Авторско право на илюстрацияЕ.К.А.Надпис на изображението Снимката е направена 10 секунди преди сблъсъка с кометата
Космическата сонда Rosetta се сблъска с кометата Чурюмов-Герасименко, която следва 12 години.
Когато се приближи до повърхността на кометата - сфера от лед и прах с диаметър 4 км - сондата все още предаваше снимки на Земята.
Центърът за контрол на мисията на Европейската космическа агенция (ESA) в германския град Дармщат даде команда за промяна на курса в четвъртък следобед.
Окончателното потвърждение, че най-накрая се е случил контролиран сблъсък, дойде от Дармщад, след като радиоконтактът със сондата беше внезапно изгубен.
„Сбогом, Розета! Свършихте работата си. Това е най-добрата космическа наука“, каза директорът на мисията Патрик Мартин.
Проект Rosetta продължи 30 години. Някои от учените, които проследиха сблъсъка на комета на Розета в Дармщат, посветиха значителна част от кариерата си на мисията.
Скоростта на приближаване на сондата с кометата беше изключително ниска, само 0,5 метра в секунда, разстоянието беше около 19 километра.
Според представители на ESA Rosetta не е проектирана да каца на повърхността и не може да продължи да функционира след сблъсъка.
Ето защо сондата е била предварително програмирана да се изключва напълно автоматично при контакт с небесно тяло.
Комета 67 Р (Чурюмова-Герасименко)
- Цикъл на въртене на кометата: 12,4 часа.
- Тегло: 10 милиарда тона.
- Плътност: 400 кг на кубичен метър (приблизително колкото някои видове дървесина).
- Обем: 25 куб. км.
- Цвят: Въглен - съдейки по албедото (отражателната способност на повърхността на тялото).
Rosetta последва кометата в продължение на 6 милиарда километра. Сондата беше в орбитата си повече от две години.
Това стана първият космически кораб, който влезе в орбита около комета.
В продължение на 25 месеца сондата изпрати на Земята над 100 хиляди снимки и показания от измервателни уреди.
Сондата събра недостъпни досега данни за небесното тяло, по-специално за неговото поведение, структура и химичен състав.
През ноември 2014 г. Rosetta спусна малък робот, наречен Philae, на повърхността на кометата, за да вземе проби от почвата, първият в света по рода си.
Кометите, както предполагат учените, са се запазили от формирането на Слънчевата система в почти оригиналния си вид, така че данните, предадени от сондата на Земята, ще помогнат за по-доброто разбиране на космическите процеси, които са се случили преди 4,5 милиарда години.
„Данните, предавани от Rosetta, ще се използват десетилетия“, казва директорът на полета Андреа Акомацо.
Последен напън
Сондата се намираше на разстояние 573 милиона км от Слънцето и се отдалечаваше все повече от него, приближавайки се до границите на Слънчевата система.
Космическият кораб се захранва от слънчеви панели, които вече не могат да се зареждат ефективно.
Освен това скоростта на пренос на данни стана изключително ниска: само 40 kb в секунда, което е сравнимо със скоростта на достъп до интернет през телефонна линия.
Като цяло Rosetta, изстреляна в космоса през 2004 г., напоследък беше в лошо техническо състояние, тъй като беше изложена на радиация и екстремни температури в продължение на много години.
Според координатора на проекта Мат Тейлър, екипът е обсъдил идеята за поставяне на сондата в режим на готовност и повторното й активиране следващия път, когато кометата Чурюмов-Герасименко навлезе във вътрешността на Слънчевата система.
Учените обаче нямаха увереност, че Rosetta ще работи както преди.
Затова изследователите решават да дадат шанс на Rosetta да се докаже в „последната битка“ и „да излезе от живота с блясък“, колкото и горчиво да звучи.
Космическият кораб Rosetta беше изстрелян от Европейската космическа агенция на 2 март 2004 г. В рамките на този проект за първи път в историята на космонавтиката земен апарат влезе в орбитата на кометата Чурюмов-Герасименко. Очаква се през ноември тази година да се случи първото в историята кацане на земно превозно средство върху повърхността на комета.
С помощта на космическия кораб Rosetta учените се надяват да разберат как е изглеждал преди да се образуват планетите.
1. Това е космическият кораб Rosetta, 2004 г. (ESA Photo | A.Van Der Geest):
Основната цел на полета на космическия кораб Rosetta е изследването на кометата 67P/Чурюмов – Герасименко.
Мисията на Rosetta е доста сложна. Полетът му включваше много маневри в орбита, използващи гравитационните полета на Земята и Марс, и дори малки отклонения можеха да повлияят на успеха на мисията.
2. Ракетата носител Ariane 5, която изстреля Rosetta в космоса, 2004 г. (Снимка от ESA | CNES | Arianespace, S. Corvaja):
3. В допълнение към основната си цел, космическият кораб Rosetta направи красиви космически гледки. Това е Луната и Тихия океан, 4 март 2005 г. (Снимка на ESA):
6. Марс от разстояние около 240 000 км, 24 февруари 2007 г. (Снимка от ESA | MPS за OSIRIS Team MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
7. Слънчеви батерии на космическия кораб Rosetta на фона на Марс, 25 февруари 2007 г. Разстояние - 1000 км. (Снимка на ESA):
9. Земя. ноември 2007 г. (Снимка от ESA, MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
11. Земя. Част от Южна Америка и Антарктида, 13 ноември 2009 г. Разстояние - 350 000 км. (Снимка от ESA | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
12. Антициклон над Южния Пасифик, 13 ноември 2009 г. (Снимка от ESA | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
13. Астероид Лутеция и Сатурн (отгоре) от разстояние 36 000 км. Учените предполагат, че Лутеция е древна, примитивна „минипланета“. Въпреки че някои части от повърхността на астероида са само на 50–80 милиона години, други са възникнали преди 3,6 милиарда години. (Снимка от ESA | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
14. На 10 юли 2010 г. космическият кораб Rosetta премина близо до астероида Лутеция на разстояние около 3160 километра. (Снимка от ESA | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
15. Довиждане, Лутеция. Rosetta напуска астероида и се насочва към основната си цел - кометата Чурюмов-Герасименко. (Снимка от ESA | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | RSSD | INTA | UPM | DASP | IDA):
16. 14 юли 2014 г. Приближаваме кометата Чурюмов-Герасименко. Разстояние - 12 000 км. (Снимка ESA/Rosetta/MPS/UPD/LAM | IAA | SSO | INTA | UPM | DASP | IDA):
17. Това е кометата Чурюмов-Герасименко, направена от разстояние 27,8 км, 10 септември 2014 г. (ESA Photo | Rosetta | NAVCAM):
18. Близък план на повърхността на кометата Чурюмов-Герасименко, 5 септември 2014 г. Разстояние - 130 км. (Снимка от ESA | Rosetta | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | SSO | INTA | UPM | DASP | IDA):
Кометата Чурюмов - Герасименко е открита на 23 октомври 1969 г. от Клим Чурюмов в Киев върху фотографски плаки на друга комета - 32P/Comas Sola, заснети от Светлана Герасименко през септември в обсерваторията Алма-Ата. Размерът на ядрото на кометата е 3×5 км.
19. 5 септември 2014 г. Вдясно е главата на кометата. (Снимка от ESA | Rosetta | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | SSO | INTA | UPM | DASP | IDA):
20. 7 август 2014 г. Разстоянието до кометата е 104 км. (Снимка от ESA | Rosetta | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | SSO | INTA | UPM | DASP | IDA):
21. Ръководителите на мисията Rosetta от Европа стигнаха до консенсус за точката на кометата Чурюмов-Герасименко, където ще кацне спускаемият апарат Philae. Апаратът трябва да се доближи до кометата на 11 ноември. Кръстът показва планираното място за кацане на спускаемия модул Philae. (Снимка от ESA | Rosetta | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | SSO | INTA | UPM | DASP | IDA):
22. Това изображение е направено с помощта на камерата CIVA на спускаемия модул Philae, който е на борда на Rosetta. Изображението е направено на 7 септември 2014 г. от разстояние около 50 км от кометата. Зрителното поле на камерата включваше част от Rosetta и едно от 14-метровите му крила със слънчеви панели. (Снимка от ESA | Rosetta | Philae | CIVA):
23. Кометата Чурюмов - Герасименко, 3 август 2014 г. Снимката е направена от разстояние 285 километра. (Снимка от ESA | Rosetta | MPS за екипа на OSIRIS MPS | UPD | LAM | IAA | SSO | INTA | UPM | DASP | IDA).
Скоро може да разберем как е изглеждала слънчевата система преди формирането на планетите.
6 февруари 2014 г
През 2014 г. в Слънчевата система се случват две вълнуващи събития, които си заслужават чакането. По ирония на съдбата и двете са свързани с комети.
Това лято и есента в Космоса ще се състои кулминацията на една от най-интересните изследователски операции в Космоса, сравнима по важност с кацането на марсохода Curiosity - изпълнението на многогодишната програма Rosetta. Този космически кораб стартира през 2004 г. и летя десет дълги години във вътрешната слънчева система, правейки корекции и гравитационни маневри, само за да влезе в орбитата на кометата (67P) Чурюмов-Герасименко.
Rosetta трябва да хване кометата, да я проучи правилно от разстояние и да приземи спускаемия модул Philae. Той ще направи своята част от изследването и заедно ще ни разкажат толкова много за кометите, колкото е възможно в една роботизирана мисия.
Голяма снимка
Кометата Чурюмов-Герасименко не е някакво уникално космическо тяло, което изисква задължително изследване. Напротив, това е обикновена краткопериодична комета, която се връща към Слънцето на всеки 6,6 години. Той не лети по-далеч от орбитата на Юпитер, но траекторията му е предвидима и успешно се обърна към прозореца за изстрелване на космическия кораб. Розета преди това беше планирана за друга комета, но проблеми с ракетата-носител наложиха изстрелването да бъде отложено, така че целта се промени.
Интересен въпрос: защо отне десет години, за да летим до кометата, ако тя идва по-често? Причината за това е научната програма Rosetta. Всички предишни мисии, от американо-европейската ICE и съветската Vega през 80-те години и завършвайки със Stardust през 2011 г., се състояха на курс на сблъсък или прелитане. В рамките на тридесет години учените успяха да снимат отблизо ядрото на кометата; успяха да пуснат метален блок върху комета и няколко години по-късно да видят резултата от падането; Те дори успяха да донесат малко кометен прах от опашката на Земята. Но за да прекарате достатъчно дълго време близо до ядрото на кометата и да кацнете върху него, една проста среща не е достатъчна. Скоростта на кометите може да достигне десетки и дори стотици километри в секунда, към това се добавя самият втори космически кораб, така че „челно“ комета може да бъде бомбардирана или кацната само от Брус Уилис.
Дългото пътуване позволи на Розета да се приближи до кометата отзад и да се настани до нея, следвайки същата скорост и курс като (67P) Чурюмов-Герасименко.
По пътя бяха заснети красиви гледки към Земята:
Голяма снимка.
На борда на тритонния космически кораб има 12 научни инструмента, които ще позволят да се изследват температурата, съставът, интензивността на изпарение на опашката на кометата и повърхността на ядрото. Радарният експеримент ще позволи радарно „ултразвук“ на кометното ядро, за да се определи вътрешната му структура. Но най-интересни, от гледна точка на внушителността на „картинката“, са очакваните резултати от оптичната камера OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System). Това е двойно фотографско устройство, оборудвано с две камери с обективи 700 mm и 140 mm и 2048x2048 пиксела CCD матрици.
През времето, което Розета прекара на пътя, тя не седеше, а изпълняваше изследователска програма, достойна за няколко независими мисии. Като цяло, това демонстрира пример за това колко полезно е да имаш космически кораб с камера с голям обсег, който се втурва напред-назад през Слънчевата система.
Година и половина след изстрелването тя погледна отдалеч изпълнението на мисията на NASA Deep Impact. Ударът на импактора върху кометата Tempel 1 предизвика светкавица, която трудно се вижда с невъоръжено око:
но беше записано от по-чувствителни сензори:
Две години по-късно Rosetta прелетя близо до Марс и направи просто прекрасни снимки на планетата в различни спектрални диапазони. В оптичен Марс изглежда така:
И ултравиолетовият канал направи възможно подчертаването на детайли в марсианската атмосфера:
Отделна снимка е направена от бордовата камера на спускаемия модул Philae:
Любопитно е, че в зависимост от камерата цветът на наблюдаваната повърхност може да варира значително. Подобен бледобежов цвят на Марс даде и камерата на сателита Mars Global Surveyor.
След Марс Rosetta „заспа“, само за да се събуди година и половина по-късно през 2008 г., за да заснеме шесткилометровия астероид Steins, летящ на разстояние 800 km. Наистина повреда в системата попречи на камерата с голям обхват да заснеме астероида, но широкоъгълната позволи да се правят снимки с детайлност до 80 метра на пиксел и да се получат ценни данни за обекта.
Дори от Земята беше установено, че астероидът принадлежи към клас Е. Внимателната проверка потвърди това. Оказа се, че Steins се състои от силикати, бедни на желязо, но богати на магнезий, докато някои минерали оцеляват при нагряване с повече от 1000 градуса по Целзий. Наблюденията на повърхността и ротационните характеристики на астероида успяха да потвърдят YORP ефекта на практика. Този ефект възниква (или по-скоро се проявява по-забележимо) в малки астероиди с неправилна форма. Неравномерното нагряване на повърхността води до факта, че инфрачервеното лъчение на нагрятата част създава реактивна тяга, което увеличава скоростта на въртене на астероида.
Любопитно е, че въз основа на теорията за YORP ефекта Steins трябваше да има формата на двоен конус, но голям ударен кратер на южния полюс „сплесква“ астероида и му придава форма на „диамант“. Изглежда, че същият удар е разцепил космическото тяло наполовина, но то продължава да се държи заедно поради силите на гравитацията, въпреки че учените са изследвали признаци на гигантска пукнатина, прорязваща Steins.
През пролетта на 2010 г. Rosetta направи възможно по-доброто идентифициране на подобно на комета тяло P/2010 A2, открито в астероидния пояс. Тази „комета“ предизвика смут в лагера на астрономите през 2010 г., когато започна да се държи напълно некометично.
Изображение от телескоп Хъбъл.
Въпреки факта, че камерата Rosetta не може да се сравни с Хъбъл, наблюденията, извършени от различен ъгъл, позволиха да се определи, че това не е комета, а резултат от космическа авария, когато малък фрагмент с размер около метър се разби в 150-метров астероид.
Но астероидната „звезда“ от 2010 г. беше (21) Лутеция. Това е сто километров астероид, който Rosetta изследва от разстояние 3170 км. Този път 700-милиметровата камера работи перфектно, така че дори от това разстояние беше възможно да се уловят повърхностни детайли до 60 m на пиксел.
Лутеция е много интересен и мистериозен обект, чието изследване повдигна много въпроси. Преди това астрономи от Земята идентифицираха неговия спектрален клас като M - астероиди с голямо количество метали, докато спектралните изследвания на Rosetta посочиха по-вероятно клас C - въглеродни хондрити. Изображенията на повърхността предполагат, че Лутеция е покрита в продължение на 3 километра от дебел килим от натрошен реголит, криещ основна скала. Анализът на масата позволи да се определи нейната плътност: по-висока от тази на каменните астероиди, но по-ниска от тази на металните астероиди, което също беше озадачаващо. В резултат на това учените решиха, че това е един от малкото планетезимали, останали от раждането на Слънчевата система - „планетни ембриони“.
Голяма снимка.
Имало едно време Лутеция започнала процеса на диференциация на материята, премествайки тежки метални скали към центъра и извеждайки леки каменни скали на повърхността. Оказа се обаче, че е твърде далеч от орбитите на формиране на скалистите планети на Слънчевата система и твърде близо до Юпитер, чиито гравитационни смущения не му позволяват да набере необходимата маса. Освен това се смята, че формата на Лутеция е била близка до сфера, но многократните сблъсъци в астероидния пояс в продължение на 3,5 милиарда години са обезобразили външния й вид.
След преглед Лутеция Розета отново заспа, за да се събуди на 20 януари 2014 г. Сега оборудването се проверява и не са установени проблеми, което изглежда фантастичен резултат за космически кораб, който е прекарал десет години в открития космос и е прелетял два пъти през астероидния пояс.
какво предстои Правете си бележки в календара.
Май 2014 г.: друг важен момент за мисията - окончателните корекции на траекторията за приближаване на кометата. В края на май разстоянието между „ловеца и плячката“ ще бъде около 100 хиляди километра. Мисля, че по това време ще започнат да пристигат първите снимки на кометата и нейното ядро. Те ще бъдат на още 450 милиона километра от Земята, така че можете да наблюдавате кометата само с мощни телескопи.
Август 2014: Розета навлиза в комета. Разбира се, той все още е в кома. Смята се, че частици прах и лед от комата могат да повредят космическия кораб, но това е в случай на насрещни траектории. За Rosetta скоростта на кометата ще бъде практически нула, така че не се очакват големи щети. Но тези дни се очакват най-зрелищните изображения на приближаващото се и въртящо се кометно ядро. Ако камерите работят правилно, ще можем да видим не само повърхността на ядрото, но и процесите, които протичат върху него при приближаването му до Слънцето. Струите газ и прах, стрелящи от дълбините, трябва да изглеждат просто великолепно.
Ноември 2014: най-натоварените дни, часове, минути. Има близък подход с кометата до 3 км и спускаемият апарат Philae се освобождава. Той трябва да кацне върху ядрото, да го пробие, да го снима, да го освети с радар, да вземе проби от почвата... Накратко, ако мисията е успешна, това ще бъде истински триумф на междупланетната наука.
2015: Rosetta ще продължи да следва кометата възможно най-дълго. Дълголетието на Philae е под въпрос; много зависи от мястото на кацане, начина на въртене на ядрото и условията на повърхността. По време на приближаването си към Слънцето трябва да има достатъчно енергия за работа, но с отдалечаването ефективността на батериите ще намалява. Ако успее да седне и да издържи поне месец, това вече ще е подарък за създателите и за десетки учени в Европа и САЩ.
За съжаление ще бъде почти невъзможно кометата да се наблюдава от Земята без сериозно оборудване. Затова можем само да чакаме, да следим новините и да пожелаем успех на Европейската космическа агенция. Лети, Розета! Летя!
Ето какво още интересно мога да ви кажа за космоса: или тук. Но наскоро беше повдигнат въпросът като Оригиналната статия е на уебсайта InfoGlaz.rfВръзка към статията, от която е направено това копие -
Европейската космическа агенция обяви успешното кацане на сондата Philae върху кометата 67P/Чурюмов-Герасименко. Сондата се отдели от апарата Rosetta следобед на 12 ноември (московско време). Rosetta напусна Земята на 2 март 2004 г. и летя към кометата повече от десет години. Основната цел на мисията е да проучи еволюцията на ранната Слънчева система. Ако успее, най-амбициозният проект на ESA може да се превърне в своеобразен Rosetta Stone не само за астрономията, но и за технологиите.
Дългоочакван гост
Кометата 67P/Чурюмов-Герасименко е открита през 1969 г. от съветския астроном Клим Чурюмов, докато изучава снимки, направени от Светлана Герасименко. Кометата принадлежи към групата на краткопериодичните комети: периодът на въртене около Слънцето е 6,6 години. Голямата полуос на орбитата е малко над 3,5 астрономически единици, масата е приблизително 10 13 килограма, линейните размери на ядрото са няколко километра.
Изследванията на такива космически тела са необходими, първо, за да се изследва еволюцията на кометната материя и, второ, за да се разбере възможното влияние на газовете, изпаряващи се в комета, върху движението на околните небесни тела. Данните, получени с мисията Rosetta, ще помогнат да се обясни еволюцията на Слънчевата система и появата на водата на Земята. Освен това учените се надяват да открият органични следи от L-форми („леви“ форми) на аминокиселини, които са в основата на живота на Земята. Ако тези вещества бъдат открити, хипотезата за извънземни източници на земна органична материя ще получи ново потвърждение. Но досега, благодарение на проекта Rosetta, астрономите са научили много интересни неща за самата комета.
Средната температура на повърхността на ядрото на кометата е минус 70 градуса по Целзий. Измерванията, направени като част от мисията Rosetta, показаха, че температурата на кометата е твърде висока, за да може ядрото й да бъде напълно покрито със слой лед. Според изследователите повърхността на ядрото е тъмна прахова кора. Въпреки това учените не изключват възможността там да има заледени зони.
Установено е също, че потокът от газове, излъчван от комата (облаците около ядрото на кометата), включва сероводород, амоняк, формалдехид, циановодородна киселина, метанол, серен диоксид и въглероден дисулфид. По-рано се смяташе, че когато ледената повърхност на кометата се приближава до Слънцето, тя се нагрява и освобождава само най-летливите съединения - въглероден диоксид и въглероден оксид.
Освен това благодарение на мисията Rosetta астрономите забелязаха формата на дъмбел на ядрото. Възможно е тази комета да се е образувала в резултат на сблъсък на двойка протокомети. Вероятно двете части на тялото 67P/Чурюмов-Герасименко ще се разделят с времето.
Има и друга хипотеза, която обяснява образуването на двойната структура чрез интензивното изпарение на водни пари в централната част на някогашното сферично кометно ядро.
С помощта на Rosetta учените са установили, че всяка секунда кометата 67P/Чурюмов-Герасименко отделя около две чаши водна пара (по 150 милилитра) в околното пространство. С тази скорост кометата би напълнила плувен басейн с олимпийски размери за 100 дни. Когато се приближи до Слънцето, отделянето на пара само се увеличава.
Най-близкото приближаване до Слънцето ще се случи на 13 август 2015 г., когато кометата 67P/Чурюмов-Герасименко ще бъде в точката на перихелия. Тогава ще се наблюдава най-интензивно изпарение на неговата материя.
Космически кораб Rosetta
Космическият кораб Rosetta, заедно със спускаемия модул Philae, стартираха на 2 март 2004 г. с ракета носител Ariane 5 от Куру във Френска Гвиана.
Космическият кораб е кръстен на Розетския камък. Дешифрирането на надписите върху тази древна каменна плоча, завършено през 1822 г. от французина Жан-Франсоа Шамполион, позволи на лингвистите да направят огромен пробив в изучаването на египетската йероглифна писменост. Учените очакват подобен качествен скок в изследването на еволюцията на Слънчевата система от мисията Rosetta.
Самата Rosetta е алуминиева кутия с размери 2,8 x 2,1 x 2,0 метра с два слънчеви панела по 14 метра всеки. Стойността на проекта е 1,3 млрд. долара, а негов основен организатор е Европейската космическа агенция (ESA). НАСА, както и националните космически агенции на други страни, вземат по-малко участие в него. В проекта участват общо 50 компании от 14 европейски страни и САЩ. Rosetta разполага с единадесет научни инструмента - специални системи от сензори и анализатори.
По време на своето пътуване Rosetta извърши три маневри около земната орбита и една около Марс. Космическият кораб се приближи до орбитата на кометата на 6 август 2014 г. По време на дългото си пътуване устройството успя да извърши редица изследвания. Така през 2007 г., летейки покрай Марс на разстояние от хиляда километра, той предаде на Земята данни за магнитното поле на планетата.
През 2008 г., за да избегнат сблъсък с астероида Steins, наземните специалисти коригираха орбитата на кораба, което не му попречи да снима повърхността на небесното тяло. На снимките учените са открили повече от 20 кратера с диаметър от 200 метра или повече. През 2010 г. Rosetta предаде на Земята снимки на друг астероид, Лутеция. Това небесно тяло се оказа планетезимал – образувание, от което в миналото са се образували планетите. През юни 2011 г. устройството беше поставено в режим на заспиване, за да пести енергия, а на 20 януари 2014 г. Rosetta се „събуди“.
Сонда Philae
Сондата е кръстена на остров Филе на река Нил в Египет. Там е имало древни религиозни сгради, открита е и плоча с йероглифни записи на цариците Клеопатра II и Клеопатра III. Учените избраха място, наречено Agilika, като място за кацане на кометата. На Земята това е и остров на река Нил, където са преместени някои от древните паметници, застрашени от наводнение в резултат на изграждането на Асуанския язовир.
Масата на спускаемата сонда Philae е сто килограма. Линейните размери не надвишават метър. Сондата носи на борда си десет инструмента, необходими за изследване на ядрото на кометата. С помощта на радиовълни учените планират да изследват вътрешната структура на ядрото, а микрокамерите ще позволят да се правят панорамни снимки от повърхността на кометата. Бормашина, монтирана на Philae, ще помогне за вземане на почвени проби от дълбочина до 20 сантиметра.
Батериите на Philae ще издържат 60 часа живот на батерията, след което захранването ще премине към слънчеви панели. Всички данни от онлайн измервания ще се изпращат до апарата Rosetta, а от него до Земята. След спускането на Philae космическият кораб Rosetta ще започне да се отдалечава от кометата, превръщайки се в неин спътник.
Изследването на кометите е привлекателно, тъй като техните ядра, поради ниските си маси, съхраняват първичната субстанция на протопланетарния облак непроменена. Преди 4,5 милиарда години от него са се образували планети и други тела на Слънчевата система. През времето, изминало оттогава, реликтовото вещество в планетите и техните големи спътници е било подложено на промени повече от веднъж: многократно компресиране, пренасяне, шокови ефекти в резултат на сблъсъци и метеоритни бомбардировки. Ето защо изследването на кометните ядра е толкова важно. В крайна сметка разкриването на тайната на реликтовия материал ще ни даде ключа към разбирането на историята на формирането на Слънчевата система.
През 1986 г. бяха извършени няколко космически мисии до ядрото на Халеевата комета (1P). С помощта на космическите кораби Вега - 1, Вега - 2 (СССР), Джото (Европейската космическа агенция, ЕКА), Суисей, Сагикаке (Японската космическа агенция) и ICE (НАСА) са получени уникални данни за геометрията и физическите свойства на ядрото, върху химическия състав на кометните прахови частици, за параметрите на магнитното поле, за взаимодействието на слънчевия вятър с плазмената опашка на Халеевата комета. Въпреки това, тези космически мисии повдигнаха редица нови належащи въпроси относно кометните ядра и физическите механизми, които са отговорни за процесите на емисии на газ и прах и образуването на плазмени структури в главата и опашката на кометата.
Ето защо още през 1988 г. беше предложен нов уникален проект, Rosetta. Целта на този проект беше не само да приближи космическия кораб до ядрото на една от краткопериодичните комети от семейството на Юпитер и да го прехвърли в орбитата на сателит на кометното ядро, но също така да приземи спускаем модул с научно оборудване върху ядрото с цел изследване на неговия химичен състав и физични свойства.
Проектът Rosetta е разработван от ESA повече от 15 години. Основната цел на мисията е да проучи проблема за произхода на кометите и връзката между кометната и междузвездната материя. Мисията планира да проведе изследване на глобалните характеристики на кометното ядро, да определи неговите динамични свойства, както и подробно изследване на кометната атмосфера. По време на дългото пътуване на космическия кораб през Слънчевата система са планирани изследвания на глобалните характеристики на астероидите, включително определяне на техните динамични параметри, морфология на повърхността и състав.
Първоначално за основен обект на мисията Rosetta беше избрана краткопериодичната комета Wirtanen, чийто диаметър на ядрото е около 1 km. Именно за изследването на такова малко ядро беше проектирано цялото научно оборудване на Rosetta и неговия спускаем модул, който получи името Philae. Въпреки това, след аварията на новата, по-мощна ракета носител (LV) Ariane на космодрума Куру през декември 2002 г., предстоящите й изстрелвания бяха отменени. Проектът Rosetta, на стойност около един милиард евро, беше застрашен. Изстрелването на космически кораб с ракетата носител Ariane 5 не беше възможно. Започнаха предварителни преговори с Руската космическа агенция (RSA) за предоставяне на ракета носител Proton за изстрелването на Rosetta към кометата Wirtanen през 2004 г. В същото време започна търсенето на други цели сред краткопериодичните комети за мисията. Ожесточените дискусии продължават до май 2003 г. На срещата на ESA на 11-13 май 2003 г. е взето окончателното решение за изпращане на космическия кораб към кометата на семейството на Юпитер 67P/Чурюмов-Герасименко с помощта на ракета носител
Мисията е кръстена на уникално откритие, направено в Египет на 15 юни 1799 г. Близо до древния град Розета в делтата на река Нил, капитанът от армията на Наполеон Пиер Бушар открива базалтова плоча, останала в историята като „Розетския камък .” Той съхранява записи на един и същ текст, направени на три езика: староегипетски (йероглифи), коптски (египетско демотично писмо) и старогръцки. Тези три текста датират от 196 г. пр.н.е. и прикрепен надпис на благодарност от египетските свещеници към цар Птолемей V Епифан, управлявал Египет през 204-180 г. пр.н.е. Коптският и древногръцкият език са били добре познати и това е позволило на Томас Йънг и Жан Франсоа Шамполион през 1822 г. да дешифрират древните египетски йероглифи и да разкрият на света най-интересната история на древен Египет. Символиката на името на мисията се крие във факта, че изследванията, извършени с помощта на този космически кораб и спускаем апарат, най-накрая ще ни позволят да разберем древната история на развитието на Слънчевата система, да хвърлим светлина върху процесите на формиране на планети от протопланетна материя, и, вероятно, формирането на живот на Земята. Един от инструментите на борда на Rosetta се нарича Птолемей. Той е предназначен да извършва анализи на газове, отделяни от кометното ядро.
История на откриването на кометата
През 1969 г. авторът, заедно със С. И. Герасименко, като част от Третата кометна експедиция на KSU, отиде в Казахстан в обсерваторията Алма-Ата на Астрофизичния институт на името на. Академик В. Г. Фесенков. С помощта на 0,5-метров рефлектор с менискус на Максутов организирахме патрули на няколко краткопериодични комети от семейството на Юпитер, заснехме и изследвахме много фотографски плаки.
В пет изображения открихме дифузен обект, който първоначално объркахме с периодичната комета Coma-Sola. По-късно, след като се върнахме от експедицията в Киев, разбрахме, че позицията на този обект се различава с 2° от теоретичната позиция на кометата Кома-Сола. На още четири снимки, почти на самия ръб на фотографските плаки, открихме същия обект и успяхме точно да изчислим орбитата му. Оказа се елипсовидна и принадлежи на неизвестна досега краткопериодична комета с период от 6,5 години. От откриването си тази комета се е приближила до Земята вече 6 пъти.
Изследвахме историята на кометата и се оказа, че 10 години преди откриването й, през 1959 г., тя е преминала от Юпитер на разстояние само 0,05 астрономически единици (AU) или 7,5 милиона км. Това събитие значително трансформира всички елементи от неговата орбита и най-вече разстоянието на перихелия, което преди това надвишаваше 2,5 AU, а след приближаването намаля до 1,3 AU. Именно след такава значителна промяна в орбиталните елементи кометата стана достъпна за фотографски наземни наблюдения.
Елементи от орбитата на кометата 67P при нейната шеста поява през 2002 г.
- орбитален наклон -7,12°;
- разстояние от Слънцето в перихелий -1,3 AU;
- разстояние от Слънцето в афелий -5,7 AU;
- период на обръщение -6,57 години;
- дата на преминаване на перихелия - 18 август 2002 г
Последни приготовления
На мисията Rosetta бяха посветени няколко големи международни конференции - в Холандия, Австралия, Унгария, Италия и други страни. Например по проблемите на мисията на 12-15 октомври 2003 г. се проведе много представителна научна конференция в Италия, на остров Капри. Там беше прегледан точният график на полетите на космическия кораб, обсъден беше наборът от инструменти, които ще бъдат използвани в експериментите, и бяха анализирани резултатите от наземните наблюдения и изследвания на кометата през 2003 г.
Един от най-важните инструменти, Алис (ALICE), инсталиран на орбиталния модул, беше демонстриран на конференцията в Капри от професор Алън Стърн, ръководител на мисията New Horizons до Плутон и пояса на Кайпер. Устройството с тегло 2,35 kg е предназначено да получава ултравиолетови спектри на кометната атмосфера (в далечната ултравиолетова светлина 700-2050 A) близо до повърхността на ядрото и да определя съдържанието на въглеродни, водородни, кислородни, азотни и серни атоми, както и благородни газове - хелий, неон, аргон, криптон и др.
Напоследък бяха извършени много наблюдения на кометата с помощта на най-мощните телескопи в света - космическия телескоп. Хъбъл и наземният осемметров телескоп на Европейската южна обсерватория VLT (Very Large Telescope), разположен в пустинята Атакама (Чили). Така са определени размерът и формата на ядрото на кометата и периодът на нейното въртене около собствената си ос (12 часа).
Последното наблюдение на кометата с телескопа VLT е направено на 26 февруари 2004 г. По това време кометата е била на разстояние почти 600 милиона км от Слънцето и е нямала нито кома, нито опашка. Именно върху такова голо, безатмосферно ядро на кометата 67P модулът Philae ще кацне през 2014 г.
Успешен старт
Изстрелването на ракетата-носител Ariane 5 беше планирано за 26 февруари 2004 г. Но поради силни ветрове във високите слоеве на атмосферата, облаци и дъжд изстрелването беше отложено за сутринта на 27 февруари. Но вторият опит също е неуспешен поради неизправност на топлоизолацията на един от двигателите LV. Възможността за изстрелване на космическия кораб Rosetta остана до 21 март 2004 г. И накрая, след като неизправността беше отстранена, на 2 март 2004 г., в 7:17:44 UTC (9:17:44 киевско време), стартирането на Ariane 5 превозното средство беше изстреляно успешно от космодрума ELA3 Kourou във Френска Гвиана. 2 часа и 15 минути след изстрелването космическият кораб беше успешно отделен от втората степен на ракетата-носител, слънчевите панели се отвориха и Rosetta влезе в определената траектория на полета.
Полетна програма
Първо, според сценария на полета, Rosetta, при движението си около Слънцето, трябва да извърши гравитационни маневри, като прелети три пъти близо до Земята и веднъж близо до Марс. Rosetta ще направи първата си обиколка около Слънцето и ще се върне на Земята през март 2005 г. Получил от него гравитационен импулс, космическият кораб ще се насочи към Марс. Освен това, движейки се по леко удължена околослънчева орбита, през март 2007 г. Розета ще лети на височина от около 200 км над повърхността на Марс. Космическият кораб ще получи втори ускоряващ гравитационен импулс, който допълнително ще разтегне неговата околослънчева орбитална елипса. Докато летят близо до Марс, инструментите на Rosetta ще извършват картографиране на марсианската повърхност и други изследвания. През ноември 2007 г. Rosetta отново ще лети близо до Земята, ще получи трети гравитационен импулс и ще продължи полета си около Слънцето в още по-издължена елиптична орбита. На 5 септември 2008 г., докато е в астероидния пояс, Rosetta ще се доближи до астероид 2867 Steins на няколко хиляди километра и ще предаде изображения и други научни данни за него на Земята.
Астероид 2867 е открит на 4 ноември 1969 г. от служител на Кримската обсерватория Н. С. Черних и е кръстен на известния латвийски астроном - специалист по космогонията на кометите. Този двоен астероид с диаметър около 10 km се движи по елиптична орбита с голяма полуос a=2,36 AU, ексцентричност e=0,146 и наклон i=9,9°.
Връщайки се от астероидния пояс към Слънцето, Rosetta ще лети близо до Земята през ноември 2009 г. и след като извърши четвъртата гравитационна маневра, ще се премести в крайната орбита на полета до кометата Чурюмов-Герасименко. След като обиколи Слънцето за четвърти път, на 10 юли 2010 г. Rosetta ще прелети близо до големия астероид 21 Lutetia с диаметър 99 km и ще го снима. Този астероид е открит на 15 ноември 1852 г. от G. Goldschmidt. Движи се по елиптична орбита с голяма полуос a=2,43 AU, ексцентричност e=0,163 и наклон i=3,1°. Това е първият път, когато толкова голям астероид ще бъде изследван с помощта на космически кораб.
След прелитането на Lutetia, всички инструменти
Розетите ще бъдат поставени в режим "заспиване" за почти 4 години, преди да се приближат до кометата Чурюмов-Герасименко. През май 2014 г. Rosetta ще намали скоростта си спрямо кометното ядро до 2 м/сек, ще се приближи до него на разстояние 25 км и ще се премести в орбитата на изкуствен спътник на кометното ядро. Всички инструменти на Rosetta ще бъдат приведени в пълна готовност, за да започнат систематични изследвания на ядрото и близката ядрена област на кометата. Ще бъде извършено пълно и подробно картографиране на повърхността на ядрото. Подробният анализ на изображенията ще позволи да се изберат пет места на повърхността му, подходящи за безопасно кацане на спускаемия модул Philae. През ноември 2014 г. ще се проведе най-трудният и основен етап от цялата мисия Rosetta - отделянето и кацането на модула на една от пет избрани площадки. В този случай двигателят на Philae ще бъде включен, което ще намали скоростта на сондата до под 1 м/сек. Модулът ще докосне повърхността със своите опори, след което позицията му ще бъде фиксирана с помощта на харпун. Philae е уникален научен контейнер с тегло около 21 кг. Той носи девет инструмента за цялостно изследване на ядрото на кометата. Тези проучвания включват:
Изследване на химичния състав на кометната материя,
идентифициране на сложни органични молекули,
акустични изследвания на повърхностния слой на ядрото,
измерване на диелектричните свойства на средата около сърцевината,
мониторинг на сблъсъци с прахови частици,
изследване на електрическите характеристики на ядрото и неговата вътрешна структура,
изследване на магнитното поле на кометното ядро и взаимодействието му със слънчевия вятър,
провеждане на проучвания на повърхността около модула за кацане,
сондиране на повърхността и извършване на почвени проучвания, които ще бъдат поставени в специален контейнер.
Използвайки единадесет инструмента, разположени на Rosetta (орбитален модул), са планирани следните изследвания:
Получаване на подробни повърхностни изображения:
извършване на спектрални изследвания на ядрото и околното пространство,
определяне на химичния състав на кометната материя,
изследване на широкомащабната структура на ядрото заедно с подобен инструмент, инсталиран на Philae,
изследвания на праховия поток и разпределението на праховите частици по маса,
изследвания на кометната плазма и нейното взаимодействие със слънчевия вятър,
изследване на комета с помощта на радиовълни.
За захранване на приборите на космическата орбитална лаборатория ще се използва слънчева батерия с площ 32 м2. С помощта на двуметрова антена, инсталирана на Rosetta, данните ще се предават на Земята.
Тази грандиозна мисия е една от най-скъпите досега по отношение на размера на изразходваните средства - над един милиард евро.