מדגם האוויר של סטארדוסט. אשראי תמונה: נאס"א לחץ להגדלה
מדענים מאוניברסיטת שיקגו הם מהראשונים אי פעם שניתחו אבק כספי המועבר לכדור הארץ באמצעות חלליות.
מדענים בוחנים באופן שגרתי חומרים מחוץ לכדור הארץ שנפלו לכדור הארץ כמטאוריטים, אך מעולם לפני משימת Stardust של נאס"א לא היו להם גישה לדגימות מאומתות של שביט. פסולת השאריות מהיווצרות מערכת השמש לפני 4.5 מיליארד שנה, שביטים מורכבים ברובם מקרח, אבק וסלע.
"אנו חושבים שביטים מכילים כמות עצומה של דברים במערכת השמש. אנו רוצים לדעת את ההרכב המינרלי של המרכיב הגדול הזה במערכת השמש שמעולם לא ראינו בעבר בוודאות, "אמר לורנס גרוסמן, פרופסור למדעי הגיאופיזיקה. "נמדדו חלקיקים שונים שהועלו מכוכבי שביטים, אך איש אינו בטוח. זה סוף סוף יספק קצת אמת קרקעית. "
גרוסמן וסטיבן סימון, עמית מחקר בכיר במדעי הגיאופיזיקה, חברים בצוות הבדיקות המקדימות של סטרדאוסט (PET). כך גם אנדרו דייוויס, מדען בכיר במכון אנריקו פרמי, ועמיתיו מיכאל פלין ומייקל סבינה, מהמחלקה הלאומית לארגונה בארגונה בארה"ב. תפקידה של PET הוא לתאר את הדגימות באופן כללי כך שהמדענים יוכלו להציע מחקרים מפורטים יותר על בסיס מידע זה.
דייויס גם חבר בוועדת הקצאת הדגימה של סטרדאוסט, שתחליט כיצד להפיץ את הדגימות למחקר נוסף לאחר שתקופת הבדיקה המקדימה תסתיים באמצע יולי.
משימת Stardust שהושקה בפברואר 1999, ונשאה מערכת מכשירים שכללה מכשירים שסופקה על ידי אוניברסיטת שיקגו כדי לפקח על השפעת האבק הקיטרי. ב- 2 בינואר, 2004, החללית הגיעה במרחק של 150 מיילים מהשביט ואספה אלפי חלקיקי אבק זעירים שזרמו מגרעינה. מיכל הדגימה החוזר של סטארדאוסט צנח על דירות המלח המדבריות של יוטה ב- 15 בינואר, לאחר מסע של כמעט שלושה מיליון מיילים.
במהלך המפגש הקומטרי של 2004, מכשיר צג שטף האבק של אוניברסיטת שיקגו קבע בהצלחה את הזרימה והמסה של החלקיקים הזורמים מגרעין שביט. בהתבסס על נתונים שנאספו על ידי המכשיר, אנתוני טוזולינו מאוניברסיטת שיקגו ותאנסיס אקונמו העריכו כי החללית אספה לפחות 2,300 חלקיקים בגודל 15 מיקרומטר (שליש מגודל שיער אדם) ומעלה במהלך המעוף.
אקונו, שהיה במרכז החלל ג'ונסון ביוסטון, אמר כי "ייקח למומחים חודשים רבים רבים לפני שהם יקבעו את המספר המדויק, אבל אני בטוח שבסופו של דבר המספר שלהם יהיה קרוב למה שחזה. כאשר הדגימות נמסרו מיוטה. "סטארדסט הצליח מאוד מעבר לכל הציפייה בכל שלביו."
אבק השביט זמין כעת בהשוואה לחלקיקים זעירים הגורמים ללא הרף על פני כדור הארץ שלפי המדענים חושדים שמקורם בשביטים. נאס"א אוספת באופן שגרתי את חלקיקי האבק הסטרטוספיים הללו במטוסים בגובה ושומרת על אוסף מהם, אמר סיימון. סוגים מסוימים של מטאוריטים עשויים גם מקורם בשביטים, אך מבלי שיהיה להם חומר קומיטרי להשוואה, "אנחנו לא יודעים," אמר גרוסמן.
גרוסמן וסימון קיבלו כמה דגימות ב- 7 בפברואר. הדגימות מורכבות בחלקן מכמה פרוסות דקות של גרגיר אבק אחד שהורכב באפוקסי והוחזקו על רשת נחושת עגולה המכוסה על ידי סרט דק. הם קיבלו גם תקע אפוקסי בצורת כדור המחזיק את שארית התבואה.
"הם יכולים להכין מאות פרוסות מכל גרגר," אמר סיימון. הוא וגרוסמן בוחנים את פרוסותיהם בעזרת מיקרופרוק אלקטרונים ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). המיקרו-חלוק מסוגל לחשוף את ההרכב הכימי של טלאי חומר קטנים במיקרוסקופית, בעוד ה- SEM מספק תמונות מוגדלות במיוחד.
החומרים הקומטריים של סטרדאוסט מצטרפים כעת לאוסף של חלקיקים טעונים מהשמש שנאספו על ידי משימת ג'נסיס של נאס"א וחזרו לכדור הארץ בשנת 2004. דייוויס משמש כיו"ר הוועדה לפיקוח על ג'נסיס, המנחה את האצירה והניתוח של החומרים החוץ-ארציים של המשימה.
"קוסמוכימיה היא תחום מרגש מאוד בימינו," אמר דייוויס והתייחס למחקר על מקורם של היסודות הכימיים והכימיה של חומרים מחוץ לכדור הארץ. "זו תקופה מעניינת לגרום לצעירים להיות מעורבים בתחום." בשנת 2004, יחד עם עמיתים לארגון ובמוזיאון השדה, ארגן דייוויס את מרכז שיקגו לקוסמוכימיה בשיקגו כדי לקדם חינוך ומחקר בקוסמוכימיה.
חללית Stardust, בינתיים, עשויה ביום מן הימים לראות פעולה כספית נוספת. "סטרדאוסט עדיין בריא מאוד ונשאר לו דלק", אמר אקונמו. "לאחר שהפיל את מיכל השיבה בחלל, החללית הוסטה מלהיכנס לאטמוספירה של כדור הארץ והונחה במסלול סביב השמש שיכול להביא אותה לכוכב שביט אחר בפברואר 2011."
משימת Stardust מנוהלת על ידי מעבדת הנעה סילונית של נאס"א, פסדינה, קליפורניה. לוקהיד מרטין מערכות החלל, דנוור, פיתחה והפעילה את החללית. למידע נוסף, ראה http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html ו- http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
המקור המקורי: אוניברסיטת שיקגו
