АдукацыяНавука

Высадка на камету. Для чаго навукоўцы вырабілі высадку зонда на паверхню каметы?

Па ўсіх прыкметах мы ўступілі ў эпоху новых адкрыццяў. Шмат хто ў мінулым годзе з заміраннем сэрца сачылі за місіяй «Розетта». Пасадка на камету, першая ў гісторыі, была вельмі складанай аперацыяй, як і ўся праграма ў цэлым. Аднак ўзніклі цяжкасці не прымяншаюць значэнне як самой падзеі, так і тых дадзеных, якія ўжо здабыў і ўсё яшчэ пастаўляе касмічны зонд. Навошта ж патрэбна была высадка на камету і якія вынікі атрымалі астрафізікі? Пра гэта і пойдзе гаворка ніжэй.

галоўная таямніца

Пачнем здалёк. Адна з асноўных задач, якія стаяць перад усім навуковым светам - зразумець, што спрыяла зараджэнню жыцця на Зямлі. З часоў Антычнасці на гэтую тэму выказвалася маса гіпотэз. Адна з сучасных версій абвяшчае, што не апошнюю ролю тут адыгралі каметы, у мностве якія падалі на планету ў перыяд яе фарміравання. Лічыцца, што яны маглі стаць пастаўшчыкамі вады і арганічных малекул.

сведчанні пачатку

Падобная гіпотэза сама па сабе выдатна абгрунтоўвае цікавасць навукоўцаў, ад астраномаў да біёлагаў, да каметам. Аднак ёсць і яшчэ некалькі цікаўных момантаў. Хвастатыя касмічныя аб'екты нясуць скрозь прастору дастаткова падрабязную інфармацыю аб тым, што адбывалася на самых ранніх этапах фарміравання Сонечнай сістэмы. Менавіта тады і ўтварылася большасць камет. Такім чынам, высадка на камету дае магчымасць літаральна вывучыць матэрыю, з якой фарміраваўся наш кавалачак Сусвету больш чатырох мільярдаў гадоў таму (і ніякай машыны часу не трэба).

Акрамя таго, вывучэнне руху каметы, яе складу і паводзін пры збліжэнні з Сонцам дае велізарную колькасць інфармацыі аб падобных касмічных аб'ектах, дазваляе праверыць масу здагадак і навуковых гіпотэз.

Гісторыя пытання

Натуральна, хвастатыя «вандроўцы» ужо вывучаліся пры дапамозе касмічных апаратаў. Было здзейснена сем пралётаў міма камет, у працэсе якіх рабіліся фотаздымкі, збіралася пэўная інфармацыя. Гэта былі менавіта пралёты, паколькі доўгі суправаджэнне каметы - справа складаная. У 80-я ў ролі здабытчыкаў падобных дадзеных выступалі амерыкана-еўрапейскі апарат ICE і савецкая «Вега». Апошняя з такіх сустрэч адбылася ў 2011 годзе. Тады дадзеныя аб хвастатыя астраноміі сабраў апарат Stardust.

Папярэднія даследаванні далі навукоўцам масу інфармацыі, аднак для разумення спецыфікі камет і адказу на многія з названых вышэй пытанняў гэтага недастаткова. Паступова навукоўцы прыйшлі да ўсведамлення неабходнасці досыць смелага кроку - арганізацыі палёту касмічнага апарата да каметы з наступнай высадкай зонда на яе паверхню.

унікальнасць місіі

Для таго каб адчуць, наколькі высадка на камету няпростая аперацыя, трэба зразумець, што наогул уяўляе сабой гэта касмічнае цела. Яно нясецца скрозь прастору на велізарнай хуткасці, якая дасягае часам некалькіх сотняў кіламетраў у секунду. Пры гэтым хвост каметы, які ўтвараецца пры набліжэнні цела да Сонца і гэтак прыгожа які выглядае з Зямлі, уяўляе сабой сумесь газу і пылу. Усё гэта моцна ўскладняе не толькі пасадку, але і рух паралельным курсам. Неабходна ўраўнаваць хуткасць апарата з хуткасцю аб'екта і абраць патрэбны момант для збліжэння: чым бліжэй камета да Сонца, тым мацней выкіды з яе паверхні. І толькі затым можа быць ажыццёўлена пасадка на камету, якая будзе яшчэ ўскладняцца і нізкімі паказчыкамі гравітацыі.

выбар аб'екта

Усе гэтыя абставіны рабілі неабходным пільны падыход да выбару мэты місіі. Пасадка на камету Чурюмова-Герасіменка - не першы варыянт. Першапачаткова меркавалася, што зонд «Розетта» будзе адпраўлены да каметы Виртанена. Аднак у планы ўмяшаўся выпадак: незадоўга да меркаванай адпраўкі адмовіў рухавік у ракеты-носьбіта «Арыян-5». Менавіта яна павінна была вывесці «Розетта» ў космас. У выніку запуск адклалі і паўстала неабходнасць у выбары новага аб'екта. Ім і стала камета Чурюмова-Герасіменка або 67P.

Гэты касмічны аб'ект быў знойдзены ў 1969 годзе і названы ў гонар першаадкрывальнікаў. Ён адносіцца да ліку короткопериодических камет і робіць адзін абарот вакол Сонца прыкладна за 6,6 гадоў. Нічым асабліва характэрным 67P не адрозніваецца, аднак валодае добра вывучанай траекторыяй палёту, якая не выходзіць за арбіту Юпітэра. Менавіта да яе і адправілася «Розетта» 2 сакавіка 2004 года.

«Начынне» касмічнага апарата

Зонд «Розетта» панёс з сабой у космас вялікая колькасць абсталявання, прызначанага для даследаванняў і фіксацыі іх вынікаў. Сярод іх і камеры, здольныя ўлоўліваць выпраменьванне ў ўльтрафіялетавай частцы спектру, і апараты, неабходныя для вывучэння структуры каметы і аналізу грунту, і прыборы для даследавання атмасферы. Усяго ў распараджэнні «Розетта» аказалася 11 навуковых інструментаў.

Асобна трэба спыніцца на спушчальным модулі «Филы» - менавіта яму трэба было ажыццявіць прызямленне на камету. Частка высокатэхналагічнага абсталявання размяшчалася прама на ім, паколькі была неабходная для вывучэння касмічнага аб'екта непасрэдна пасля высадкі. Акрамя таго, «Филы» абсталёўваўся трыма гарпунамі для надзейнай фіксацыі на паверхні пасля таго, як яго спусціць «Розетта». Пасадка на камету, як ужо гаварылася, спалучаная з пэўнымі цяжкасцямі. Гравітацыя тут настолькі малая, што пры адсутнасці дадатковых мацаванняў модуль рызыкуе згубіцца ў адкрытым космасе.

доўгі шлях

Высадка на камету 2014 года папярэднічаюцца дзесяцігадовым палётам зонда «Розетта». На працягу гэтага часу ён пяць разоў апыняўся недалёка ад Зямлі, пралятаў побач з Марсам, сустрэў два астэроіда. Цудоўныя здымкі, зробленыя зондам ў гэты перыяд, у чарговы раз нагадваюць пра прыгажосць прыроды і Сусвету ў самых розных яе кутках.

Аднак можа ўзнікнуць лагічнае пытанне: навошта «Розетта» так доўга кружыла па Сонечнай сістэме? Зразумела, што фатаграфіі і іншыя дадзеныя, сабраныя ў працэсе палёту, не былі яго мэтай, а, хутчэй, сталі прыемным і цікавым бонусам для даследчыкаў. Мэта гэтага манэўру - падысці да каметы ззаду і зраўняць хуткасць. Вынікам дзесяцігадовага палёту павінна было стаць фактычнае ператварэнне «Розетта» ў спадарожнік каметы Чурюмова-Герасіменка.

збліжэнне

Цяпер, у красавіку 2015 года, можна з упэўненасцю сказаць, што высадка зонда на камету ў цэлым прайшла ўдала. Аднак у жніўні мінулага года, калі апарат толькі выйшаў на арбіту касмічнага цела, гэта было яшчэ справай бліжэйшай будучыні.

Зонд на камету высадзіўся 12 лістапада 2014 года. За пасадкай сачыў практычна ўвесь свет. Отстыковке «Филы» прайшла ўдала. Праблемы пачаліся ў момант прызямлення: не спрацавалі гарпуны і апарат не змог замацавацца на паверхні. «Филы» двойчы адскочыў ад каметы і толькі на трэці раз змог апусціцца, прычым ён адляцеў ад месца меркаванай пасадкі прыкладна на кіламетр.

У выніку модуль «Филы» апынуўся ў зоне, куды амаль не пранікаюць сонечныя прамяні, неабходныя для папаўнення энергетычнага зарада батарэй. На выпадак калі пасадка на камету адбудзецца не зусім удала, апарат быў абсталяваны зараджаным акумулятарам, разлічаным на 64 гадзіны. Ён прапрацаваў крыху менш, 57 гадзін, але і за гэты час «Филы» паспеў зрабіць практычна ўсё, для чаго ствараўся.

вынікі

Пасадка на камету Чурюмова-Герасіменка дазволіла навукоўцам атрымаць шырокія дадзеныя аб гэтым касмічным целе. Многія з іх яшчэ не апрацаваны або патрабуюць аналізу, аднак першыя вынікі ўжо прадстаўлены шырокай грамадскасці.

Вывучаецца касмічнае цела па форме падобна з гумавай качачкай (высадка на камету меркавалася ў раён «галавы»): дзве параўнальныя па памерах круглявыя часткі злучаныя вузкім пярэсмыкам. Адна з задач, якія стаялі перад астрафізікі, - зразумець прычыну такога незвычайнага сілуэту. Сёння вылучаюцца дзве асноўныя гіпотэзы: альбо гэта вынік сутыкнення двух тэл, альбо да фарміравання пярэсмыка прывялі працэсы эрозіі. На дадзены момант дакладны адказ не атрыманы. Дзякуючы даследаванням «Филы» стала толькі вядома, што ўзровень гравітацыі на каметы неаднолькавы. Самы вялікі паказчык назіраецца ў верхняй частцы ядра, а найменшай - як раз у вобласці «шыі».

Рэльеф і ўнутраная структура

Модуль «Филы» выявіў на паверхні каметы розныя адукацыі, па выглядзе якія нагадваюць горы і выдмы. Па сваім складзе большасць з іх прадстаўляюць сабой сумесь лёду і пылу. Пагоркі вышынёй да 3 метраў, названыя мурашкамі, на 67P сустракаюцца даволі часта. Навукоўцы мяркуюць, што яны ўтварыліся на першых этапах фарміравання Сонечнай сістэмы і могуць пакрываць паверхні і іншых падобных нябесных тэл.

Паколькі зонд на камету апусціўся не самым удалым чынам, навукоўцы асцерагаліся пачынаць запланаванае бурэнне паверхні. Аднак яго ўсё-ткі ажыццявілі. Аказалася, што пад верхнім пластом размяшчаецца іншы, больш шчыльны. Верагодней за ўсё, ён складаецца з лёду. У карысць гэтай здагадкі кажа і аналіз вібрацый, зафіксаваных апаратам падчас пасадкі. Разам з тым здымкі спектрограф паказваюць неаднолькавае суадносіны арганічных злучэнняў і лёду: першае відавочна больш. Гэта не сыходзіцца з здагадкамі навукоўцаў і ставіць пад сумнеў версію паходжання каметы. Меркавалася, што яна ўтварылася ў галіне Сонечнай сістэмы, паблізу ад Юпітэра. Даследаванне здымкаў, аднак, абвяргае гэтую гіпотэзу: мяркуючы па ўсім, 67P сфармавалася ў поясе Койпера, размешчаным за арбітай Нэптуна.

місія працягваецца

Касмічны апарат «Розетта», уважліва сачыў за дзейнасцю модуля «Филы» да моманту яго засынання, доля не пакінула сям'і камету Чурюмова-Герасіменка да гэтага часу. Ён працягвае назіраць за аб'ектам і дасылаць дадзеныя на Зямлю. Так, у лік яго абавязкаў уваходзіць фіксацыя выкідаў пылу і газу, якія павялічваюцца па меры набліжэння каметы да Сонца.

Раней было ўстаноўлена, што асноўнай крыніцай падобных выкідаў з'яўляецца так званая шыя каметы. Прычынай гэтага можа быць нізкая гравітацыя гэтай галіне і які ўзнікае тут эфект акумуляцыі сонечнай энергіі, адлюстраванай ад суседніх участкаў. У сакавіку гэтага года «Розетта» таксама зафіксавала выкід пылу і газу, цікавы тым, што адбыўся ён на неасветленай баку (як правіла, такія з'явы ўзнікаюць у выніку разагрэву паверхні, гэта значыць на сонечнай часткі каметы). Усе гэтыя працэсы і асаблівасці 67P яшчэ трэба будзе растлумачыць, пакуль жа збор дадзеных працягваецца.

Першая ў гісторыі чалавецтва пасадка на паверхню каметы стала вынікам працы вялікага ліку навукоўцаў, тэхнікаў, інжынераў і праекціроўшчыкаў на працягу амаль сарака гадоў. Сёння місія «Розетта» прызнаецца адным з самых грандыёзных падзей касмічнай эры. Натуральна, што астрафізікі не маюць намеру на гэтым ставіць кропку. У лік амбіцыйных планаў на будучыню ўваходзіць стварэнне спушчальнага модуля, які будзе ў стане перасоўвацца па паверхні каметы, і касмічнага апарата, здольнага зблізіцца з аб'ектам, сабраць узоры грунту і вярнуцца з імі на Зямлю. У цэлым ўдалы праект «Розетта» натхняе навукоўцаў на ўсё больш смелыя праграмы па засваенні таямніц Сусвету.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.unansea.com. Theme powered by WordPress.