Contoh airgel Stardust. Kredit gambar: NASA Klik untuk membesarkan
Para saintis di University of Chicago adalah antara yang pertama menganalisis debu kometari yang dihantar ke Bumi melalui kapal angkasa.
Para saintis secara rutin memeriksa bahan luar bumi yang jatuh ke Bumi sebagai meteorit, tetapi tidak pernah sebelum misi Stardust NASA mereka memiliki akses ke sampel komet yang telah disahkan. Reruntuhan sisa dari pembentukan sistem suria 4.5 bilion tahun yang lalu, komet kebanyakannya terdiri daripada ais, debu dan batu.
"Kami fikir komet membentuk sejumlah besar barang di tata surya. Kami ingin mengetahui komposisi mineral komponen besar sistem suria ini yang belum pernah kita lihat sebelumnya, ”kata Lawrence Grossman, Profesor Sains Geofizik. "Berbagai zarah telah diukur yang disimpulkan berasal dari komet, tetapi tidak ada yang pasti. Ini akhirnya akan memberikan kebenaran. "
Grossman dan Steven Simon, Senior Research Associate in Geophysical Sciences, adalah anggota Pasukan Pemeriksaan Awal Stardust (PET). Begitu juga Andrew Davis, Saintis Kanan di Institut Enrico Fermi, dan rakan-rakannya Michael Pellin dan Michael Savina dari Makmal Nasional Argonne Jabatan Tenaga A.S. Peranan PET adalah untuk menggambarkan sampel secara umum supaya para saintis dapat mencadangkan kajian yang lebih terperinci berdasarkan maklumat tersebut.
Davis juga merupakan anggota Jawatankuasa Peruntukan Sampel Stardust, yang akan memutuskan bagaimana mengedarkan sampel untuk penyelidikan tambahan setelah tempoh pemeriksaan awal berakhir pada pertengahan bulan Julai.
Misi Stardust dilancarkan pada Februari 1999, membawa satu set instrumen yang termasuk satu instrumen yang disediakan oleh University of Chicago untuk memantau kesan debu komet. Pada 2 Januari 2004, kapal angkasa itu berada dalam jarak 150 batu dari komet dan mengumpulkan ribuan zarah debu kecil yang mengalir dari intinya. Tabung pengembalian sampel Stardust terjun payung ke flat garam gurun Utah pada 15 Januari berikutan perjalanan hampir tiga juta batu.
Semasa pertemuan komet 2004, Instrumen Monitor Dust Flux University of Chicago berjaya menentukan aliran dan jisim zarah yang mengalir dari inti komet. Berdasarkan data yang dikumpulkan oleh instrumen tersebut, Anthony Tuzzolino dan Thanasis Economou dari Universiti Chicago menganggarkan bahawa kapal angkasa telah mengumpulkan sekurang-kurangnya 2.300 zarah berukuran 15 mikrometer (satu pertiga ukuran rambut manusia) atau lebih besar semasa flyby.
"Perlu banyak pakar selama bertahun-tahun sebelum mereka dapat menentukan jumlah yang tepat, tetapi saya yakin pada akhirnya jumlah mereka hampir dengan apa yang telah kita ramalkan," kata Economou, yang berada di Pusat Angkasa Johnson di Houston semasa sampel dihantar dari Utah. "Stardust sangat berjaya di luar jangkaan dalam semua fasa."
Debu komet kini tersedia untuk perbandingan dengan zarah-zarah kecil yang selalu turun di Bumi yang disangka para saintis berasal dari komet. NASA secara berkala mengumpulkan zarah debu stratosfera ini dengan pesawat ketinggian dan mengekalkan koleksinya, kata Simon. Beberapa jenis meteorit mungkin juga berasal dari komet, tetapi tanpa bahan komet untuk dibandingkan, "kita tidak tahu," kata Grossman.
Grossman dan Simon menerima beberapa sampel pada 7 Februari. Sampel tersebut sebahagiannya terdiri daripada beberapa kepingan nipis dari satu butiran debu yang dipasang di epoksi dan dipegang pada grid tembaga bulat yang ditutupi oleh lapisan nipis. Mereka juga menerima palam epoksi berbentuk peluru yang memegang sisa gandum.
"Mereka dapat membuat ratusan keping setiap butir," kata Simon. Dia dan Grossman sedang mengkaji hirisan mereka dengan microprobe elektron dan mikroskop elektron imbasan (SEM). Jubah mikro mampu mendedahkan komposisi kimia tampalan kecil bahan mikroskopik, sementara SEM memberikan gambar yang sangat besar.
Bahan komet Stardust kini bergabung dengan koleksi zarah bermuatan dari matahari yang dikumpulkan oleh misi Genesis NASA dan kembali ke Bumi pada tahun 2004. Davis berfungsi sebagai ketua Jawatankuasa Pengawasan Genesis, yang memandu kurasi dan analisis bahan luar bumi misi itu.
"Kosmokimia adalah bidang yang sangat menarik hari ini," kata Davis, merujuk kepada penyelidikan mengenai asal-usul unsur kimia dan kimia bahan luar bumi. "Ini masa yang menarik untuk melibatkan orang muda dalam bidang ini." Pada tahun 2004, bersama dengan rakan-rakan di Argonne dan Field Museum, Davis menganjurkan Pusat Kosmokimia Chicago untuk mempromosikan pendidikan dan penyelidikan dalam kosmokimia.
Sementara itu, kapal angkasa Stardust, suatu hari nanti, mungkin akan melihat aksi komet selanjutnya. "Stardust masih sangat sihat dan memiliki sisa bahan bakar," kata Economou. "Setelah menjatuhkan Space Return Canister, kapal angkasa itu dialihkan dari memasuki atmosfer Bumi dan diletakkan di orbit mengelilingi matahari yang dapat membawanya ke komet lain pada Februari 2011."
Misi Stardust dikendalikan oleh Makmal Jet Propulsion NASA, Pasadena, Calif. Lockheed Martin Space Systems, Denver, mengembangkan dan mengendalikan kapal angkasa. Untuk maklumat lebih lanjut, lihat http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html dan http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
Sumber Asal: Universiti Chicago
