Когда читаешь об открытиях прошлого века, кажется, что все самое интересное уже найдено и изучено, а на долю современников остается только благоговение перед научной мощью ушедшего столетия. Однако это далеко не так. Прогресс, технический и научный, позволяет человечеству ставить все более амбициозные цели и достигать их. К числу подобных можно отнести и исследование комет при помощи аппаратов, способных опуститься на их поверхность. Именно для таких целей создавался зонд «Розетта», космический аппарат, в 2004 году отправившийся к комете Чурюмова-Герасименко. О нем и пойдет речь ниже.
Немного истории
Миссия «Розетта» — не единственная попытка исследовать кометы. История вопроса начинается еще в 1980-х, когда «Вега» и ICE, советский и американо-европейский аппараты, пролетали мимо хвостатых космических тел, получали и передавали определенную информацию о них. Эти и последующие встречи с кометами принесли ученым массу данных. В частности, было сфотографировано ядро подобного космического тела, на комету скинули болванку из металла и спустя несколько лет наблюдали за результатами падения, на Землю были доставлены образцы пыли из хвоста кометы. Однако зонд «Розетта» аналогов в истории космонавтики не имеет. Перед ним изначально ставилась более сложная задача: стать на какое-то время спутником кометы и спустить на ее поверхность аппарат «Филы» для непосредственного исследования объекта.
Смена ориентира
Первоначально этим самым объектом должна была стать комета Виртанена. В основе выбора лежала удобная траектория полета космического тела и некоторые его особенности, снижавшие риск неудачи исследовательской миссии зонда. Для того чтобы отправиться к комете Виртанена, спутник «Розетта» должен был стартовать в январе 2003-го. Однако примерно за месяц до этого во время запуска отказал двигатель ракеты-носителя «Ариан-5». В результате было решено отложить старт зонда и пересмотреть программу полета.
Структура
Зонд «Розетта» несет большое количество аппаратуры, и спускаемый модуль «Филы» — не единственная ценная его часть. Среди оборудования ультрафиолетовый спектрометр, необходимый для анализа газов в хвосте кометы и определения состава ее ядра, камеры, работающие не только в видимом, но и в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, различная аппаратура для исследования состава, температуры и скорости частиц в хвосте объекта, а также определения его орбиты, гравитации и прочих характеристик. Все это оборудование необходимо как для получения данных о комете, так и для обнаружения оптимального места посадки аппарата «Филы».
Место посадки зонда
Посадочная площадка на комете Чурюмова-Герасименко, ранее известная как площадка J, теперь имеет официальное название: Agilkia. Название, выбрали после общественного конкурса, организованного ESA. Название площадки дано в соответствии с египетской темой миссии. Agilkia – так называется остров на реке Нил.
Место посадки зонда, обработка снимка любительская
Сближение
На всем протяжении полета зонду «Розетта» сопутствовала удача. В определенный момент для экономии ресурсов он был погружен в гибернацию, где пробыл рекордные 957 дней. В январе 2004 года миссия «Розетта» благополучно продолжилась после пробуждения спутника. Однако самое сложное ждало его впереди. Наибольшие трудности могли возникнуть во время посадки модуля «Филы», который доставил к комете зонд «Розетта». Визуализация этого момента, подготовленная Европейским космическим агентством, демонстрировала мягкое приземление аппарата, сопровождающееся выпусканием трех гарпунов. Они были необходимы для закрепления на поверхности кометы, силы гравитации которой таковы, что малейший толчок мог привести к исчезновению аппарата «Филы» в открытом космосе.
Сближение в целом прошло удачно, однако выпустить все три гарпуна не удалось. Модуль «Филы» во время посадки два раза отскочил от поверхности и лишь на третий сумел приземлиться, при этом оставшись незакрепленным. Результатом данного происшествия стало удаление аппарата от предполагаемого места посадки примерно на километр, причем участники проекта не смогли точно определить точку, где сел аппарат «Филы». Понятен был лишь примерный район приземления.
UPD: 15 ноября
Из-за низкой зарядки батареи, зонд вошел в режим гибернации на неопределенное время. При этом ученые успели принять все данные, которые собрал Philae. Что будет с посадочным модулем – неизвестно. Никто не берется утверждать, состоится ли следующее пробуждение.
Филька отдыхает
Хотя ожидается, что аппарату нужно несколько дней, чтобы набрать заряд и выйти на связь. Даже при наихудшем развитии событий, Philae успел выполнить 80% первостепенных замеров.
Траектория Розетты после 12 ноября
Визуализация орбиты зонда Розетта
Между тем, орбитальный аппарат Розетта вернулся на прежнюю орбиту в 30 км от кометы. Розетта вернется на 20 км орбиту 6 декабря и продолжит свою миссию по изучению кометы в мельчайших подробностях.
Красивый мультфильм о нелегкой судьбе миссии
Сколько стоит посадка на комету?
Сколько стоит посадка на комету
Форма
На конец января 2020 года было опубликовано несколько научных статей, содержащих описание результатов исследований. Один из интересных вопросов, обсуждаемых в них, – необычная форма кометы. Космическое тело похоже на резинового утенка: визуально можно выделить голову, туловище и шею. Изучение данных пока не дало ответа на вопрос о том, возникла ли комета 67P в результате столкновения двух космических объектов, или ее форма – следствие потери массы и сильной эрозии. В первом случае событие, предположительно произошедшее на заре Солнечной системы, 4,5 млрд лет назад, может быть доказано, если обнаружатся принципиальные отличия двух половинок кометы. Утверждение же второй гипотезы вызовет необходимость поиска ответа на вопрос о природе сил, приводящих к столь сильной эрозии в области «шеи утенка».
Сейчас точно известно, что комета внутри обладает пористой структурой. По оценкам ученых, плотность ядра меньше аналогичного параметра воды в два раза.
Происхождение
Исследования аппаратов касались и содержания воды и соединений углерода. Были обнаружены колебания содержания этих веществ, совпадающие с вращением космического тела вокруг оси и со сменой сезонов. Кроме того, оказалось, что 67P в своем составе имеет большое число органических соединений и значительно меньше льда, чем предполагалось обнаружить.
Эти и другие данные позволяют утверждать, что комета, вопреки мнению исследователей, сформировалась в поясе Койпера, расположенном за орбитой Нептуна. Изначально считалось, что место образования 67P размещается значительно ближе к Юпитеру.
Данные аппаратов «Розетта» и «Филы» касались и особенностей ядра кометы, ее гравитации и магнитосферы. Огромную часть их еще предстоит проанализировать. Вне зависимости от той картины, которая сложится после изучения и обдумывания всей информации, полет и миссия «Розетты» на сегодняшний день являются одними из самых грандиозных реализованных космических проектов. Многие ученые называют это событие третьим по важности после полета Юрия Гагарина и высадки людей на Луне. Нужно заметить, что «Розетта» — не последняя исследовательская миссия, целью которой является расширение наших познаний о Вселенной. Успех полета к комете 67P стимулировал разработку новых проектов. Несколько из них готовятся стартовать уже в ближайшее время.
Впервые в истории космический зонд совершил посадку на поверхность кометы
ВСЕ ФОТО
Спускаемый зонд Philae («Филы»), запущенный с космического аппарата Rosetta, успешно приземлился на поверхности кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, отрытую советскими учеными в 1969 году esa.int
Подчеркнем, что Philae не может обмениваться сигналами с Землей напрямую: сообщения от зонда поступают на аппарат Rosetta и уже оттуда передаются в ЕКА Reuters
Задержка составляет 28 минут 20 секунд. Расстояние между зондом и кометой на момент спуска с Rosetta составляло 22,5 километра. Это расстояние аппарат преодолел за 7 часов esa.int
Спускаемый зонд Philae («Филы»), запущенный с космического аппарата Rosetta, успешно приземлился на поверхности кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, отрытую советскими учеными Светланой Герасименко и Климом Чурюмовым в 1969 году. Мягкая посадка искусственного зонда на комету производилась впервые в истории человечества, ранее осуществлялись лишь попытки взять пробы с астероидов.
О посадке сообщается в аккаунте Twitter, которые ведется от лица зонда Philae. В сообщении говорится: «Посадка! Мой новый адрес: 67P!» Аппарат Rosetta подтвердил приземление. Ученые, следящие за приземлением зонда, встретили новость аплодисментами, согласно прямой трансляции, которую ведет Европейское космическое агентство (ЕКА) из Координационного центра.
Подчеркнем, что Philae не может обмениваться сигналами с Землей напрямую: сообщения от зонда поступают на аппарат Rosetta и уже оттуда передаются в ЕКА. Задержка составляет 28 минут 20 секунд. Расстояние между зондом и кометой на момент спуска с Rosetta составляло 22,5 километра. Это расстояние аппарат преодолел за 7 часов.
Приземление! Мой новый адрес: 67P! #CometLanding— Philae Lander (@Philae2014) 12 ноября 2014
Также с зонда была получена первая фотография с поверхности кометы.
[email protected]_Rosetta See for yourself! ROLIS imaged #67P when we were just 3km away! Glad I can share. #CometLanding pic.twitter.com/b6mcid2fsn— Philae Lander (@Philae2014) 12 ноября 2014
Стоит подчеркнуть, что радость исследователей омрачила внештатная ситуация, зафиксированная спустя некоторое время. Как сообщается в Twitter ЕКА, «анализ телеметрических данных с зонда показывает, что гарпуны не срабатывали, как думали изначально». Ученые заверили, что аппарат находится на поверхности в «отличной форме», а команда пытается перезапустить гарпуны. «Похоже, Philae очень нежно приземлился на поверхность кометы, рассчитывая на амортизацию шасси», — добавили в космическом , — подбадривает «приятеля» аппарат Rosetta в Twitter, где космические устройства ведут дружескую переписку с момента расстыковки.
Ранее у специалистов ЕКА появились опасения о том, что у зонда могут возникнуть трудности при посадке. Во время проверки посадочного модуля было обнаружено, что одна из систем спуска, которая обеспечивает тягу для того, чтобы избежать отскока в момент приземления, не может быть активирована.
Сотрудники Немецкого аэрокосмического центра говорили, что придется «полностью полагаться на гарпуны при приземлении».
Напомним, чтобы сесть, аппарату необходимо было предотвратить отскок. Толчок при касании посадочных опор гасит амортизатор, в момент касания включается ракетный двигатель, который на несколько секунд прижимает аппарат к поверхности, во время работы двигателя зонд выбрасывает в грунт два гарпуна на тросах и три бурава, размещенные на посадочных опорах, зароются в грунт.
Согласно плану, зонд приземлился на участке кометы, получившем название «Агилкия» — в честь одноименного египетского острова, расположенного на Ниле. Именно сюда после подтопления острова Филы из-за строительства Асуанской плотины были перенесены культовые сооружения. Зонд проведет серию экспериментов с целью определить химический состав кометы. Кроме того, он должен получить изображения ее ядра и изучить изменения ее активности.
Ученые на пресс-конференции рассказали, что после посадки зонд оторвался от поверхности, немного повращался, после чего снова сел. Таким образом, получается, что за короткий промежуток времени аппарат дважды приземлился на комету.
Старший научный сотрудник Института астрофизики АН Таджикистана Александр Блохин и супруг Светланы Герасименко, рассказал, что зонд исследует химический состав кометы на глубине до двух метров с помощью небольшой бурильной установки, а также реальный атмосферный состав, подземный слой кометы.
«На поверхности будет установлено десять различных приборов — радиоспектрометров. Существует надежда, что будет подтверждена теория, что именно кометы на Землю занесли воду и жизнь. Но это только теория. Все определится после получения данных с зонда», — сказал он. Отметим, что, по словам ученого, зонд проживет всего четыре-пять месяцев.
Член комитета по метеоритам РАН Виктор Гроховский считает посадку на комете «третьим эпохальным событием» в освоении космоса после полета Юрия Гагарина и высадки астронавтов США на поверхности Луны, передает ТАСС.
«Я уже увидел первые снимки поверхности кометы. Она покрыта льдом. Следовательно, в нем есть органические компоненты, аналогичные тем, которые миллиарды лет назад занесли на нашу планету астероиды и метеориты. Я уверен, что модуль «Филе» найдет их. Эти органические компоненты позволят нам ответить на вопрос: как зарождалась жизнь на нашей Земле. Конечно, какие-то процессы происходили на самой Земле, но часть органических компонентов все-таки была занесена из космоса. Что это были за компоненты и как они повлияли на процессы зарождения жизни на нашей планете, надеюсь, нам удастся узнать по результатам этого уникального научного проекта», — заявил Гроховский.
Информация, полученная c аппарата Rosetta, позволила ученым получить представление о структуре и температуре кометы Чурюмова-Герасименко. Как оказалось, это комета с двойным ядром, по форме больше всего напоминающая резиновую уточку размером 3 на 5 километров. В настоящее время комета находится на расстоянии 400 миллионов километров от Земли, она двигается со скоростью примерно 55 тысяч километров в час.
Аппарат Rosetta был запущен 10 лет назад и достиг своей цели в августе этого года. За эти годы Rosetta прошла путь в 6 400 000 000 километров по сложной траектории, это в пять раз больше расстояния от Земли до Солнца. За 10 лет аппарат несколько раз менял направление полета, чтобы выйти на цель, один раз сблизившись с Марсом и трижды — с Землей. Rosetta также успешно преодолела пояс астероидов, попутно исследовав два астероида, 2867 Штейнс и 21 Лютеция. Ее встречу с кометой уже успели внести в 10 самых громких и ожидаемых прорывов 2014 года в мировой науке.
