Lige nu er kometen 3I/ATLAS på vej gennem vores solsystem efter en rejse, som er begyndt for millioner af år siden, ved at kometen blev slynget ud af et andet solsystem mange lysår borte.
Det er klart, at astronomerne gerne vil se nærmere på en sådan komet, og selv om der denne gang hverken har været tid eller penge til at sende en rumsonde mod kometen, så findes der alligevel et stort program til at observere kometen 3I/ATLAS fra rummet.
Lige så vigtigt er det, at man nu seriøst er ved at planlægge, hvordan vi kan sende rumsonder mod fremtidige interstellare kometer.
Men lad os begynde med de konkrete planer for3I/ATLAS.
Kun kort tid til at observere 3I/ATLAS
3I/ATLAS blev opdaget 1. juli, altså for godt tre måneder siden. Derfor har der ikke været lang tid til at forberede udforskningen, og problemet bliver ikke mindre af kometens høje hastighed på næsten 60 km/s i forhold til Solen.
Med den fart vil kometen hurtigt vil forlade Solsystemet igen, så den samlede observationstid er nede på nogle måneder.
Lige for tiden er 3I/ATLAS på vej ind i Solsystemet, men den 29. oktober runder den Solen et stykke uden for Jordens bane og sætter så igen kursen ud i universet på en ny og måske endeløs rejse.
De store observatorier her på Jorden har hurtigt omstillet sig til at følge kometen, og det europæiske rumagentur, ESA, har ligesom NASA undersøgt, hvordan man bedst kunne udnytte de teleskoper og rumsonder, som allerede befinder sig ude i rummet.
De to store rumteleskoper, Hubble og James Webb, spiller naturligvis en vigtig rolle. Således har James Webb allerede målt, at kometen i forhold til kometer her fra Solsystemet udsender usædvanligt meget CO2 i forhold til mængden af vanddamp, og en sådan afvigelse kan sige noget om, hvilket type solsystem kometen stammer fra.
\ Om artiklens forfattere
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient’er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I mere end 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.
De skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet ‘Stubberne’.
Rumsonder omkring Mars og Jupiter skal også observere 3I/ATLAS
Flere rumsonder er også indkaldt til tjeneste, selv om de har helt andre opgaver. Det gælder således for to ESA-rumsonder, der begge kredser om Mars, fordi man gerne vil udnytte, at kometen passerer Mars i en afstand på kun 30 millioner km. De to rumsonder er:
- Mars Express
- ExoMars Trace Gas Orbiter
Mars Express kortlægger Mars, og ExoMars Trace Gas Orbiter undersøger atmosfæren omkring Mars
De to rumsonder har ikke kameraer, der er egnet til at observere kometer, så de billeder, vi modtager, vil bare vise en lille lysprik. Til gengæld kan de tage nogle gode spektre, der kan fortælle os mere om de stoffer, 3I/ATLAS indeholder.
En rumsonde på vej mod Jupiter skal også i aktion, nemlig den europæiske JUICE, hvis hovedopgave er at studere Jupiters store måner, når den engang når frem i 2031.
Der er også en anden grund til, at ESA vil anvende JUICE. For når 3I/ATLAS i november er nærmest Solen, er Jorden ovre på den anden side af Solen, og det er netop på det tidspunkt, kometen vil være mest aktiv. Det kan vi ikke observere, fordi Solen vil blokere for alle observationer, både her fra Jorden og de to rumteleskoper Hubble og James Webb.
Det er derfor ESA vil anvende JUICE, der på det tidspunkt er på samme side af Solen som kometen.
JUICE har både kameraer og spektroskoper, men der er et lille problem, nemlig at den er så tæt på Solen, at det er nødvendigt at anvende den store antenne som varmeskjold.
Der er heldigvis en mindre antenne, men den kan ikke overføre data hurtigt. Vi skal derfor regne med, at det bliver nødvendigt at vente, indtil JUICE er kommet så langt fra Solen, at den igen kan bruge sin store antenne. Derfor skal vi ikke forvente data fra JUICE før februar 2026.
Endelig vil NASA anvende det lille rumteleskop SPHEREX, fordi det kan observere i så mange bølgelængder, hvilket kan give oplysninger om kometen, som ikke kan fås på anden måde.
Udfordring 1 ved at udforske interstellare kometer
Netop 3I/ATLAS demonstrerer de to store udfordringer ved at udforske interstellare kometer på tæt hold med rumsonder:
- Kort reaktionstid
- Kometerne kan bevæge sig meget hurtigt
Fra 3I/ATLAS blev opdaget, til den igen er forsvundet ud i rummet, er der ikke meget mere end måske 7-8 måneder, og på den tid kan ikke nå at bygge en rumsonde eller få den opsendt.
Den eneste mulighed er at have en rumsonde parkeret et godt sted ude i rummet udstyret med en god raketmotor, så den med et par ugers varsel kan sendes mod den interstellare komet.
Der eksisterer allerede et sådant projekt ved navn Comet Interceptor, der er et samarbejde mellem ESA og det Japanske rumagentur, JAXA.
Rumsonden skal opsendes i 2029 med en Ariane 6-raket til det såkaldte andet Lagrangepunkt L2, 1,5 millioner km fra Jorden, og hvor James Webb-teleskopet allerede befinder sig.
\ Om Lagrangepunkt L2
L2 er et af de fem såkaldte Lagrangepunkter, hvor en rumsonde eller satellit kan holde en konstant position i forhold til Jorden.
I dette punkt er sonden/satellitten påvirket både af Jordens og Solens tyngdekraft, på en sådan måde at den følger Jorden i sin bane og dermed, ligesom Jorden, har en omløbstid på et år omkring Solen.
Da sonden/satellitten er længere væk fra Solen end Jorden, ville man jo forvente en omløbstid på mere end et år, så sonden/satellitten i sin bane om Solen ville komme bagud i forhold til Jorden. Men i L2 giver Jorden lige netop den ekstra tyngdekraft, der gør, at omløbstiden holder sig på et år.
Comet Interceptor skal opsendes sammen med rumobservatoriet ARIEL, der skal observere exoplaneter
Selve Comet Interceptor vejer omkring 850 kg, og den medfører to mindre sonder, der kan frigøres, så man kan observere kometen fra flere sider på en gang.
Rumsonden er konstrueret til at kunne vente måske tre år ude i rummet på den rette komet. Det mest sandsynlige er, at Comet Interceptor vil blive anvendt til at udforske en af Solsystemets egne kometer, men finder man inden for denne tid en egnet interstellar komet, så vil man nok vælge den som mål.
Udfordring 2 ved at udforske interstellare kometer
Det fører os til det andet problem, nemlig, at interstellare kometer kan bevæge sig ganske hurtigt, når de passerer gennem vores solsystem.
Som eksempel kan nævnes, at da sonden New Horizons i 2015 fløj forbi Pluto for at kortlægge den, følte forskerne, at det skete med så stor fart, at det var svært at nå alle de observationer, man gerne ville have. Den forbiflyvning skete med en hastighed på 14 km/s.
Med en fart på 60 km/s er 3I/ATLAS usædvanlig hurtig – lad os demonstrere problemet:
Forestil dig, at vi sendte en rumsonde afsted med instrumenter, der kan levere anvendelige observationer af kometen fra en afstand på op til 60.000 km. Hvis sonden så møder kometen med en fart på 60 km/s, tilbagelægges den afstand på 1.000 sekunder eller lidt under 17 minutter..
Spørgsmålet er, om man vil ofre en kostbar rumsonde for en så kort observation, især fordi de virkelig gode observationer kræver, at man i lang tid er meget tæt på kometen.
Men også her er der en vej ud, nemlig ionmotorer. De er ikke særligt kraftige, så de vil være uger eller måneder om at accelerere en rumsonde op til virkelig store hastigheder. Men hvis man har den tid, så kan man bringe hastighedsforskellen mellem kometen og rumsonden langt ned – og det er også nødvendigt.
Efter de nuværende planer skal Comet Interceptor udstyres med en ionmotor, og valget af mål kommer i høj grad til at afhænge af, hvor langt ned det er muligt at bringe rumsondens hastighed i forhold til kometen.
Hellere et godt langt kig på en komet fra vores eget solsystem end et ultrakort glimt af en komet fra et andet solsystem.
Kan vi besøge interstellare kometer?
Svaret er både ja og nej, hvis vi ser 5-10 år ud i fremtiden:
- Ja, hvis vi ved et besøg forstår en hurtig og kortvarig forbiflyvning.
- Nej, hvis vi et besøg mener, at en sonde enten bringes i bane om kometen eller, endnu bedre, landsætter en sonde.
De allerfleste interstellare kometer vil bevæge sig hurtigt gennem Solsystemet, så det eneste, vi kan håbe på, er at opdage en komet, som bevæger sig så langsomt gennem Solsystemet, at man overhovedet kan begynde at overveje, om man vil gå i bane om kometen.
Det vil naturligvis være af meget stor videnskabelig betydning enten at gå i bane om eller lande på kometen, for det er den eneste måde, vi kan få detaljerede oplysninger om, hvordan de er opbygget.
Hvis det skal lykkes, vil det kræve en kraftig udbygning af Comet Interceptor-ideen, men det bliver ikke helt billigt – og det er spørgsmålet, om der er politisk vilje til at gennemføre et sådant rent videnskabeligt projekt.
Politikerne vil nok først blive interesserede, hvis vi en dag ser, at det ikke er en komet, men en (alien)-rumsonde fra et andet solsystem, der er på vej. Den teori har allerede været fremsat om det første interstellare objekt, der blev fundet, som fik navnet ’Oumuamua. I artiklen ’Kan det mystiske rumobjekt 'Oumuamua være et fremmed rumskib?’ har vi skrevet mere om den teori.
Det scenarie er jo noget, vi altid kan håbe på, men i virkelighedens verden kan vi nok ikke regne med at finde andet end interstellare kometer eller asteroider.
