Menteni kell a Marsnál dolgozó szondákat

A NASA arra készül, hogy biztonságba helyezze a Mars körül keringő űrszondáit, mert a bolygó közvetlen közelében száguld el október 19-én egy üstökös. Az sem lenne baj, ha közben tudományos adatokat is sikerülne gyűjteni, annál is inkább, mert az üstökös csóvája egy időre az egész Marsot beburkolja.

A számítások szerint az üstökös biztonságos, 132 ezer kilométeres távolságban repül el a bolygótól, de az esemény mégis rejt némi kockázatot. A távolság ugyanakkor kozmikus léptékben rendkívül kicsi, különösen, ha tekintetbe vesszük az üstökös fejének (kómájának) közel 20 ezer kilométeres átmérőjét.

A találkozókor a Mars és az üstökös relatív sebessége 56 kilométer lesz másodpercenként. Az üstökössel együtt mozgó, a magból kiáramló porszemcsék távol kerülnek a magtól, így akár az űrszondák valamelyikét is eltalálhatják. Márpedig ilyen relatív sebességgel már a legkisebb, fél milliméteresnek becsült szemcsék is tönkretehetik az űrszondát.

A Siding Spring üstökös pályája a Naprendszer belső térségében. Az üstököst 2013 januárjában fedezték fel, amikor még a Jupiter távolságában járt. Az ábrán látható a Föld, a Mars és az üstökös helyzete 2014 januárjában és az október 19-i találkozókor, amikor az üstökös mindössze 132 ezer kilométerrel repül el a Mars mellett Forrás: NASA/JPL-Caltech

A NASA-nak jelenleg két szondája működik Mars körüli pályán, egy harmadik pedig úton van, és az üstökös érkezése előtt egy hónappal áll a bolygó körüli pályára. Az űrszondák irányítói most olyan pályák megtervezésén dolgoznak, amelyen a szondák az üstökössel való találkozás legvalószínűbb időpontjában a Mars ellentétes oldalán tartózkodnának.

Rich Zurek, a NASA Sugárhajtás Laboratóriumának (JPL) vezető kutatója biztos abban, hogy maga az üstökösmag nem jelent veszélyt, mert közel, de mégis biztonságos távolságban repül el a Marstól, bár korábban a szakemberek még egy becsapódás esélyét is latolgatták.

A Hubble-űrtávcső felvétele a Mars felé közeledő üstökösről Forrás: NASA, ESA, J.-Y. Li (Planetary Science Institute)

Elér-e a törmelék az értékes űreszközökig?

Az igazi veszély az üstökösmagot körülvevő törmelékfelhő jelenti, bár Zurek szerint az üstökös megfigyelése és a viselkedésére készített modellek alapján a veszély kisebbnek látszik a korábban véltnél. Ma már nem biztosak abban, hogy a törmelékfelhő elér az űrszondákig, de ennek a lehetőségét sem lehet kizárni, ezért elővigyázatosságból megteszik a lehetséges óvintézkedéseket.

A váratlan vendég a 2013 elején az ausztráliai Siding Springs Obszervatóriumban felfedezett C/2013 A1 Siding Spring üstökös. Az év elején végzett mérések szerint az üstökös magját másodpercenként 100 kg anyag hagyja el, de ez a mennyiség növekedni fog, amint az üstökös közelebb kerül a Naphoz. A Mars megközelítésekor legalább ennyi kiáramló anyaggal számolnak.

Húsz veszélyes perc

A találkozó napján a Siding Spring és a Mars között távolság tízszer kisebb lesz annál, mint amennyire valaha is bármely észlelt üstökös a Földet megközelítette (az 1770-ben megfigyelt Lexell-üstökös). Az űrszondák számára leginkább kockázatos időszak körülbelül 90 perccel a két égitest legnagyobb közelsége után kezdődik, és mindössze 20 percig tart. Ebben az időszakban lesz a Mars a legközelebb az üstökös egyre szélesedő porcsóvájához.

A NASA földközeli égitestek keresésére indított NEOWISE műholdja 2014. január 16-án fényképezte le a Siding Spring üstököst. Az égitest még 571 millió km-re járt a Naptól, de az infravörös felvételen már megfigyelhető a mag aktivitása, a kiáramló gáz és por Forrás: NASA/JPL-Caltech

Az óvintézkedések első lépéseként a Mars Reconnaissance Orbiterrel (MRO), július 2-án már végre is hajtottak egy pályamódosító manővert, augusztus 27-ére pedig újabb manővert terveznek. A Mars Odyssey irányítói augusztus 5-ére terveznek hasonló manővert, hogy a szonda a veszélyes időszakban a megfelelő helyen tartózkodjék.

A NASA harmadik űrszondája, a MAVEN a tervek szerint szeptember 21-én áll Mars körüli pályára. Irányítói október 9-ére tervezik az elővigyázatosságból végrehajtandó pályamódosítást, még mielőtt a szonda november elején megkezdené az érdemi tudományos kutatómunkát a vörös bolygó körül.

Érintetlen anyag

Valószínűleg nem fenyegeti veszély a bolygó felszínén dolgozó marsjárókat, az Opportunityt és a Curiosityt – legalábbis ebben bíznak a NASA-nál. A Mars légköre ugyan sokkal ritkább a Földénél, azonban ahhoz elég sűrű, hogy az átlagos méretű porszemcsék elégjenek vagy lefékeződjenek benne. Így a rovereknél nem foganatosítanak óvintézkedéseket (bár azok esetében, ha szükség lenne rá, akkor is aligha tudnának bármit is végrehajtani).

Az űrügynökség szakértői nem csak az óvintézkedésekre gondolnak, hanem arra is, milyen tudományos megfigyeléseket lehetne az űreszközökkel elvégezni. A roverek kameráival már a közeli találkozó előtt is fényképezni fogják az üstököst. Amikor pedig a porcsóva a legközelebb kerül a bolygóhoz, akkor meteorvillanásokat fognak figyelni a marsi égbolton.

A NASA Swift űrszondájának felvétele a Siding Spring üstökösről Forrás: NASA/Swift/D. Bodewits (UMD), DSS

Nem tétlenkednek majd a keringő egységek sem. A kutatók azt tervezik, hogy a különböző műszerekkel az üstökös magját, az azt körülvevő kómát és a csóvát egyaránt vizsgálni fogják. Kíváncsiak arra is, milyen hatása lesz a közeli találkozónak a Mars légkörére. Az üstökös vizsgálata azért különösen érdekes, mert a Siding Spring most jár először a Naprendszer belső térségében, tehát anyaga érintetlenül megőrizte a Naprendszer legősibb állapotát.

A MAVEN az üstökös magjából a Nap melege hatására a kómába kipárolgó gázok összetételét is elemzi. Műszerei az üstökös közeli elhaladásának a Mars felső légkörére gyakorolt hatását is elemzik, ezen kívül a csóva napszél hatására mutatott viselkedésének követésére is alkalmasak.

A Mars Odyssey a kóma és a csóva termikus és spektrális tulajdonságait méri. Az MRO azt figyeli, megnövekszik-e a Mars légkörének hőmérséklete, kialakulnak-e felhők, illetve hogyan változik meg nagy magasságban az elektronsűrűség. Azt remélik, hogy az MRO műszerei olyan részletes képet mutatnak majd az üstökös magjáról, amelynek alapján ki tudják számítani a mag tengelyforgási periódusát és esetleg felszíni alakzatokat is észrevesznek rajta. A kutatók remélik, hogy a HIRISE kamera képén az üstökös magja több tucat pixel nagyságú lesz.

Lemaradunk a látványosságról

A Siding Spring a Földről is jól látható lesz, de sajnos csak a déli félgömbről, onnan szeptemberben kis távcsövekkel is meg lehet figyelni. Mire azonban az északi égboltra ér, addigra nagyjából a Nap irányában fog tartózkodni, így mi semmit sem láthatunk belőle. Számítások szerint az üstökös 209 millió kilométerre közelíti meg a Napot, tehát legnagyobb napközelsége idején is a Föld pályáján kívül marad.

Szerencsés esetben a Mars felszínén dolgozó roverek sűrű meteorzáporban „gyönyörködhetnek” az üstökös legnagyobb közelsége idején Forrás: NASA