann það afrek að lenda geimfari á halastjörnu í fyrsta skipti í sögunni í nóvember í fyrra. Hann er væntanlegur til landsins í næsta mánuði en hann mun halda erindi um Rosettuleiðangurinn til halastjörnunnar 67P/Churyumov-Gerasimenko á haustráðstefnu Advania í Hörpu 4. september.

Halastjarnan náði svonefndri sólnánd, þeim stað á sporbraut hennar sem er næstur sólinni, í síðustu viku og hefur Rosetta fylgst með virkni hennar aukast eftir því sem geislar sólarinnar verða sterkari. Reyndar hafa stjórnendur farsins þurft að færa það fjær halastjörnunni vegna þessarar virkni en mikið magn af gasi og ryki losnar nú frá henni. Það hringsólar nú í um 350 kílómetra fjarlægð frá halastjörnunni en til samanburðar var það í aðeins 10-20 fjarlægð í desember.

Spenntir fyrir að sjá breytingarnar

Þó að halastjarnan hafi þegar náð sólnánd heldur virknin áfram að aukast. Í samtali við mbl.is segir McCaughrean að á sama hátt og mesti sumarhitinn á jörðinni er ekki á sumarsólstöðum heldur í júlí eða ágúst byggist hitinn á halastjörnunni upp og virknin verði því ekki í hámarki fyrr en einhverju eftir sólnándina.

„Við erum langt í burtu þessa stundina. Það þýðir að við fáum að horfa á flugeldasýninguna en við sjáum ekki nákvæmlega það sem er að gerast á yfirborðinu. Eftir því sem halastjarnan fjarlægist sólina kólnar hún og það verður kannski orðið öruggt að færa okkur nær í kringum jólin á þessu ári. Þá getum við rannsakaða yfirborðið og séð hversu mikið það hefur breyst. Við erum með afar góð kort af öllu yfirborðinu frá upphafi þessa árs og við getum borið það saman við hvernig það hefur allt breyst. Vísindamennirnir eru mjög spenntir fyrir því að sjá hversu mikið kennileitin hafa breyst því þá getum við raunverulega skilið langtímaþróun halastjarna. Enginn hefur gert það áður,“ segir McCaugrean

Mikil virkni er nú á halastjörnunni 67P/Churuymov-Gerasimenko en hún fór næst sólinni í síðustu viku. Rosetta hefur fylgst með gasinu og rykinu sem streymir frá henni út í geiminn. AFP

Niðurstöðurnar byrjaðar að streyma út

Rúmt ár er liðið frá því að Rosetta kom fyrst að 67P og er fjöldi vísindagreina byrjaður að birtast sem byggja á athugunum geimfarins og lendingarfarsins Philae. McCaughrean segir að þessa stundina birtist líklega meira af niðurstöðum greininga á gögnunum en nýjum myndum af halastjörnunni.

Spurður að því hverjar hann telji helstu uppgötvanir Rosettu fram að þessu segir McCaughrean að í upphafi hafi menn haft nokkur leiðangursmarkmið. Halastjörnur eru leifar frá myndun sólkerfis okkar og því geta þær gefið mönnum vísbendingar um hvernig reikistjörnurnar urðu til og hvaðan vatnið á jörðinni kom.

„Þegar reikistjarnan okkar var mjög ung var hún mjög heit og það hefði ekki verið neitt vatn til staðar á yfirborðinu. Spurningin er því hvaðan vatnið á jörðinni kom. Einn möguleiki er að það hafi komið seinna með halastjörnum og smástirnum. Ein af lykiltilraunum [Rosettu] var að kanna vatnið á halastjörnunni til þess að sjá hvort það væri sama vatnið með sömu hlutföllum vetnis og tvívetnis og á jörðinni. Það er það ekki. Það kemur í ljós að það er nokkuð frábrugðið. Það lætur okkur hugsa okkur betur um hvaðan vatnið kom. Kannski kom það frá smástirnum sem eru miklu þurrari og bergkenndari fyrirbæri en það er svolítið af vatni á þeim. Þú getur orðið fyrir fjölmörgum smástirnum og fengið út sama magn af vatni,“ segir vísindamaðurinn.

Hjúpa sig eigin innviðum og deyja að lokum

Lendingarfarið Philae lagði einnig sitt af mörkum til leiðangursins en það lenti, nokkuð harkalega þó, á halastjörnunni í nóvember í fyrra. McCaughrean segir að með gögnum frá bæði Philae og Rosettu hafi vísindamenn fengið mun gleggri hugmynd um lífræn efnasambönd á halastjörnunni.

„Það gefur okkur vísbendingar um hvernig þau efni léku hlutverk í að mynda einföld efnasambönd eins og amínósýrur sem eru byggingarefni prótína. Við teljum að halastjörnur hafi komið með mikið af þeim efnum til jarðarinnar. Við vitum að smástirni hafa þau ekki þannig að halastjörnur eru í raun eini möguleikinn. Við höfum fundið nokkuð flókin efnasambönd sem hafa ekki sést áður á halastjörnum. Ég held að við eigum eftir að sjá ennþá meira núna vegna þess að halastjarnan er að opnast og gefa frá sér miklu meira efni sem við getum mælt. Það er það sem teymin eru aðallega að skoða núna, efnin sem eru að flæða burt núna,“ segir McCaughrean.

Í ljós kemur einnig að halastjörnur lifa ekki sérlega lengi. Þær eru 4,6 milljarða ára gamlar en þær eyða stærstum hluta ævi sinnar fjarri sólinni. McCaughrean segir að stöku sinnum falli þær inn að sólinni og fari í gegnum ferlið sem 67P fer nú í gegnum.

„Á endanum deyja þær, eftir á að giska 10-20 þúsund ár. Innviðir halastjarna eru úr vatnsís, þurrís og kolmónoxíðís og mjög smáum rykögnum. Þegar halastjarnan hitnar þurrgufar ísinn upp og verður að gasi sem dregur rykagnir með sér. Þess vegna sjáum við tvo hala, annan úr gasi og hinn úr ryki. Rykið er nokkuð þungt þannig að hluti þess fellur aftur á yfirborð halastjörnunnar. Þess vegna eru halastjörnur mjög dökkar, þær eru svartar eins og kolamolar því þær eru þaktar ryki. Það ryk virkar á endanum eins og einangrun sem kemur í veg fyrir að hitinn nái að ísnum. Þær verða á endanum hjúpaðar eigin innviðum,“ segir McCaughrean.

Vatn og lífræn efnasambönd eru á meðal þess sem Rosetta og Philae hafa fundið á halastjörnunni. AFP

Gefur Philae ekki upp á bátinn strax

Áætlað er að Rosetta-leiðangurinn haldi áfram fram í september á næsta ári. McCaughren segir að undir lok leiðangursins sé ætlunin að fljúga Rosettu í gegnum hala halastjörnunnar til þess að taka sýni og honum ljúki með því að geimfarinu verði brotlent á yfirborðinu. Það muni líklega ekki eyðileggjast við áreksturinn en eftir hann muni það ekki geta haft samband við jörðina framar.

Lending Philae gekk ekki alveg að óskum í nóvember í fyrra og staðnæmdist lendingarfarið upp við klettavegg. Það þýddi að sólarrafhlöður farsins fengu ekki nægilegt sólarljós til þess að knýja það áfram eftir að eldsneyti þess kláraðist. Stopult samband hefur náðst við farið frá því í júní eftir að sólahringurinn á halastjörnunni lengdist en ekki er ljóst hvort það sé vegna þess að einhvers konar vandamál sé um borð í farinu eða vegna þess hversu langt Rosetta er frá halastjörnunni þessa stundina.

„Við höfum aldrei haft nægilegt gott samband til að geta sent Philae skipanir. Við reyndum að senda því skipanir blindandi en við fáum engar upplýsingar til baka. Við teljum að það sé enn á lífi. Það er nægilegt sólarljós til staðar á hverjum degi fyrir það til að vakna en það gerir ekki neitt vegna þess að við getum ekki skipað því að gera vísindarannsóknir,“ segir hann.

McCaughrean er þrátt fyrir þetta ekki tilbúinn til að afskrifa Philae alveg.

„Það eru árstíðir á halastjörnunni eins og á jörðinni. Núna er sumar á suðurhveli halastjörnunnar og það er mögulegt nægilegt sólarljós fáist til að knýja lendingarfarið og þegar virknin minnkar getum við náð betra sambandi. Ég myndi ekki segja að Philae sé búin. Þetta gæti gerst,“ segir hann.

Apollo-augnablik yngri kynslóðarinnar

Leiðangurinn til halastjörnunnar var vísindalegt þrekvirki og segir McCaughrean að hann hafi gengið framar vonum. Svo margt hafi getað farið úrskeiðis og því hafi gleði teymisins í kringum geimförin verið einlæg þegar þau náðu settum markmiðum sínum einu af öðru.

Eitt var ESA þó ekki búin undir og það var hversu mikill áhugi almennings á leiðangrinum hefur verið.

„Allt ævintýrið hefur slegið í gegnum í augum almennings. Þetta hefur verið mjög jákvætt fyrir evrópsku geimstofnunina en einnig fyrir geiminn sjálfan og vísindin. Fyrir mig persónulega hefur það verið það ótrúlegasta, hversu mikið fólk hefur lifað sig inn í leiðangurinn. Yngra fólk segir að þetta sé þeirra Apollo-augnablik. Þetta er einn stærsti geimleiðangurinn hvað varðar áhuga almennings frá Apollo. Það er ótrúlegt og frábært að fá að taka þátt í því,“ segir McCaughrean.

Vísindamenn ESA fagna í stjórnstöðunni í Darmstadt þegar ljóst var að Philae hefði lent á halastjörnunni. Afrekið vakti athygli um allan heim. AFP

Skyggnast inn í fæðingu stjarna og reikistjarna

Næst á dagskrá ESA er frekari könnun sólkerfisins. Árið 2017 verður BepiColombo-geimfarinu skotið á loft áleiðis til Merkúríusar og ári seinna verður könnunarjeppanum ExoMars skotið á loft en hann á að leita að merkjum um líf undir yfirborði rauðu reikistjörnunnar.

„Það hafa verið nokkrir könnunarjeppar í gegnum tíðina og það eru nokkrir að störfum á yfirborðinu núna frá NASA. Munurinn á þeim og okkar er að við verðum með stóran bor um borð og getum borað tvo metra undir yfirborðið. Það hefur aldrei verið gert áður. Ef þú vilt finna merki um líf á Mars í fortíðinni þá þyrfti það að vera nokkuð djúpt undir yfirborðinu því við það er of mikil geislun, aðallega frá sólinni,“ segir McCaughrean.

Þessu til viðbótar er áætlað að senda geimfarið JUICE til gasrisans Júpíters og þriggja stærstu tungla hans árið 2022 með áætlaðan komutíma árið 2030, auk ýmissa rannsókna á fjarreikistjörnum og hulduefni og orku með Euclid-sjónaukanum.

Spenntastur er McCaughrean þó fyrir verkefni sem hann hefur lengi unnið að, James Webb-geimsjónaukanum sem til stendur að skjóta á loft árið 2018. Hann er samstarfsverkefni ESA, NASA og kanadísku geimstofnunarinnar.

„Hann er arftaki Hubble-geimsjónaukans en mun stærri. Hubble er með spegil sem er tveir og hálfur metri að þvermáli. Í James Webb er hann sex og hálfur metra að þvermáli. Hann er mun öflugir og við munum geta séð mun dýrpa inn í alheiminn. Þetta er innrauður sjónauki en ekki sjónauki sem sér í sýnilegu ljósi eins og Hubble. Hann mun gera okkur kleift að skyggnast inn í staði þar sem stjörnur eru að fæðast í Vetrarbrautinni. Þetta er mitt sérsvið í vísindunum. Fæðingar stjarna og fjarreikistjarna,“ segir McCaughrean.

Verkfræðingur NASA stendur við fyrstu sex hlutana af átján af aðalspegli James Webb-sjónaukans í Marshall-geimferðamiðstöðinni. NASA/MSFC/David Higginbotham