Высадка на комету. Для чего ученые произвели высадку зонда на поверхность кометы? Космическая миссия Rosetta достигла своей кульминации Спутник розетта приземлился на комету
МОСКВА, 30 сен - РИА Новости. Сегодня днем зонд "Розетта" закончит свою долгую 12-летнюю жизнь и разобьется о поверхность кометы Чурюмова-Герасименко (к настоящему моменту зонд уничтожен, как и планировалось). РИА "Новости" вспоминает, как протекала жизнь самого амбициозного проекта ЕКА и какие тайны рождения Солнечной системы "Розетта" и ее компаньон "Фила" смогли открыть за почти два года работы.
Прыжки воскрешенного робота
Зонд "Розетта" отправился к комете Чурюмова-Герасименко больше десяти лет назад, в августе 2004 года. Главной целью этого путешествия длиной в 6,4 миллиарда километров был поиск ответа на вопрос, как выглядела Солнечная система в юности и откуда взялась вода на Земле, Марсе и других внутренних планетах.
Искать ответы на эти загадки должен был посадочный модуль "Фила", названный так в честь древнеегипетского обелиска на острове Филэ, где был найден Розеттский камень. Когда "Розетта" прибыла к комете в августе 2014 года, ученые начали проверять работу "Филы" и обнаружили небольшую поломку, которая сильно повлияла на жизнь аппарата в дальнейшем, о чем инженеры изначально никак не подозревали.
Драматичная по всем составляющим посадка "Филы" состоялась 12 ноября 2014 года. Изначально всем казалось, что спуск на комету был идеальным, однако потом выяснилось, что из-за поломки газового двигателя "Фила" не смог прижать себя к комете и закрепиться на ней при помощи рук-"гарпунов", в результате чего модуль "не только приземлился, но и попрыгал по комете", как выражался тогда Штефан Уламек (Stefan Ulamec), руководитель проекта "Фила" в ЕКА.
Из-за этого инцидента "Фила" приземлился в неизвестном месте, которое "Розетта" нашла лишь за месяц до его гибели, и попал в темную расселину на поверхности кометы, что резко сократило сроки его работы. На вторые сутки после посадки инженеры ЕКА приняли решение перевести модуль в спящий режим в надежде пробудить его в будущем.
Как рассказывал впоследствии Жан-Пьер Бибрин (Jean-Pierre Bibring), научный руководитель "Филы", в этом были свои плюсы и минусы. Минусы заключались в том, что "Фила" приземлился на бок, из-за чего модуль не смог забрать пробы грунта при помощи бура SD2 и проанализировать их химический состав, а также просветить комету при помощи радара CONSERT. Плюс заключался в том, что если бы "Фила" приземлился в регионе Агилкия, как изначально планировалось, а не Абидос, то он бы умер от перегрева прошлой весной, когда на комете наступило лето.
И к тому же злополучная судьба "Филы" подарила нам крайне интересную историю о внезапном "воскрешении" модуля прошлым летом, когда Бибрину, Уламеку и их коллегам удалось на несколько недель восстановить связь с "Филой" и затем заново ее потерять вместе с надеждами на реализацию всех научных задач, которые должен был исполнить модуль.
"Грязный ледяной шар" и кирпичики жизни
Что же открыли "Розетта" и "Фила" за эти два года? Несмотря на неудачное приземление "Филы", модулю удалось реализовать свою основную миссию и приблизить нас к ответу на вопрос, как выглядела ранняя Солнечная система, как зародилась жизнь на Земле и какую роль в них могли играть кометы.
К примеру, "Розетте" и "Филе" удалось найти молекулы глицина, простейшей аминокислоты, и заготовки для сборки молекул других органических веществ. Кроме того, в недрах кометы был замечен еще один "элемент жизни" - фосфор, ключевой компонент ДНК и АТФ, клеточной энерговалюты, - который раньше не находили в космосе в больших количествах, а также молекулярный кислород. Его наличие могло ускорять реакции между "кирпичиками жизни" в газопылевом диске, в котором родилась Солнечная система.
Их наличие в материи кометы говорит о том, что первичная материя Солнечной системы содержала в себе все необходимое для зарождения жизни.
Кроме того, одним из первых и самых важных открытий "Розетты" стали замеры изотопного состава воды в материи кометы Чурюмова-Герасименко, необходимые для поисков ответа на важнейший для нас вопрос - откуда взялась вода на Земле.
Изучив данные, собранные спектрометром ROSINA на борту зонда, ученые с удивлением обнаружили, что доля дейтерия, тяжелого изотопа водорода, в водных запасах кометы заметно отличалась от этого параметра для земной воды, что в ближайшем будущем вынудит их пересмотреть теории формирования Солнечной системы.
Как отмечала Кэтрин Альтвегг, одна из соруководителей проекта, это открытие исключает возможность того, что вода была занесена на Землю кометами, и оно "может означать то, что семейство комет, обитающих за орбитой Юпитера, происходит не из одного источника. Вполне возможно, что они формировались в самых разных уголках рождающейся Солнечной системы, даже в тех, о которых мы не думали раньше".
Все это заставляет ученых заново задуматься о том, откуда на Земле взялась вода, важнейший ингредиент для зарождения жизни.
Искусство космической лепки
Помимо "биологических" вопросов, "Розетте" и "Филе" удалось прояснить и ряд ключевых моментов, связанных с процессом формирования планет и малых небесных тел. К примеру, "Фила" выяснил, как рассказывал Бибрин в прошлом году, что комета Чурюмова-Герасименко содержит в себе необычно много пыли и что ее недра являются крайне неплотными, и при этом в них нет пустот.
Это означает, что комета - и, соответственно, первичная материя Солнечной системы - была очень рыхлой и пористой. Эти данные, как надеются планетологи, помогут нам понять, как все планеты и их луны были "слеплены" из мельчайших песчинок материи в первые миллионы лет жизни Солнца.
Как рассказал Мохамед Эль Маари (Mohamed El-Maari) из университета Берна (Швейцария), "неудачное" приземление "Филы" переместило его в относительно "чистый" регион кометы, почти не тронутый теплом и излучением Солнца, что позволило ученым изучить действительно первичную материю Солнечной системы.
Это, по словам Тюрид Маннель из университета Граца (Австрия), подтверждается и данными по химическому составу зерен пыли с места приземления "Филы" - они состоят из органики, силикатов, солей железа и кальций-алюминиевых включений, из которых, как считают сегодня планетологи, были "слеплены" все тела Солнечной системы.
Что интересно, крупные зерна пыли оказались похожими по своей структуре и форме на фракталы, самоподобные математические фигуры, что может объяснять, как они "слепились" в более крупные булыжники и "зародыши" планет.
Анализ этой пыли при помощи прибора COSAC на борту "Филы" показал, что поверхность кометы очень богата органикой, в том числе и веществами, которые раньше не обнаруживались на других кометах, - метилизоцианатом, ацетоном, пропальдегидом, ацетамидом и гликольальдегидом. Достаточно неожиданным образом другому химическому инструменту "Филы" Ptolemy не удалось найти на поверхности кометы соединений серы, которые "Розетта" учуяла с орбиты.
Кроме того, дальнейший анализ свойств зерен пыли, пойманных уже самой "Розеттой" при помощи инструмента MIDAS, показал, что пыль содержит в себе множество больших и маленьких гранул, что рассказало ученым о том, что процесс их "слепления" начался неожиданно рано, в первые миллионы лет существования Солнечной системы.
Их "видовой состав" можно сравнить с своеобразной матрешкой из постепенно растущих по своим размерам частиц, что подтверждает популярную теорию о том, что "космическая галька" и более крупные фрагменты пород формировались в результате последовательного сцепления и слияния зерен пыли друг с другом под действием сил электростатического притяжения.
Все эти открытия заметно проясняют наши представления о том, как происходило рождение Земли и других планет на самых ранних этапах их существования.
Грядет (кометная) Зима
Относительная неудача "Филы" натолкнула Мэтта Тэйлора (Matt Taylor), руководителя миссии "Розетта" и других специалистов на то, что будет реализовано в ближайшие часы и минуты.
Как рассказывал Тейлор год назад, изначально ученые планировали посадить зонд на поверхность кометы Чурюмова-Герасименко приблизительно в той точке, куда попал "Фила" во время посадки после серии прыжков в ноябре 2014 года. Там, как надеялись специалисты ЕКА, зонд смог бы пережить зиму и вернуться к работе через 4-5 лет, когда комета вернулась бы назад к Солнцу.
ЕКА: "Розетта" обнаружила и сфотографировала "заснувший" модуль "Фила" Зонд "Розетта" наконец-то смог обнаружить спускаемый модуль "Фила" и получить его первые снимки после посадки на комету Чурюмова-Герасименко меньше чем за месяц до конца миссии, потратив на эти поиски практически два года.У этой идеи есть несколько больших научных плюсов. Как объясняют ученые, неудачное приземление "Филы" не дало всего того объема данных об устройстве и жизни кометы, которые они надеялись получить. Медленно снижение "Розетты" к поверхности кометы, которое продолжалось почти месяц, позволило всесторонне изучить и сфотографировать ее при помощи более точных и чувствительных камер и инструментов зонда.
Таким образом, "Розетта" сегодня завершит свою работу у кометы Чурюмова-Герасименко, совершив посадку в так называемых "ямах Маат", одном из самых активных регионов кометы. Этот регион находится на большей половине "гантели" кометы, неподалеку от перемычки, связывающей ее половинки, в эллипсе размерами 600 на 400 метров. Ожидается, что зонд коснется поверхности кометы в 13 часов 40 минут по Москве, после чего он отключится и уйдет в вечную спячку.
На этом "финальном аккорде", как рассказывает Мэтт Тэйлор, миссия "Розетты" не завершится - ученые будут анализировать данные, собранные "Филой" и "Розеттой" за два прошедших года, на протяжении последующих лет и даже десятилетий в попытке понять, как выглядела новорожденная Земля, Солнце и вся Солнечная система в целом.
«Розетта» - орбитальный космический аппарат Европейского космического агентства. Более десяти лет аппарат летел через Солнечную систему к комете 67P/Чурюмова-Герасименко, чтобы высадить на нее небольшую научную лабораторию «Филы» (Philae). «Филы» будут проводить анализ внутреннего и внешнего строения кометы, ее состава и происхождения. 12 ноября 2014 года зонд «Филы» успешно прицепился к комете, где будет проводить свою научную миссию. Это беспрецедентный шаг для науки и человечества в целом: преследовать и посетить комету с целью длительного исследования. Более тесный контакт с кометой был проведен только зондом Deep Impact, который врезался в комету для изучения состава ее ядра.
Прошло почти шесть месяцев с тех пор, как космический аппарат «Розетта» завершил свою деятельность по контролируемому спуску на поверхность кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Посадка, после которой «Розетта» уже не могла держать связь с Землей, возможно, ознаменовала конец сбора данных о комете - но не конец новостей о 67P. Архив информации, накопленный во время миссии, будет богатым источником материала на протяжении многих лет. По сути, фаза интерпретации данных миссии только началась.
Астрономы Европейского космического агентства с помощью зонда сделали важное открытие, которое может полностью перевернуть наши представления о формировании Солнечной системы. Учёные обнаружили большие объёмы чистого кислорода (O2), «сочащегося» из кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Кислород — достаточно распространённый элемент, но он легко вступает в реакции с другими элементами, поэтому почти всегда находится в составных молекулах вроде окиси углерода (CO), углекислого газа (CO2) или воды (H2O).
Запустить с Земли космический аппарат, который через десять лет на расстоянии 0,5 млрд. км от нашей планеты догонит крошечную глыбу размером 5 км, войдет на ее орбиту, мягко высадит на ее поверхность свой мобильный модуль и будет изучать строение этой кометы - это что-то фантастическое. После этого эксперимента полеты на Луну и Марс кажутся простейшими задачами. Однако это свершилось и 12 ноября 2014 г. спускаемый аппарат Филаи сел на комету 67P/ Чурюмов-Герасименко и передал ее изображение и массу научных данных на Землю с расстояния 500 000 000 км. Об этом событии сейчас много говорят и пишут. Мы тоже не могли оставить без внимания это достижение нашего века. Надеемся, что в данном материале, подготовленном по материалом официальных сайтов организаторов полета, Вы найдете ответы на интересующие многих вопросы.
Что за комета и почему так называется? Комета 67P/ Чурюмов-Герасименко была названа в честь ее первооткрывателей - Клима Чурюмова и Светланы Герасименко, которые заметили и сфотографировали комету в 1969 г, наблюдая за звездным небом из обсерватории Астрофизического института в Алма-Ате. Комета несколько раз приближалась к Солнцу и была видна с Земли: в 1969, 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 и 2009 годах. В 2003 г. был получено изображение кометы с помощью телескопа Хаббл, которое позволило оценить размеры кометы - примерно 3 х 5 км.
Почему космическую станцию назвали «Розетта»? Розетта (Rosetta) названа так в честь известного камня «Rosetta Stone», весом 762 кг., состоящего из вулканического базальта и сейчас хранящегося в Британском музее, в Лондоне. Камень послужил ключом к расшифровке античных Египетских писаний. Камень был обнаружен французскими солдатами, которые готовились снести старую стену около деревни Rashid (Rosetta) в дельте Нила в 1799 г. Высеченные на камне надписи содержали Египетские иероглифы и одновременно греческие слова, которые можно было легко понять. Исследуя надписи на камне, историки смогли начать расшифровку мистических античных рисунков и воссоздать историю древнего Египта. Подобно тому, как Камень Розетта стал ключом к древней цивилизации, космический аппарат Розетта должен открыть загадку самых старых строительных кирпичиков Солнечной системы - комет.
Почему спускаемый модуль назвали Филаи? Филаи (Philae) - спускаемый аппарат Розетты тоже назван в честь находки, позволившей расшифровать древние Египетские надписи. Philae obelisk - один из двух обелисков, найденных в 1815 г на острове Philae (по-русски обычно переводят, как Филы) в южном Египте. На обелиске также были найдены иероглифы и древнегреческие слова, ученые смогли распознать на обелиске имена «Птолемей» и «Клеопатра», написанные иероглифами. По-русски спускаемый аппарат Philae иногда произносят, как Филы, по имени египетского острова. Но иностранцы так не говорят. Если прислушаться к европейцам, то произношение зависит от акцента. Англичане говорят что-то между Филаи и Филей, итальянцы очень близко к Филя.
Какова полная траектории полета? Траектория действительно очень сложная. Розетта была запущена в 2004 г. из Французского космодрома и на первом этапе заняла «парковочную орбиту». Затем она ускорялась, подобно космическому биллиардному шару внутри Солнечной системы, сделав за десять лет почти четыре витка вокруг Солнца по сложной траектории, используя гравитацию Земли и Марса. Интересен график космического полета:
Подготовка к сближению с кометой (маневрирование) май-август 2014 г
Как осуществлялась связь с Землей? Все научные данные с приборов на борту станции были переданы на Землю с помощью радиосвязи. Этот же канал связи использовался для управления приборами на борту. Центр управления полетом расположен в Европейском космическом центре (the European Space Operations Centre (ESOC) в Дармштадте, Германия.
Какого размера Розетта? Картинок множество, иногда по ним трудно оценить реальные размеры корабля. Розетта, на самом деле, представляет собой алюминиевый ящик размерами 2.8 x 2.1 x 2.0 метров. С одной стороны аппарата располагается двухметровая вращающаяся локационная тарелка - антенна. С противоположной стороны прикреплен спускаемый аппарат. С двух других сторон простираются огромные крылья Площадь каждого крыла 32 кв.м. Размах крыльев - 32 м. Каждое крыло состоит из пяти панелей. Оба крыла могут свободно вращаться на ± 180 °, чтобы поймать максимум солнечного света. Полная масса аппарата около 3 тонн., из них масса научных приборов - 165 кг. Спускаемый аппарат Филаи весит 100 кг содержит 10 научных приборов весом 21 кг.
Кто изготовил и запустил космический аппарат, сколько он стоил? В проект были вовлечены более 50 компаний из 14 стран Европы и США. Основной разработчик -Astrium Germany с подрядчиками: Astrium UK (платформа корабля), Astrium France (авиационное оборудование), Alenia Spazio (сборка, интегрирование частей, контроль). Стоимость космического проекта оценивается в 1,4 млрд. евро.
Что Филаи передал на Землю? 12 ноября из космической станции Розетта был спущен на поверхность кометы спускаемый аппарат Филаи. Ученые столкнулись с неожиданной проблемой - не сработали гарпуны, призванные сразу зацепиться за поверхность, в результате аппарат подскочил два раза, прежде чем закрепился на поверхности. Точное месторасположение Филаи стало не известно. Однако связь с аппаратом поддерживалась, на Землю передавалась информация и снимки с поверхности. В том числе была передана информация об измерении температуры. Тепловизионный прибор, входящий в состав MUPUS (MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface), размещенный на корпусе Филаи, работал в течение всей посадки и трех касаний поверхности. Во время финального приземления MUPUS зарегистрировал температуру -153 °С вблизи дна внешнего балкона аппарата в момент перед его развертыванием на поверхности. После посадки и развертывания, сенсоры около верхушки аппарата охладились еще на 10 °С в течение примерно получаса. Ученые предполагают, что охлаждение произошло из-за радиационной передачи тепла ближайшей стенке (неровность на поверхности кометы), видимой на снимках, либо из-за погружения сенсора в холодную пыль на поверхности кометы. Как планировалось, было проведено бурение поверхности специальным буром CD2, который затем передал взятые пробы анализатору COSAC. Однако ученые не уверены, что бур действительно передал глубинные пробы, а не газ и пыль с поверхности, т.к. Филаи был не достаточно закреплен на поверхности и мог подняться во время бурения. Анализ материалов продолжается. Уже сейчас очевидно, что система COSAC во время посадки спускаемого модуля получила ценные данные о том, что газ на поверхности кометы, содержит органические молекулы. Система Ptolemy также успешно собрала газы и в настоящее время анализируются их спектры и проводится молекулярная идентификация.
К сожалению, через три дня после высадки на поверхность кометы, солнечные аккумуляторы спускаемого аппарата Филаи полностью разрядились и дальнейшая связь с ним была потеряна.
Может ли Филаи «проснуться» и продолжить работу?
Ученые не исключают такой возможности. Марио Салатти (Philae Program Manager) надеется, что Филаи придет в себя и продолжит измерения на поверхности кометы. Хотя то место, где сейчас находится Филае, получает очень мало Солнечной радиации, это, с другой стороны, открывает и новые перспективы. В настоящий момент аппарат находится в тени валунов, местная температура на нем меньше, чем планировалось. И когда Филаи проснется, он сможет работать дольше, чем ожидалось, возможно, до максимального сближения с Солнцем.
Как долго Розетта будет летать вблизи кометы? Розетта будет находится вблизи кометы все время, пока комета летит по направлению к Солнцу и даже дольше - до декабря 2015 г. Максимальное сближение с Солнцем произойдет 13 августа 2015 г. Ученые надеются получить интересные данные об изменениях, происходящих с кометой по мере нагрева.
Постоянно обновляющиеся снимки, переданные Розеттой можно посмотреть на сайте Европейского космического агентства (ESA) http://sci.esa.int/rosetta/
Философствование на тему:
Космический проект Розетта очень впечатляет. На мой взгляд, важна даже не основная миссия (исследование кометы), а осуществление всего полета и посадки на комету. Это говорит об огромных возможностях современной техники преобразования радио сигналов и передачи на огромные расстояния, об изобретении и опробовании новых, просто фантастических солнечных энергетических приборов, о возможности планирования полетов с применением гравитационных ускорений и т.д. Одно из важнейших достижений - это объединение ученых из разных стран для осуществления единого проекта.
В то же время не могу не сделать несколько философских рассуждений о возможностях человечества. За последнее десятилетие достигли очень многого в области информационных технологий. Люди могут практически мгновенно выходить на связь друг с другом и с приборами с помощью мобильных устройств, подключенных к Всемирной сети - Интернету. Однако, что касается реальной скорости передвижения человека и других материальных объектов, здесь мы не многого достигли. Скорость передвижения все еще очень отстает от скорости передачи информации. Сигнал с кометы 67P/ Чурюмов-Герасименко идет сейчас 28 мин., а ракете понадобилось 10 лет, чтобы долететь до кометы. Наши возможности освоения космоса очень ограничены способом и скоростью передвижения. Сможет ли человек хотя бы приблизится к 300000 км/с? Доступна ли когда-нибудь будет телепортация? Это фантастика, но только для нашего времени. Не забудьте, что видеотелефон тоже был фантастикой в начале 20 века.
February 6th, 2014
В 2014 году в Солнечной системе произойдут два захватывающих события, которые стоят ожидания. По иронии судьбы, они оба связаны с кометами.
Этим летом и осенью в космосе состоится кульминация одной из самых интересных исследовательских операций, сравнимых по значимости с посадкой марсохода Curiosity - реализация многолетней программы Rosetta. Этот космический аппарат стартовал в 2004 году и долгие десять лет летал во внутренней Солнечной системе, совершая корректировки и гравитационные маневры, только для того, чтобы выйти на орбиту кометы (67P) Чурюмова-Герасименко.
Rosetta должна настигнуть комету, как следует изучить с расстояния, и высадить спускаемый аппарат Philae. Тот проведет свою часть исследований и совместно они расскажут нам о кометах так много, как это только возможно в роботизированной миссии.
Большое фото
Комета Чурюмова-Герасименко не является каким-то уникальным космическим телом, требующим обязательного изучения. Наоборот, это обыкновенная короткопериодическая комета, возвращающаяся к Солнцу, каждые 6,6 года. Она не улетает дальше орбиты Юпитера, зато ее траектория предсказуема, и удачно подвернулась к стартовому окну космического аппарата. Ранее Rosetta планировалась для другой кометы, но неполадки с ракетой-носителем вынудили отложить запуск, поэтому цель изменилась.
Любопытный вопрос - почему к комете пришлось лететь целых десять лет, если она прилетает чаще? Причина этого - научная программа Rosetta. Все предыдущие миссии, начиная с американо-европейского ICE и советской “Веги” в 80-е, и заканчивая Stardust в 2011 году, проходили на встречных или пролетных курсах. За тридцать лет ученые смогли сфотографировать вблизи кометное ядро; смогли скинуть на комету металлическую болванку, а через несколько лет взглянуть на результат падения; смогли даже привезти на Землю немного кометной пыли из хвоста. Но чтобы провести рядом с ядром кометы достаточно длительное время, и чтобы сесть на нее, простой встречи мало. Скорость комет может достигать десятков и даже сотен километров в секунду, к этому прибавляется вторая космическая самого аппарата, поэтому “в лоб” комету можно только бомбить или высаживать Брюса Уиллиса.
Долгий путь позволил Rosetta подобраться к комете сзади и пристроиться рядом, следуя теми же скоростью и курсом, что и (67P) Чурюмова-Герасименко.
Попутно были сняты прекрасные виды Земли:
Большое фото .
На борту трехтонного космического аппарата размещено 12 научных приборов, которые позволят изучить температуру, состав, интенсивность испарения кометного хвоста, поверхность ядра. Радарный эксперимент позволит сделать радарное “УЗИ” кометному ядру, чтобы определить ее внутреннюю структуру. Но наиболее интересные, с точки зрения эффектности “картинки”, ожидаются результаты от оптической камеры OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System). Это сдвоенное фотоустройство, оборудованное двумя камерами с объективами 700 мм и 140 мм и CCD-матрицами 2048х2048 пикселей.
За то время, что Rosetta провела в пути, она не бездельничала, а реализовала исследовательскую программу достойную нескольких самостоятельных миссий. Вообще она демонстрирует пример того как полезно иметь космический аппарат с дальнобойным фотоаппаратом, мечущийся туда-сюда по Солнечной системе.
Через полтора года после старта она издалека посмотрела на реализацию миссии NASA Deep Impact. Удар импактора по комете Tempel 1 вызвал вспышку, которую сложно разглядеть глазами:
зато она была зарегистрирована более чуткими датчиками:
Через два года Rosetta пролетела на близком расстоянии от Марса и сделала просто шикарные снимки планеты в разных спектральных диапазонах. В оптическом Марс выглядит так:
А ультрафиолетовый канал позволил выделить подробности в марсианской атмосфере:
Отдельное фото удалось сделать бортовой камерой спускаемого аппарата Philae:
Любопытно, что в зависимости от камеры цвет наблюдаемой поверхности может существенно меняться. Подобный бледно-бежевый цвет Марса давала камера спутника Mars Global Surveyor.
После Марса Rosetta “уснула” чтобы проснуться через полтора года в 2008-м, для съемки пролетающего на расстоянии 800 км шестикилометрового астероида Steins. Правда системный сбой помешал провести съемку астероида дальнобойной камерой, но широкоугольная позволила сделать снимки детализацией до 80 метров на пиксель, и получить ценные данные об объекте.
Еще с Земли было определено, что астероид относится к классу-Е. Осмотр с близкого расстояния это подтвердил. Оказалось Steins состоит из силикатов, бедных на железо, но богатых магнием, при этом, некоторые минералы перенесли нагрев более 1000 градусов Цельсия. Наблюдения поверхности и особенностей вращения астероида смогли подтвердить на практике YORP-эффект. Этот эффект возникает (точнее проявляется заметнее) у небольших астероидов неправильной формы. Неравномерный нагрев поверхности приводит к тому, что инфракрасное излучение нагретой части создает реактивную тягу, которая повышает скорость вращения астероида.
Любопытно, что исходя из теории YORP-эффекта, Steins должен был иметь форму двойного конуса, но большой ударный кратер на южном полюсе “сплюснул” астероид и придал ему форму “бриллианта”. Этот же удар, похоже, расколол пополам космическое тело, но оно продолжает держаться за счет сил гравитации, хотя ученые рассмотрели признаки гигантской трещины, рассекающей Steins.
Весной 2010 года Rosetta позволила лучше идентифицировать кометоподобное тело P/2010 A2 обнаруженное в поясе астероидов. Эта “комета” наделала шуму в стане астрономов в 2010 году, когда стала вести себя совершенно не по-кометному.
Снимок телескопа Hubble.
Несмотря на то, что камеру Rosetta не сравнить с Hubble, наблюдения, проведенные под другим углом позволили определить, что перед нами не комета, а результат космического ДТП, когда в 150 метровый астероид врезался маленький обломок размером около метра.
Но астероидной «звездой» 2010 года стала (21) Lutetia. Это стокилометровый астероид, который осмотрела Rosetta, с расстояния 3170 км. На этот раз 700 мм камера сработала отлично, поэтому даже с такого расстояния получилось снять детали поверхности до 60 м на пиксель.
Lutetia - это весьма интересный и загадочный объект, исследование которого вызвало много вопросов. Ранее астрономы с Земли определили его спектральный класс как М - астероиды с большим количеством металлов, тогда как спектральные исследования Rosetta указывали скорее на класс С - углеродистых хондритов. Снимки поверхности позволили сделать вывод, что Lutetia на 3 км покрыта толстым ковром раздробленного реголита, скрывающем коренные породы. Анализ массы позволил определить ее плотность: выше чем у каменных, но ниже чем у металлических астероидов, что тоже вводило в недоумение. В результате ученые решили, что перед нами одна из немногих оставшихся с момента зарождения Солнечной системы планетезималей - “зародышей планет”.
Большое фото .
Когда-то Lutetia начала процесс дифференциации вещества, переместив тяжелые металлические породы в центр и выведя легкие каменные - к поверхности. Однако, она оказалась слишком далеко от орбит формирования каменных планет Солнечной системы и слишком близко к Юпитеру, чьи гравитационные возмущения не позволили набрать нужную массу. Более того, считается, что раньше форма Lutetia приближалась к сфере, но многократные столкновения в поясе астероидов за 3,5 млрд. лет обезобразили ее облик.
После осмотра Lutetia Rosetta снова уснула, чтобы проснуться только 20 января 2014 года. Сейчас идет проверка оборудования и никаких неполадок не выявлено, что кажется фантастическим результатом, для космического аппарата проведшего десять лет в открытом космосе и дважды пролетавшего через пояс астероидов.
Что ждет впереди? Сделайте пометки в календаре.
Май 2014: еще один важный момент для миссии - последние коррекции траектории для сближения с кометой. В конце мая расстояние между “охотником и жертвой” составит около 100 тыс. км. Думаю к тому времени начнут поступать первые снимки кометы и ее ядра. До Земли от них будет еще 450 млн. километров, поэтому наблюдать самостоятельно комету получится только в мощные телескопы.
Август 2014: Rosetta входит в комету. Разумеется пока в кому. Считается, что частички пыли и льда комы способны повредить космический аппарат, но это в случае встречных траекторий. Для Rosetta скорость кометы будет равняться практически нулю, поэтому серьезные повреждения не ожидаются. Зато в эти дни ожидаются самые эффектные снимки приближающегося и вращающегося кометного ядра. Если камеры будут нормально работать, мы сможем увидеть не только поверхность ядра, но и процессы, которые проходят на нем, по мере приближения к Солнцу. Газопылевые джеты, бьющие из глубин, должны смотреться просто шикарно.
Ноябрь 2014: самые напряженные дни, часы, минуты. Наступает тесное сближение с кометой до 3 км и происходит сброс спускаемого аппарата Philae. Он должен сесть на ядро, пробурить его, сфотографировать, просветить радаром, взять пробы грунта… Короче, если миссия пройдет успешно, то это будет настоящим триумфом межпланетной науки.
2015: Rosetta продолжит следовать с кометой так долго как только сможет. Долговечность Philae под вопросом, многое зависит от места посадки, режима вращения ядра, и условий на поверхности. Во время сближения с Солнцем ему должно хватать энергии для работы, а вот, по мере удаления, эффективность батарей будет падать. Если сможет сесть и протянуть хотя бы месяц - это уже будет подарком для создателей и для десятков ученых Европы и США.
К сожалению с Земли комету практически невозможно будет наблюдать без серьезной техники. Поэтому нам остается только ждать, следить за новостями, и желать удачи Европейскому космическому агентству. Fly, Rosetta! Fly!
Вот что я вам еще интересного могу рассказать про космос: или вот . А вот еще недавно поднимался такой вопрос, как Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -
Правообладатель иллюстрации EKA Image caption Снимок сделан за 10 секунд до столкновения с кометой
Космический зонд "Розетта" столкнулся с кометой Чурюмова-Герасименко, за которой он следовал в течение 12 лет.
В процессе сближения с поверхностью кометы - сферой диаметром 4 км, состоящей из льда и пыли - зонд все еще передавал на Землю фотоснимки.
Специалисты центра управления полетом Европейского космического агентства (ЕКА), который находится в немецком городе Дармштадт, отдали команду изменить курс во второй половине дня в четверг.
Окончательное подтверждение о том, что контролируемое столкновение наконец произошло, было получено из Дармштадта после того, как внезапно прервалась радиосвязь с зондом.
"Прощай, Розетта! Ты отработала свое. Вот она, космическая наука в своем лучшем проявлении", - заявил руководитель миссии Патрик Мартин.
Проект "Розетта" длился 30 лет. Некоторые ученые, следившие в Дармштадте за столкновением "Розетты" с кометой, посвятили миссии значительную часть своей карьеры.
Скорость сближения зонда с кометой была крайне низкой, всего 0,5 метра в секунду, дистанция - порядка 19 километров.
По словам представителей ЕКА, "Розетта" не была предназначена для посадки на поверхность и не могла после столкновения продолжать функционировать.
Вот почему зонд был заранее запрограммирован на полное автоматическое отключение при контакте с небесным телом.
Комета 6 7 Р (Чурюмова-Герасименко)
- Цикл вращения кометы: 12,4 часа.
- Масса: 10 млрд тонн.
- Плотность: 400 кг на кубический метр (примерно такая же, как у некоторых пород дерева).
- Объем: 25 куб. км.
- Цвет: Угольный - судя по ее альбедо (отражательной способности поверхности тела).
"Розетта" следовала за кометой на протяжении 6 млрд километров. На ее орбите зонд находился более двух лет.
Она стала первым космическим аппаратом, который смог выйти на орбиту кометы.
В течение 25 месяцев зонд послал на Землю свыше 100 тысяч снимков и показаний измерительных приборов.
Зонд собирал недоступные до этого данные о небесном теле, в частности, о его поведении, структуре и химическом составе.
В ноябре 2014 года "Розетта" спустила на поверхность кометы небольшой робот под названием "Фила" (Philae) для сбора проб почвы - это была первая в мире операция подобного рода.
Кометы, как предполагают ученые, сохранились со времен формирования Солнечной системы практически в первозданном виде, поэтому данные, переданные зондом на Землю, помогут лучше понять космические процессы, происходившие 4,5 млрд лет назад.
"Данные, переданные "Розеттой", будут использоваться в течение десятилетий", - отмечает руководитель полета Андреа Аккомаццо.
Последний бой
Зонд находился на расстоянии 573 млн км от Солнца и удалялся от него все дальше, приближаясь к границам Солнечной системы.
Космический аппарат работал на солнечных батареях, которые не могли больше эффективно подзаряжаться.
Кроме того, скорость передачи данных стала крайне низкой: всего 40 кб в секунду, что сопоставимо со скоростью доступа к интернету через телефонную линию.
В целом же "Розетта", запущенная в космос в 2004 году, в последнее время находилась не в самом лучшем техническом состоянии, так как в течение многих лет подвергалась воздействию радиации и экстремальных температур.
По словам координатора проекта Мэтта Тэйлора, команда обсуждала идею ввести зонд в режим ожидания и вновь активизировать его, когда комета Чурюмова-Герасименко в следующий раз войдет во внутреннюю Солнечную систему.
Однако у ученых не было никакой уверенности в том, что "Розетта" после этого заработает в прежнем режиме.
Поэтому исследователи решили дать "Розетте" шанс проявить себя в "последнем бою" и "уйти из жизни с блеском", как бы горько это ни звучало.
Росгвардия Пермский военный
Нанотехнологии и интересные разработки Материаловедение наноматериалов и наносистем
Анализ результатов прямых измерений