Касмічны зонд "Розетта": апісанне спадарожніка і фота

Калі чытаеш пра адкрыцці мінулага стагоддзя, здаецца, што ўсё самае цікавае ўжо знойдзена і вывучана, а на долю сучаснікаў застаецца толькі глыбокая павага перад навуковай моцай мінулага стагоддзя. Аднак гэта далёка не так. Прагрэс, тэхнічны і навуковы, дазваляе чалавецтву ставіць ўсё больш амбіцыйныя мэты і дасягаць іх. Да ліку падобных можна аднесці і даследаванне камет пры дапамозе апаратаў, здольных апусціцца на іх паверхню. Менавіта для такіх мэтаў ствараўся зонд «Розетта», касмічны апарат, у 2004 годзе адправіўся да каметы Чурюмова-Герасіменка. Пра яго і пойдзе гаворка ніжэй.

трохі гісторыі

Місія «Розетта» - не адзіная спроба даследаваць каметы. Гісторыя пытання пачынаецца яшчэ ў 1980-х, калі «Вега» і ICE, савецкі і амерыкана-еўрапейскі апараты, праляталі міма хвастатых касмічных тэл, атрымлівалі і перадавалі пэўную інфармацыю пра іх. Гэтыя і наступныя сустрэчы з каметамі прынеслі навукоўцам масу дадзеных. У прыватнасці, было сфатаграфавана ядро падобнага касмічнага цела, на камету скінулі даўбешку з металу і праз некалькі гадоў назіралі за вынікамі падзення, на Зямлю былі дастаўлены ўзоры пылу з хваста каметы. Аднак зонд «Розетта» аналагаў у гісторыі касманаўтыкі не мае. Перад ім першапачаткова ставілася больш складаная задача: стаць на нейкі час спадарожнікам каметы і спусціць на яе паверхню апарат «Филы» для непасрэднага даследавання аб'екта.

змена арыентыру

Першапачаткова гэтым самым аб'ектам павінна была стаць камета Виртанена. У аснове выбару ляжала зручная траекторыя палёту касмічнага цела і некаторыя яго асаблівасці, якія зніжаюць рызыку няўдачы даследчай місіі зонда. Для таго каб адправіцца да каметы Виртанена, спадарожнік «Розетта» павінен быў стартаваць у студзені 2003-го. Аднак прыкладна за месяц да гэтага падчас запуску адмовіў рухавік ракеты-носьбіта «Арыян-5». У выніку было вырашана адкласці старт зонда і перагледзець праграму палёту.

67P

Новым аб'ектам, да якога меркавалася адправіць касмічны зонд «Розетта», стала камета 67P, яна таксама носіць назву Чурюмова-Герасіменка. Адкрыта яна была ў 1969 годзе Клімам Чурюмовым на здымках, зробленых Святланай Герасіменка. Аб'ект з'яўляецца короткопериодической каметай: кожныя 6,6 гадоў ён пралятае паблізу Сонца. Траекторыя палёту практычна абмяжоўваецца арбітай Юпітэра. Важная для даследчыкаў асаблівасць гэтай каметы - прадказальнасць яе палёту, што азначае магчымасць сапраўды разлічыць неабходнае рух касмічнага апарата.

структура

Зонд «Розетта» нясе вялікую колькасць апаратуры, і спушчальны модуль «Филы» - не адзіная каштоўная яго частка. Сярод абсталявання ультрафіялетавае спектрометр, неабходны для аналізу газаў у хвасце каметы і вызначэння складу яе ядра, камеры, якія працуюць не толькі ў бачным, але і ў ўльтрафіялетавым і інфрачырвоным дыяпазонах, розная апаратура для даследавання складу, тэмпературы і хуткасці часціц у хвасце аб'екта, а таксама вызначэння яго арбіты, гравітацыі і іншых характарыстык. Усё гэта абсталяванне неабходна як для атрымання дадзеных аб камеце, так і для выяўлення аптымальнага месца пасадкі апарата «Филы».

Зонд «Розетта»: траекторыя палёту

Перш чым дасягнуць мэты, апарат на працягу дзесяці гадоў падарожнічаў па прасторах Сонечнай сістэмы. Такі вялікі часовай прамежак тлумачыцца неабходнасцю падысці да каметы «з тылу», зраўняць хуткасці і рухацца па аналагічнай траекторыі. За дзесяць гадоў спадарожнік «Розетта" пяць разоў пралятаў міма нашай планеты. Ён паспеў сустрэцца з Марсам і некалькі разоў перасекчы Галоўны пояс астэроідаў.

Усе дзесяць гадоў касмічны зонд «Розетта» дасылаў на Зямлю маляўнічыя здымкі розных аб'ектаў. Акрамя эстэтычнай асалоды, яны нясуць і навуковую інфармацыю. Навукоўцы атрымалі новыя здымкі паверхні Марса, якія зрабіў зонд «Розетта», фота астэроідаў Штейнс і лютэцый. Вядома, не пакінуў без увагі апарат і Зямлю. Здымкі зонда «Розетта» дэманструюць нашу планету ў розных ракурсах, а таксама некаторыя атмасферныя з'явы.

збліжэнне

На ўсім працягу палёту зонду «Розетта» спадарожнічала ўдача. У пэўны момант для эканоміі рэсурсаў ён быў пагружаны ў гибернацию, дзе прабыў рэкордныя 957 дзён. У студзені 2004 года місія «Розетта» шчасна працягнулася пасля абуджэння спадарожніка. Аднак самае складанае чакала яго наперадзе. Найбольшыя цяжкасці маглі паўстаць падчас пасадкі модуля «Филы», які даставіў да каметы зонд «Розетта». Візуалізацыя гэтага моманту, падрыхтаваная Еўрапейскім касмічным агенцтвам, дэманстравала мяккае прызямленне апарата, якое суправаджаецца выпусканнем трох гарпуноў. Яны былі неабходныя для замацавання на паверхні каметы, сілы гравітацыі якой такія, што найменшы штуршок мог прывесці да знікнення апарата «Филы» у адкрытым космасе.

Збліжэнне ў цэлым прайшло ўдала, аднак выпусціць усе тры гарпуна не ўдалося. Модуль «Филы» падчас пасадкі два разы адскочыў ад паверхні і толькі на трэці здолеў прызямліцца, пры гэтым застаўшыся незамацаваных. Вынікам гэтага здарэння стала выдаленне апарата ад меркаванага месца пасадкі прыкладна на кіламетр, прычым ўдзельнікі праекта не змаглі дакладна вызначыць кропку, дзе сеў апарат «Филы». Зразумелы быў толькі прыкладны раён прызямлення.

57 гадзін

Праблемы пры пасадцы прывялі да трапляння модуля «Филы» на практычна пастаянна зацененую паверхню. Асноўная крыніца энергіі апарата - сонечныя батарэі, якія не могуць працаваць пры тэмпературы ніжэй за нуль. У выніку вялікая частка энергіі марнавалася на разагрэў батарэй, але колькасць даступнага сонечнага святла ўсё роўна было малым. Апарат «Филы» быў абсталяваны для падобных сітуацый зараджаным акумулятарам, разлічаным на 64 гадзіны. Прапрацаваў ён, аднак, усяго 57. За гэты час гераічны модуль «Филы», чыё дакладнае месцазнаходжанне нават не было вызначана, перадаў на Зямлю масу інфармацыі аб каметы, нават (меркавана) змог прасвідраваць паверхню і ўзяць ўзор грунту.

Увесь гэты час «Розетта» увесь час сачыла за дзеяннямі апарата «Филы», перадавала на яго і ад іх паведамленні. Па завяршэнні працы модуля зонд прыступіў да ўласнай даследчай дзейнасці.

форма

На канец студзеня 2015 года было апублікавана некалькі навуковых артыкулаў, якія змяшчаюць апісанне вынікаў даследаванняў. Адзін з цікавых пытанняў, якія абмяркоўваюцца ў іх, - незвычайная форма каметы. Касмічнае цела падобна на гумовага качаняці: візуальна можна вылучыць галаву, тулава і шыю. Вывучэнне дадзеных пакуль не дало адказу на пытанне аб тым, паўстала Ці камета 67P ў выніку сутыкнення двух касмічных аб'ектаў, або яе форма - следства страты масы і моцнай эрозіі. У першым выпадку падзея, як мяркуецца, што адбылося на світанку Сонечнай сістэмы, 4,5 млрд гадоў назад, можа быць даказана, калі выявяцца прынцыповыя адрозненні двух паловак каметы. Зацвярджэнне жа другі гіпотэзы выкліча неабходнасць пошуку адказу на пытанне аб прыродзе сіл, якія прыводзяць да гэтак моцнай эрозіі ў вобласці «шыі качаняці».

Цяпер дакладна вядома, што камета ўнутры валодае кіпрай структурай. Паводле ацэнак навукоўцаў, шчыльнасць ядра менш аналагічнага параметру вады ў два разы.

рэльеф

Зонд «Розетта» і апарат «Филы» перадалі на Зямлю масу здымкаў паверхні 67P. На ёй былі выяўленыя выдмы і горы, а таксама цясніны. Аднак скалы каметы толькі аддалена нагадваюць зямныя. Частка з іх у аснове сваёй з'яўляюцца ушчыльненай пылам, многія - вынікам цыркуляцыі газу і пылу, гэта значыць яны бліжэй да пустынным барханах, чым да скал.

Частка пагоркаў, якія ўзвышаюцца над паверхняй на тры метры, былі названыя мурашкамі і лічацца адукацыяй, характэрным для многіх падобных касмічных тэл. Як мяркуецца, яны ўтварыліся ў перыяд, калі Сонечная сістэма толькі пачала фармавацца, і складаюцца з зліплых пылу і лёду.

паходжанне

Даследаванні апаратаў тычыліся і ўтрымання вады і злучэнняў вугляроду. Былі выяўленыя ваганні ўтрымання гэтых рэчываў, якія супадаюць з кручэннем касмічнага цела вакол восі і са зменай сезонаў. Акрамя таго, аказалася, што 67P у сваім складзе мае вялікі лік арганічных злучэнняў і значна менш лёду, чым меркавалася выявіць.

Гэтыя і іншыя дадзеныя дазваляюць сцвярджаць, што камета, насуперак меркаванню даследчыкаў, сфарміравалася ў поясе Койпера, размешчаным за арбітай Нэптуна. Першапачаткова лічылася, што месца адукацыі 67P размяшчаецца значна бліжэй да Юпітэра.

Дадзеныя апаратаў «Розетта» і «Филы» тычыліся і асаблівасцяў ядра каметы, яе гравітацыі і магнітасфэры. Велізарную частку іх яшчэ трэба прааналізаваць. Па-за залежнасці ад той карціны, якая складзецца пасля вывучэння і абдумвання ўсёй інфармацыі, палёт і місія «Розетта» на сённяшні дзень з'яўляюцца аднымі з самых грандыёзных рэалізаваных касмічных праектаў. Многія навукоўцы называюць гэтую падзею трэцім па важнасці пасля палёту Юрыя Гагарына і высадкі людзей на Месяцы. Трэба заўважыць, што «Розетта» - не апошняя даследчая місія, мэтай якой з'яўляецца пашырэнне нашых ведаў аб Сусвету. Поспех палёту да каметы 67P стымуляваў распрацоўку новых праектаў. Некалькі з іх рыхтуюцца стартаваць ужо ў бліжэйшы час.