ตัวอย่าง airgel ของ Stardust เครดิตรูปภาพ: NASA คลิกเพื่อขยาย
นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกเป็นกลุ่มแรกที่วิเคราะห์ฝุ่นดาวหางที่ส่งไปยังโลกผ่านยานอวกาศ
นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบวัสดุนอกโลกที่ตกสู่พื้นโลกเป็นอุกกาบาตเป็นประจำ แต่ไม่เคยทำภารกิจสตาร์ดัสท์ของนาซ่ามาก่อน เศษซากที่เหลือจากการก่อตัวของระบบสุริยะเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อนดาวหางประกอบด้วยน้ำแข็งฝุ่นและหินเป็นส่วนใหญ่
“ เราคิดว่าดาวหางประกอบขึ้นเป็นจำนวนมากในระบบสุริยะ เราต้องการทราบองค์ประกอบแร่ขององค์ประกอบขนาดใหญ่นี้ของระบบสุริยะที่เราไม่เคยเห็นมาก่อนอย่างแน่นอน” Lawrence Grossman ศาสตราจารย์ด้านธรณีฟิสิกส์กล่าว “ มีการตรวจวัดอนุภาคต่าง ๆ ที่อ้างว่ามาจากดาวหาง แต่ไม่มีใครแน่ใจ ในที่สุดนี้จะให้ความจริงพื้นดินบางอย่าง”
กรอสแมนและสตีเวนไซมอนผู้ร่วมวิจัยอาวุโสด้านธรณีฟิสิกส์เป็นสมาชิกของทีมงานตรวจสอบเบื้องต้นละอองดาว (PET) ดังนั้น Andrew Davis นักวิทยาศาสตร์อาวุโสในสถาบัน Enrico Fermi และเพื่อนร่วมงานของเขา Michael Pellin และ Michael Savina จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา บทบาทของ PET คือการอธิบายตัวอย่างด้วยวิธีทั่วไปเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเสนอการศึกษาอย่างละเอียดมากขึ้นตามข้อมูลนั้น
เดวิสยังเป็นสมาชิกของคณะกรรมการจัดสรรตัวอย่าง Stardust ซึ่งจะตัดสินใจว่าจะแจกจ่ายตัวอย่างเพื่อการวิจัยเพิ่มเติมเมื่อระยะเวลาการตรวจสอบเบื้องต้นสิ้นสุดลงในกลางเดือนกรกฎาคม
ภารกิจสตาร์ดัสเปิดตัวในเดือนกุมภาพันธ์ 2542 โดยมีชุดเครื่องมือที่รวมไว้ในชุดหนึ่งซึ่งจัดทำโดยมหาวิทยาลัยชิคาโกเพื่อตรวจสอบผลกระทบของฝุ่นดาวหาง เมื่อวันที่ 2 มกราคม 2004 ยานอวกาศเดินทางมาในระยะ 150 ไมล์จากดาวหางและเก็บฝุ่นละอองขนาดเล็กนับพันที่ไหลจากนิวเคลียสของมัน ตัวอย่างละอองคืนตัวอย่างของละอองละอองดาวกระโดดร่มลงบนแฟลตทะเลทรายเกลือยูทาห์ในวันที่ 15 มกราคมหลังจากการเดินทางเกือบสามล้านไมล์
ในระหว่างการเผชิญหน้ากับดาวหางในปี 2004 เครื่องมือตรวจสอบฝุ่นฟลักซ์จากมหาวิทยาลัยชิคาโกได้ทำการตรวจสอบการไหลและมวลของอนุภาคที่ไหลเวียนจากนิวเคลียสของดาวหาง จากข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดยเครื่องมือ Anthony Tuzzolino และ Thanasis Economou ของมหาวิทยาลัยชิคาโกคาดว่ายานอวกาศได้รวบรวมอนุภาคอย่างน้อย 2,300 อนุภาคที่มีขนาด 15 ไมโครเมตร (ขนาดหนึ่งในสามของเส้นผมมนุษย์) หรือใหญ่กว่าในช่วงการบินผ่าน
“ ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญหลายคนหลายเดือนก่อนที่พวกเขาจะกำหนดจำนวนที่ถูกต้อง แต่ฉันมั่นใจว่าในท้ายที่สุดจำนวนของพวกเขาจะใกล้เคียงกับสิ่งที่เราคาดการณ์ไว้” Economou ผู้อยู่ใน Johnson Space Center ในฮูสตันกล่าว เมื่อตัวอย่างถูกส่งมาจากยูทาห์ “ ละอองดาวประสบความสำเร็จอย่างมากเกินความคาดหมายในทุกขั้นตอน”
ขณะนี้ฝุ่นของดาวหางมีให้เปรียบเทียบกับอนุภาคเล็ก ๆ ที่ตกลงมาบนโลกอย่างต่อเนื่องซึ่งนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ามาจากดาวหาง นาซ่ารวบรวมอนุภาคฝุ่นสตราโตสเฟียร์เหล่านี้เป็นประจำด้วยเครื่องบินระดับสูง อุกกาบาตบางประเภทอาจมีต้นกำเนิดมาจากดาวหาง แต่ไม่มีวัตถุที่เป็นดาวหางมาเปรียบเทียบ“ เราไม่รู้เลย” กรอสแมนกล่าว
Grossman และ Simon ได้รับตัวอย่างจำนวนมากเมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ตัวอย่างส่วนหนึ่งประกอบด้วยชิ้นบาง ๆ ของเม็ดฝุ่นหนึ่งชิ้นที่ติดตั้งอยู่ในอีพอกซี พวกเขายังได้รับปลั๊กอีพ็อกซี่รูปทรงกระสุนที่ถือส่วนที่เหลือของเมล็ด
“ พวกเขาสามารถทำธัญพืชได้หลายร้อยชิ้นในแต่ละเมล็ด” Simon กล่าว เขาและกรอสแมนกำลังศึกษาชิ้นงานด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) microprobe สามารถเปิดเผยองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุชิ้นเล็ก ๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์ในขณะที่ SEM ให้ภาพที่ขยายใหญ่
วัสดุที่เป็นดาวหางสตาร์ดัสได้เข้าร่วมกับอนุภาคที่มีประจุจากดวงอาทิตย์ซึ่งรวบรวมโดยภารกิจปฐมกาลของนาซ่าและกลับสู่โลกในปี 2547 เดวิสทำหน้าที่เป็นประธานของคณะกรรมการกำกับดูแลการประสูติของพระเยซู
“ จักรวาลวิทยาเป็นสาขาที่น่าตื่นเต้นมากในทุกวันนี้” เดวิสกล่าวถึงการวิจัยเกี่ยวกับต้นกำเนิดขององค์ประกอบทางเคมีและเคมีของวัสดุต่างดาว “ มันเป็นช่วงเวลาที่น่าสนใจสำหรับคนหนุ่มสาวที่มีส่วนร่วมในสนาม” ในปี 2004 พร้อมกับเพื่อนร่วมงานที่ Argonne and the Museum Museum เดวิสได้จัดตั้งศูนย์ชิคาโกวิชา Cosmochemistry ขึ้นเพื่อส่งเสริมการศึกษาและการวิจัยในวิชาเคมี
ยานอวกาศ Stardust อาจจะเห็นการกระทำของดาวหางในอนาคต “ ละอองดาวยังคงมีสุขภาพดีมากและมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่” Economou กล่าว “ หลังจากปล่อยยานอวกาศกลับกระป๋องยานอวกาศถูกเบี่ยงเบนจากการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกและวางในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่สามารถนำมันไปยังดาวหางอีกดวงในเดือนกุมภาพันธ์ 2554”
ภารกิจ Stardust ได้รับการจัดการโดยห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ในเมืองพาซาดีน่ารัฐแคลิฟอร์เนีย Lockheed Martin Space Systems เมืองเดนเวอร์พัฒนาและดำเนินการด้านยานอวกาศ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมดูที่ http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html และ http://cosmochemistry.uchicago.edu/
แหล่งที่มาดั้งเดิม: มหาวิทยาลัยชิคาโก
