Drtivý dopad
podle materiálů NASA [X1]
zpracoval: Jiří Svršek

V květnu 1998 měl premiéru americký katastrofický film "Drtivý dopad" (Deep Impact) režisérky Mimi Lederer, výkonného producenta Stevena Spielberga a producenta Richarda D. Zanucka. Ve filmu planetě Zemi hrozí ničivá srážka s kometou. Mezinárodní posádka kosmické lodi Messiah se neúspěšně pokusí kometu zničit pomocí jaderných náloží. Kometa se jadernými výbuchy rozpadne pouze na dva velké úlomky. Ani poslední zoufalý pokus zničit kometu raketami s jadernou náloží nejsou úspěšné. Naděje lidstva jsou zmařeny. Jen několik desítek tisíc lidí losem získává právo se ukrýt ve vybudovaných podzemních krytech. Menší úlomek komety dopadne do oceánu a způsobí celosvětovou katastrofu mohutnou slapovou vlnou. Velká města, jako New York, jsou vlnou smetena. Posádka lodi Messiah obětuje své životy a větší úlomek nakonec zničí.

Deep Impact (Drtivý dopad) se také jmenuje kosmická sonda, která má 4. července 2005 pozorovat dopad druhé kosmické sondy na kometu Tempel 1. Pomocí citlivých kamer a spektrometrů bude sonda zaznamenávat důležitá data a zasílat je anténním systémem do řídícího střediska na Zemi. Dopadající kosmická sonda bude pomocí své vlastní kamery zasílat snímky do okamžiku srážky s kometou, kdy na jejím povrchu vytvoří hluboký kráter.

Sonda Deep Impact bude vybavena záznamovým zařízením se středním rozlišením MRI (Medium Resolution Instrument) a s vysokým rozlišením HRI (High Resolution Instrument). Obě zařízení byla testována ve vakuové a tepelné komoře Rambo společnosti Ball Aerospace Corp. v Boulderu. Zařízení jsou otestována za podmínek, které odpovídají kosmickému prostoru, tedy při tlaku jedné stomilióntiny atmosférického tlaku na hladině moře a při teplotě asi -200 stupňů Celsia. Tyto testy mají zajistit naprostou spolehlivost všech záznamových zařízení.

Sonda Deep Impact je první vesmírnou misí, při níž na povrchu jiného kosmického tělesa bude vytvořen velký kráter o velikosti fotbalového stadiónu. Celý dramatický průběh srážky kosmické sondy s kometou bude druhou sondou Deep Impact přenášen do řídícího střediska téměř v reálném čase. Poprvé astronomové a všichni zájemci budou sledovat z blízka přibližující se povrch komety. Odborníci získají důležitá vědecká měření, která zřejmě přispějí k našemu hlubšímu pochopení vývoje Sluneční soustavy.

Členové týmu Deep Impact mají za úkol zajistit a splnit vědecké závazky, které stanovil vedoucí výzkumný pracovník Dr. Michael A'Hearn. Vytvořením hlubokého kráteru na povrchu komety Tempel 1 chtějí vědci lépe porozumět vývoji Sluneční soustavy a důsledkům ničivých dopadů asteroidů a komet na povrch Země. Tým má následující hlavní úkoly:

  1. Pozorovat vznik kráteru dopadem sondy.
  2. Změřit hloubku a průměr vzniklého kráteru.
  3. Změřit složení nitra kráteru a do vesmíru vyvržené hmoty.
  4. Určit změny složení přírodních plynů a prachu po dopadu sondy během pozorování.
Astronomové již vědí, že komety obsahují vůbec nejstarší dostupnou látku ve Sluneční soustavě. Dosud však neznají složení jednotlivých vnitřních vrstev komet. Všechny komety po určité době přestanou být při průletu kolem Slunce aktivní. Astronomové však nevědí, zda příčinou je vyčerpání ledu nebo nějaké omezení sublimace plynů. Mnoho neaktivních komet se jeví jako asteroidy. Astronomové však tato tělesa dosud nejsou schopni identifikovat. Znají sice řadu chemických a fyzikálních vlastností komet, ale dosud nevědí, jak tyto informace v modelech komet využít. Domnívají se, že nadbytek plynů v komě komet dokazuje přítomnost zmrzlé látky v protoplanetárním disku, z něhož vzniklo Slunce a Sluneční soustava. Dosud však neznají souvislosti mezi nadbytkem plynů v komě a jádrem komety. Komety se mohou vlivem malých tlaků rozpadnout. Dosud však nejsou známy variace pnutí materiálu s rostoucím měřítkem.

Hlavním cílem mise Deep Impact je odpovědět na co nejvíce následujících otázek.

* Kde se nachází původní látka v kometách?
Hlavním vědeckým cílem mise Deep Impact je odhalit rozdíly mezi vnitřkem jádra komety a jeho povrchem. Astronomové, kteří se zabývají studiem komet, jsou přes nedostatek pozorovaných dat přesvědčeni, že povrchové vrstvy jádra jsou výrazně vyvinuty. Četné průchody komet perihéliem musí vést k podstatné ztrátě ledu ze svrchních vrstev. Pokud komety, jak se všeobecně věří, mají pórovitý povrch, pak průchody perihéliem by měly způsobit významné změny ve složení ledu. Výpočty, které provedli v roce 1991 Prialnik a Mekler, v roce 1995 Benkhoff a Huebner a v roce 1996 Klinger, naznačují, že do hloubky asi jednoho metru pod povrchem komety by mělo docházet k postupným změnám chemického a fyzikálního složení ledu. Tyto modely se však neshodují na síle vývojových jevů a předpovídají různé gradienty hustoty (průběh změn hustoty v plášti komety).

* Ztrácejí komety led nebo se led v nich uzavírá?
Astronomové se domnívají, že více než polovina "asteroidů" blízkých Zemi jsou ve skutečnosti neaktivní komety nebo jejich zbytky. Existuje jasné důkazy, že komety mohou ztratit svoji aktivitu, ale dosud nevíme, jak určit, zda kometa je pouze spící (led je stále přítomen pod povrchem, ale nemůže unikat) nebo jsou vyhaslé (led je zcela vyčerpán). Není jasné, zda vývoj pláště komety zamezuje sublimaci ledu, který tak ve velkém množství zůstává hluboko pod povrchem, nebo zda plášť zůstává dostatečně pórovitý a podpovrchový led může neustále sublimovat. Dopadem sondy na povrch komety a následným vytvořením kráteru bude možno prokázat, zda kometa Tempel 1 je pouze spící nebo již vyhaslá. Dopadem sondy se buď začnou znovu uvolňovat plyny nebo nebude zaznamenána žádná aktivita.

* Co víme o vzniku kráterů?
Rychlost růstu kráteru a konečný tvar kráteru po dopadu sondy poskytnou důležité informace o povaze svrchních vrstev komety. Laboratorní experimenty při vysokých rychlostech dokazují, že úhel vyvržení materiálu závisí na pórovitosti povrchu. Vysoce pórovité materiály vykazují větší úhly drah vyvrženého materiálu vzhledem k povrchu.

Laboratorní experimenty (Schultz) prokázaly vznik výtrysků plynu z rozpínajícího se oblaku vyvrženého materiálu. Rychlý růst impaktního kráteru (Melosh) prokázal vznik kuželovitého vrcholu zbytků vyvrženého materiálu, který byl po určité době strmější a rozpínal se směrem od kráteru. Úhel kužele závisel na hustotě povrchu.