Розетта комета чурюмова герасименко

Содержание:

Розетта

Пролёт зонда «Розетта» близ кометы (кадр из фильма Chasing a Comet — The Rosetta Mission )
Заказчик ESA
Оператор Европейское космическое агентство
Задачи пролёт астероидов, искусственный спутник кометы,
посадка на её поверхность
Пролёт планеты Марс, астероидов Штейнс и Лютеция
Спутник кометы 67P/Чурюмова — Герасименко
Стартовая площадка Куру, ELA-3
Ракета-носитель «Ариан 5G+»
Запуск 2 марта 2004 года 07:17:00 UTC
Длительность полёта 12 лет 6 месяцев и 28 дней
Сход с орбиты 30 сентября 2016 года
NSSDC ID 2004-006A
SCN 28169
Технические характеристики
Масса 3000 кг
Мощность 850 Вт
esa.int/SPECIALS/Rosetta…
Медиафайлы на Викискладе

«Розе́тта» (англ. Rosetta ) — автоматическая межпланетная станция, предназначенная для исследования кометы. Разработана и изготовлена Европейским космическим агентством в сотрудничестве с NASA. Состоит из двух частей: собственно зонда «Розетта» (англ. Rosetta space probe ) и спускаемого аппарата «Филы» (англ. Philae lander ).

Космический аппарат запущен 2 марта 2004 года к комете 67P/Чурюмова — Герасименко [1] [2] . Выбор кометы был сделан из соображений удобства траектории полёта (см. ). «Розетта» — первый космический аппарат, который вышел на орбиту кометы. В рамках программы 12 ноября 2014 года произошла первая в мире мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность кометы. Основной зонд «Розетта» завершил свой полёт 30 сентября 2016 года, совершив жёсткую посадку на комету 67P/Чурюмова — Герасименко [3] [4] [5] .

Содержание

Происхождение названий [ править | править код ]

Название зонда происходит от знаменитого Розеттского камня — каменной плиты с выбитыми на ней тремя идентичными по смыслу текстами, два из которых написаны на древнеегипетском языке (один — иероглифами, другой — демотическим письмом), а третий написан на древнегреческом языке. Сравнивая тексты Розеттского камня, Жан-Франсуа Шампольон смог расшифровать древнеегипетские иероглифы; с помощью космического аппарата «Розетта» ученые надеются узнать, как выглядела Солнечная система до того, как сформировались планеты.

Название спускаемого аппарата также связано с расшифровкой древнеегипетских надписей. На острове Филы на реке Нил был найден обелиск с иероглифической надписью, упоминающей царя Птолемея VIII и цариц Клеопатру II и Клеопатру III. Надпись, в которой ученые распознали имена «Птолемей» и «Клеопатра», помогла расшифровать древнеегипетские иероглифы.

Предпосылки создания аппарата [ править | править код ]

В 1986 году в истории исследования космического пространства произошло знаменательное событие: на минимальное расстояние к Земле подошла комета Галлея. Её исследовали космические аппараты разных стран: это и советские «Вега-1» и «Вега-2», и японские «Суйсэй» и «Сакигакэ», и европейский зонд «Джотто». Учёные получили ценнейшую информацию о составе и происхождении комет.

Однако осталось нераскрытым множество вопросов, поэтому НАСА и ЕКА начали совместную работу над новыми космическими исследованиями. НАСА сосредотачивало усилия над программой пролёта астероида и встречи с кометой [en] (англ. Comet Rendezvous Asteroid Flyby , сокращённо CRAF ). ЕКА разрабатывало программу возвращения образца ядра кометы (англ. Comet Nucleus Sample Return — CNSR ), которая должна была осуществляться после программы CRAF . Новые космические аппараты планировалось сделать на стандартной платформе Mariner Mark II [en] , что сильно сокращало расходы. В 1992 году, однако, НАСА прекратило разработку CRAF из-за бюджетных ограничений. ЕКА продолжило разработку КА самостоятельно. К 1993 году стало ясно, что с существующим бюджетом ЕКА полёт к комете с последующим возвращением образцов грунта невозможен, поэтому программу аппарата подвергли большим изменениям. Окончательно она выглядела так: сближение аппарата сначала с астероидами, а потом с кометой, а затем — исследования кометы, в том числе мягкая посадка спускаемого аппарата «Филы». Завершить миссию планировалось контролируемым столкновением зонда «Розетта» с кометой.

Цель и программа полёта [ править | править код ]

Изначально запуск «Розетты» был запланирован на 12 января 2003 года. Целью исследований была выбрана комета 46P/Виртанена.

Однако в декабре 2002 года произошёл отказ двигателя Вулкан-2 при запуске ракеты-носителя «Ариан-5» [6] . В связи с необходимостью усовершенствования двигателя запуск космического аппарата «Розетта» был отложен [7] , после чего для него была разработана новая программа полёта.

Новый план предусматривал полёт к комете 67P/Чурюмова — Герасименко, со стартом 26 февраля 2004 года и встречей с кометой в 2014 году [8] .

«Розетта» была запущена 2 марта 2004 года в 7:17 UTC с космодрома Куру во Французской Гвиане [2] . В качестве почётных гостей на запуске присутствовали первооткрыватели кометы профессор Киевского университета Клим Чурюмов и научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана Светлана Герасименко [9] . Кроме изменения времени и цели, программа полёта практически не изменилась. Как и прежде, «Розетта» должна была приблизиться к комете и запустить к ней спускаемый аппарат «Филы».

«Филы» должен был подойти к комете с относительной скоростью около 1 м/с и при контакте с поверхностью выпустить два гарпуна, так как слабая гравитация кометы не способна удержать аппарат, и он может просто отскочить. После посадки модуля «Филы» было запланировано начало выполнения научной программы:

  • определение параметров ядра кометы;
  • исследование химического состава;
  • изучение изменения активности кометы со временем.

Полёт [ править | править код ]

В соответствии с целью полёта, аппарату нужно было не только встретиться с кометой 67P, но и оставаться при ней все то время, пока комета будет приближаться к Солнцу, непрерывно проводя наблюдения; требовалось также сбросить Philae на поверхность ядра кометы. Для этого аппарат должен был быть практически неподвижен по отношению к нему. С учётом того, что комета при этом будет находится в 300 млн км от Земли и двигаться со скоростью 55 тыс. км /час. Поэтому аппарат необходимо было вывести в точности на ту орбиту, по которой следовала комета, и при этом разогнать до точно такой же скорости. Из этих соображений выбиралась как траектория полёта аппарата, так и сама комета, к которой следовало лететь [10] .

Трактория полёта «Розетты» была основана на принципе «гравитационного маневра» (На илл). Вначале аппарат двинулся к Солнцу и, обогнув его, вновь вернулся к Земле, откуда двинулся навстречу Марсу. Обогнув Марс, аппарат вновь сблизился с Землёй и затем снова вышел за орбиту Марса. К этому моменту комета находилась за Солнцем и ближе к нему, чем Rosetta. Новое сближение с Землёй направило аппарат в направлении кометы, которая в этот момент направлялась от Солнца вовне Солнечной системы. В конце концов Rosetta сблизилась с кометой с требуемой скоростью. Столь сложная траектория позволила снизить расход топлива за счёт использования гравитационных полей Солнца, Земли и Марса [10] .

  • Запуск (март 2004)
  • Первый пролёт мимо Земли (март 2005);
  • Пролёт мимо Марса (февраль 2007);
  • Второй пролёт мимо Земли (ноябрь 2007);
  • Встреча с астероидомШтейнс (5 сентября 2008);
  • Третий пролёт мимо Земли (13 ноября 2009) [11] ;
  • Встреча с астероидом Лютеция (10 июля 2010);
  • Бездействие (май 2011 — январь 2014);
  • Приближение к комете Чурюмова — Герасименко (январь — май 2014);
  • Картографирование кометы (август 2014);
  • Посадка спускаемого аппарата «Филы» (12 ноября 2014);
  • Исследование кометы (ноябрь 2014 — декабрь 2015);
  • Прохождение перигелия (август 2015);
  • Контролируемое столкновение зонда «Розетта» с кометой (30 сентября 2016).
Читайте также:  Paragon hard disk manager 15 professional

Конструкция [ править | править код ]

«Розетта» была собрана в чистой комнате в соответствии с требованиями COSPAR. Стерилизация была не так важна, так как кометы не рассматриваются в качестве объектов, где можно найти живые микроорганизмы, зато на них надеются найти молекулы-предшественники жизни [12] .

Электрическую энергию аппарат получает от двух солнечных батарей общей площадью 64 м² [13] и мощностью 1500 Вт ( 400 Вт в спящем режиме), контролируемых энергетическим модулем производства компании Terma [en] , который также используется в проекте «Марс-экспресс» [14] [15] .

Главная двигательная установка состоит из 24 двухкомпонентных двигателей с тягой в 10 Н . Аппарат имел на старте 1670 кг двухкомпонентного топлива, состоящего из монометилгидразина (горючего) и тетраоксида азота (окислителя).

Корпус из ячеистого алюминия и разводку электрического питания по борту изготовила финская компания Patria. Финский метеорологический институт (англ.) русск. изготовил приборы зонда и спускаемого аппарата: COSIMA, MIP (Mutual Impedance Probe), LAP (Langmuir Probe), ICA (Ion Composition Analyzer), прибор поиска воды (Permittivity Probe) и модули памяти (CDMS/MEM) [16] .

Научное оборудование спускаемого аппарата [ править | править код ]

Общая масса спускаемого аппарата — 100 кг . Полезная нагрузка массой 26,7 кг состоит из десяти научных приборов. Спускаемый аппарат спроектирован для в общей сложности 10 экспериментов по изучению структурных, морфологических, микробиологических и других свойств ядра кометы [17] . Основу аналитической лаборатории спускаемого аппарата составляют пиролизёры, газовый хроматограф и масс-спектрометр [17] .

Пиролизёры [ править | править код ]

Для исследования химического и изотопного состава ядра кометы «Филы» оборудован двумя платиновыми пиролизёрами. Первый может разогревать образцы до температуры 180 °C, а второй — до 800 °C. Образцы могут разогреваться с контролируемой скоростью. На каждом шаге при повышении температуры анализируется суммарный объём выделившихся газов [17] .

Газовый хроматограф [ править | править код ]

Основным инструментом разделения продуктов пиролиза является газовый хроматограф. В качестве газа-носителя используется гелий. В аппарате используется несколько различных хроматографических колонок, способных анализировать различные смеси органических и неорганических веществ [17] .

Масс-спектрометр [ править | править код ]

Для анализа и идентификации газообразных продуктов пиролиза используется масс-спектрометр с время-пролётным (англ. time of flying — TOF ) детектором [17] .

Список исследовательских приборов по цели назначения [ править | править код ]

Ядро [ править | править код ]

  • ALICE (An Ultraviolet Imaging Spectrometer).
  • OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System).
  • VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer).
  • MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter).

Газ и пыль [ править | править код ]

  • ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis).
  • M > Влияние Солнца [ править | править код ]
  • GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator).
  • RPC (Rosetta Plasma Consortium).

Научные исследования [ править | править код ]

25 февраля 2007 года «Розетта» пролетала вблизи Марса. Во время пролёта спускаемый аппарат «Филы» впервые работал в автономном режиме, с питанием от собственных аккумуляторов. Приборами спускаемого аппарата с расстояния в 1000 км была проведена съёмка планеты, получены данные о магнитном поле Марса [18] .

14 августа 2008 года была произведена коррекция траектории полёта для того, чтобы сблизиться с астероидом Штейнс. 5 сентября аппарат пролетел в 800 км от астероида [19] . 6 сентября «Розетта» передала снимки астероида с близкого расстояния [20] . На его поверхности обнаружены 23 кратера диаметром более 200 метров . Узкоугольная камера NAC (Narrow-Angle Camera) переключилась в безопасный режим за несколько минут до сближения, и съёмка была проведена широкоугольной камерой WAC (W >[21] .

Следующей целью стал астероид Лютеция, с которым аппарат сблизился 10 июля 2010 года. «Розетта» сделала множество снимков астероида. Все желающие могли увидеть астероид в прямом эфире на специальной странице в Интернете [22] .

20 января 2014 года в 10:00 по UTC (11:00 CET) «Розетта» «проснулась» от внутреннего таймера. Сигнал от аппарата был принят в 18:17 UTC (19:17 CET). Началась подготовка к встрече с кометой Чурюмова — Герасименко.

Внешние видеофайлы
Орбитальное движение Розетты
How to orbit a comet
Rosetta: close orbits to lander deployment

В июле 2014 «Розетта» передала первые данные о состоянии кометы. Аппарат определил, что ядро кометы, которое имеет «неправильную» форму, ежесекундно выпускает в окружающее пространство около 300 миллилитров воды [23] [24] . 7 августа 2014 года «Розетта» приблизилась к ядру кометы на расстояние около 100 км [25] . К сентябрю на основе полученных снимков системы OSIRIS была составлена карта поверхности с выделением нескольких областей, каждая из которых характеризуется особой морфологией [26] . Кроме этого, спектрограф ультрафиолетового излучения Alice не обнаружил спектральные линии, которые бы указывали на наличие участков поверхности кометы, покрытых льдом; в то же время фиксируется наличие водорода и кислорода в коме кометы [27] .

15 октября специалисты ЕКА утвердили основное место посадки аппарата «Филы» [28] . «Розетта» находилась на круговой орбите, в 10 км от центра четырёхкилометрового ядра кометы. Это позволило более детально осмотреть основное и резервное места посадки, чтобы закончить оценку опасностей (включая ограничения, вызванные наличием валунов) [29] .

12 ноября аппарат «Филы» отстыковался от зонда и начал мягкую посадку на поверхность кометы [30] . Спуск занял около семи часов, на протяжении которых аппарат делал снимки как самой кометы, так и зонда «Розетта». Посадка модуля осложнялась отказом двигателя, прижимающего аппарат к грунту, что повысило риск отскока от кометы. Кроме того, не сработали гарпуны, которые должны были закрепить «Филы» на поверхности кометы. В 16:03 UTC произошла посадка аппарата. По данным телеметрии аппарат произвел три касания поверхности кометы и в итоге произвёл посадку неоптимальным образом: он оказался на склоне кратера с углом наклона 30°, но в остальном аппарат пережил посадку без значительных повреждений [31] .

В течение двух дней спускаемый аппарат «Филы» выполнил свои основные научные задачи и передал через «Розетту» на Землю все результаты от научных приборов ROLIS, COSAC, Ptolemy, SD2 и CONSERT, исчерпав весь заряд основной батареи. Предполагалось, что деятельность аппарата будет продлена за счёт резервной системы, питаемой от солнечных батарей, однако короткий солнечный день на комете (всего лишь 90 минут из 12,4 часовых суток на комете [32] [33] ) и неудачная посадка не позволили этого сделать. Аппарат приподняли на 4 см и повернули на 35° в попытке увеличить освещённость солнечных батарей [34] [35] , однако 15 ноября «Филы» переключился в режим энергосбережения (все научные приборы и большинство бортовых систем выключены) из-за исчерпания заряда батарей на борту (контакт потерян в 00:36 UTC). Освещённость солнечных батарей (и, соответственно, вырабатываемая ими мощность) была слишком мала для зарядки аккумуляторов и выполнения сеансов связи с аппаратом [36] . По предположению ученых, по мере приближения кометы к Солнцу количество вырабатываемой энергии должно было возрасти до величин, достаточных для включения аппарата — такое развитие событий было учтено при проектировании аппарата.

Читайте также:  Anti adblock killer chrome

13 июня 2015 года «Филы» вышел из режима пониженного энергопотребления, была установлена связь с аппаратом [37] , но 9 июля связь с «Филы» прекратилась из-за исчерпания запасов энергии в аккумуляторах аппарата. Солнечные батареи больше не смогли выработать достаточное количество электроэнергии для подзарядки [38] .

2 сентября 2016 года камерой высокого разрешения аппарата «Розетта» получены снимки «Филы». Спускаемый аппарат попал в тёмную трещину кометы. С высоты 2,7 км разрешение узкоугольной телекамеры OSIRIS составляет около 5 см на пиксель. Этого разрешения достаточно, чтобы на снимке были видны характерные особенности конструкции метрового корпуса и ног аппарата Филы. Снимки также подтвердили, что Филы лежит на боку. Нештатная ориентация на поверхности кометы прояснила, почему было так трудно установить связь со спускаемым аппаратом после посадки 12 ноября 2014 года.

К концу сентября 2016 года все задачи, поставленные перед зондом, были выполнены. Комета начала удаляться от Солнца, из-за чего количество энергии, преступаемой от солнечных батарей, стало сокращаться. «Розетту» можно было повторно перевести в режим «спячки» до следующего приближения кометы к Солнцу, однако у ESA не было уверенности, что аппарат сможет пережить чрезмерное охлаждение. Чтобы получить максимальные научные результаты, было принято решение свести зонд с орбиты на столкновение с кометой [39] . 30 сентября 2016 года «Розетта» была направлена на столкновение с кометой Чурюмова — Герасименко и на скорости 3 км/ч столкнулась с ней. Это была контролируемая жёсткая посадка аппарата на поверхность в районе «колодцев» — местных гейзеров. Во время снижения, которое продолжалось 14 часов, аппарат передавал на Землю фотографии и результаты анализов газовых потоков [3] .

Спустя год инженеры в Геттингене смогли обработать фрагменты данных последнего фотоснимка, чтобы восстановить полную картину в момент столкновения. Ранее этот массив данных оказался недоступным для анализа, поскольку не был идентифицирован штатным программным обеспечением как полноценный снимок [40] .

Научные результаты [ править | править код ]

10 декабря 2014 в онлайн-выпуске журнала Science опубликована статья 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio [41] («67P/Чурюмова — Герасименко, комета семейства Юпитера с высоким соотношением D/H»), в которой было отмечено более высокое по сравнению с земными океанами содержание тяжёлой воды во льду кометы — более чем в три раза. Этот результат противоречит принятой теории, что вода Земли имеет кометное происхождение [42] .

23 января 2015 журнал Science опубликовал специальный выпуск научных исследований, связанных с кометой [43] [44] . Исследователи обнаружили, что основной объём выделяемых кометой газов приходится на «шею» — область соединения двух частей кометы: здесь камеры OSIRIS постоянно фиксировали поток газа и обломков. Члены научной команды системы получения изображений OSIRIS установили, что область Хапи, расположенная в перемычке между двумя крупными долями кометы и демонстрирующая высокую активность как источник газопылевых струй, отражает красный свет менее эффективно, чем другие области, что может указывать на присутствие замороженной воды на поверхности кометы или неглубоко под её поверхностью.

Комета 67P/Чурюмова–Герасименко (сокращенно 67Р или 67Р/ч-Г) — это комета родом из пояса Койпера, с текущим орбитальным периодом в 6,45 лет. Период вращения приблизительно 12,4 часа, а максимальная скорость 135 000 км/ч (38 км/с). Комета Чурюмова–Герасименко составляет приблизительно 4,3 на 4,1 км.

1982 VIII; 1982f; 1989 VI; 1988i; 1969 R1; 1969 IV; 1969h; 1975 P1; 1976 VII; 1975i

Комета 67Р обнаружена 22 октября 1969г. в Алма-Атинской обсерватории, СССР. Клим Иванович Чурюмов обнаружил изображение этой кометы при изучении фотопластинки другой кометы (32P/Комас Сола), сделанной Светланой Ивановой Герасименко 11 сентября 1969 года. 67P указывает, что это была 67-я периодическая обнаруженная комета.

Характеристики Кометы 67Р

Комета Чурюмова-Герасименко вращается вокруг Солнца по орбите, которая пересекает орбиты Юпитера и Марса, приближаясь, но не достигая орбиты Земли. Как и большинство комет, она, как полагают, родом из Пояса Койпера, области за орбитой Нептуна.

Анализ эволюции орбиты кометы показывает, что до середины 19-го века наиболее близким расстоянием до Солнца было 4,0 а.е. (около 600 млн км). Находясь так далеко от солнечного жара, комету Чурюмова-Герасименко не имела хвоста, поэтому была невидима с Земли.

Ученые подсчитали, что в 1840 году довольно близкое прохождение от Юпитера должно было отправить комету вглубь внутренней Солнечной системы, примерно до 3,0 а.е. (около 450 млн км) от Солнца. Самое близкое приближение к Солнцу комты Чурюмова-Герасименко в течение следующего столетия немного приблизился к Солнцу, а затем Юпитер дал комете еще один гравитационный маневр в 1959 году. С тех пор комета находился на расстоянии около 1,3 а.е., что составляет около 43 млн км за пределами орбиты Земли.

Астрономы изучают стремительные перемены, происходившие с кометой 67Р/Чурюмова – Герасименко при сближении с Солнцем: изменения так серьезны, что скоро она может развалиться на части.

Продолжается анализ данных, собранных на комете 67Р/Чурюмова – Герасименко европейским космическим аппаратом Rosetta. В 2014–2016 гг., когда зонд сближался с ней, траектория 67Р проходила через внутренние области Солнечной системы, и комета проявляла заметную геологическую активность. На ней вырастали трещины, обрушивались скалы, перекатывались камни. Этой активности посвящена статья, опубликованная учеными из команды Rosetta в журнале Nature Astronomy, еще одна статья готовится к выходу в журнале Science.

Астрофизик из Падуанского университета Маурицио Пайола (Maurizio Pajola) и его коллеги рассказывают, как, приближаясь в своем движении к Солнцу, комета 67Р/Чурюмова – Герасименко испытывает все более сильное действие его излучения, бомбардируется быстрыми частицами и нагревается. Все это приводит к существенным изменениям на ее ледяной поверхности – изменениям, которые предполагались и прежде, но благодаря работе зонда Rosetta впервые наблюдались напрямую и в высоком разрешении.

Комета 67Р/Чурюмова – Герасименко состоит из отдельных «слипшихся» пористых фрагментов, и большую часть ее объема составляет пустота. Сам ледяной материал ядра богат водным льдом, но содержит и массу других веществ, в том числе углекислый газ. Ядро состоит из двух частей размерами около 4х3х1 км и около 2,5х2,5х2 км, в его составе удалось обнаружить небольшие количества простых органических веществ, а также молекулярного кислорода.

По мере приближения к Солнцу часть ледяного материала возгоняется, переходя из твердой фазы сразу в газообразную и рассеиваясь в космическом вакууме. Это приводит к видимым перестройкам на поверхности кометы. В частности, камеры зонда Rosetta зафиксировали, как фрагмент весом порядка 130 тыс. тонн сместился по ядру примерно на 140 м, причем перед началом этого движения были отмечены выбросы вещества с поверхности близ этой скалы. И это лишь один пример из целой серии перемен, которые описывают ученые.

Кроме того, нагрев солнечной стороны 67Р ускорил и ее вращение. Это привело к усилению центробежных сил и еще более ускорило перемены на поверхности кометы. Так, под их действием еще в августе 2014 г. на перемычке, соединяющей две части ядра, образовалась трещина. К декабрю она вытянулась уже на 500 м и расширилась до 30 м, а летом 2016 г. параллельно ей появилась вторая трещина длиной до 300 м. По мнению ученых, комете 67Р осталось недолго, и через некоторое время она расколется на два обломка. Будем надеяться, что и этот момент удастся рассмотреть во всех деталях.

Полный путь миссии "Розетта" вокруг кометы 67P/Чурюмова — Герасименко

Вчера на Пикабу поделился документальным фильмом про "Розетта" и сразу же наткнулся на интересный ролик от ESA, в котором показана траектория полета аппарата и все ее изменения.

Документальный фильм про миссию "Розетта"

"Розетта" — первый космический аппарат, который вышел на орбиту кометы(67P/Чурюмова — Герасименко) и совершил посадку на ее поверхность для дальнейшего исследования.

Скончался Клим Иванович Чурюмов, открыватель кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко

К сожалению, не удалось лично с ним пообщаться, но 2 года назад мы записали интервью по телефону. Клим Иванович долго отказывался, говорил, что старый больной человек, но в итоге согласился. Записывали поздно вечером. Но об астрономии, открытии кометы и миссии "Розетта" он мог говорить долго, и о времени, и о своем возрасте в этот момент он уже не думал. Для интервью Клим Иванович прислал много исторических фотографий, я постарался разместить их в ролике.

Клим Иванович всего на 2 недели пережил "Розетту". 30 сентября 2016 года космический аппарат разбился о поверхность кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко, а 14 октября не стало К.И.Чурюмова. Клим Иванович ехал в Харьков, где должен был выступить на научной конференции. В поезде ему стало плохо. Светлая память!

Прощай, "Розетта"!

Закончен один из самых впечатляющих научных проектов последнего десятилетия. В последний день сентября в 13 часов 39 минут 10 секунд по московскому времени завершилась миссия космического аппарата «Розетта». Зонд столкнулся с ядром кометы 67P Чурюмова – Герасименко, которую он сопровождал более двух лет. Столкновение произошло на скорости 3,24 километра в час.

Зонд «Розетта» был назван в честь Розеттского камня, благодаря которому удалось расшифровать египетские иероглифы. Интересно, что комета Чурюмова – Герасименко стала целью «Розетты» в силу стечения обстоятельств. Изначально планировалось, что автоматический аппарат полетит к комете 46P Виртанена, а старт был назначен на 12 января 2003 года. Но из-за необходимости доработки двигателя ракеты-носителя запуск был отложен, и ученые выбрали новую цель, а «Розетта» стартовала с Земли 2 марта 2004 года.

20 января 2014 года от команды внутреннего таймера «Розетта» пробудилась и вновь вышла на связь с Землей. Датчики ориентации уточнили по звездам положение аппарата, и его траектория была откорректирована. Летом «Розетта» начала передавать первые изображения кометы Чурюмова – Герасименко, с каждым разом все более подробные. В августе «Розетта» стабилизировала свою скорость так, чтобы находиться на постоянном расстоянии от кометы.

12 ноября 2014 года от «Розетты» отделился модуль «Филы» (Philae), задачей которого была мягкая посадка на кометное ядро. Посадочный модуль был назван в честь острова Филы на Ниле, где был найден обелиск, тоже помогавший в расшифровке египетских иероглифов. После семичасового пути модель «Филы» впервые в истории космических исследований человечества сел на комету. К сожалению, он не сумел закрепиться на поверхности кометы при помощи специальных гарпунов и дважды отскакивал от нее. В результате модуль оказался не в запланированном районе посадки, а в тени скалы, где его солнечные батареи не получали достаточно энергии. Поэтому он проработал всего два с половиной дня, успев все-таки передать много ценных сведений о комете. Затем модуль отключился.

В частности, установленный на модуле инструмент COSAC, состоящий из газового хроматографа и масс-спектрометра, проанализировал химический состав газов, выделяющихся у поверхности кометного ядра. В их составе были обнаружены органические молекулы. Также успел поработать APXS – детектор альфа-частиц и рентгеновского излучения. С поверхности кометы был передан ряд фотоснимков, позволивших определить особенности рельефа ядра. Там обнаружились возвышенности высотой до 900 метров. Ученые, продолжая древнеегипетскую тематику названий Rosetta и Philae, дали участкам поверхности кометы имена египетских богов: Баст, Маат, Имхотеп, Атон и так далее.

«Розетта» продолжала следовать за кометой Чурюмова – Герасименко до 30 сентября этого года, передавая всё новую информацию. С постепенным удалением от Солнца количество энергии, получаемой солнечными батареями «Розетты» стало падать. Поэтому ученые решили предпринять последний спуск к комете для сбора данных и передачи их на Землю.

«Розетта» и «Филы» заставили астрономов пересмотреть многие представления о кометах и гипотезы развития Солнечной системы. В частности, если раньше предполагалось, что кометы возникали из сравнительно больших по размерам «зародышей» – так называемых кометозималей, имевших диаметр от нескольких метров до километра, то теперь исследователи, на основании наблюдений кометы Чурюмова – Герасименко, склоняются к тому, что кометы появлялись в результате слипания куда более мелких объектов, напоминающих гальку.

Немало удивила ученых форма ядра кометы Чурюмова – Герасименко, когда они увидели переданные «Розеттой» снимки. Оно было неправильной формы и имело вид двух соединенных частей. Одна часть имеет размеры 4,1×3,2×1,3 км, другая – 2,5×2,5×2,0 км. В публикациях Европейского космического агентства форму ядра сравнили с игрушечной резиновой уточкой.

Как возникла эта уточка? Образовалось ли ядро сразу и из-за эрозии постепенно приобрело такую форму или же уточка стала результатом слияние двух малых кометных ядер? Ученые обнаружили, что каждое из двух ядер кометы окружено особой ледяной оболочкой, которая отсутствует только в перемычке, соединяющей эти ядра. Поэтому и возникло предположение, что оба ядра сформировались независимо, а перемычка появилась после их столкновения. Вещество, испаряющееся с освещенных Солнцем областей кометы и конденсирующееся на теневых участках (разница между ними составляет около 50°C), помогло нарастить данную перемычку. К тому же удалось заметить, что слои льда вокруг двух ядер ориентированы по-разному, что тоже подтверждает предположение об их независимом появлении.

«Розетта» смогла опровергнуть давнее представление о том, что кометы – это «грязные снежки», то есть состоят в основном из льда с некоторой примесью пыли. Ядра кометы Чурюмова – Герасименко больше похожи на смёрзшуюся грязь, содержание пыли там значительно больше того, что ожидалось. И эта грязь непохожа на земную. Плотность вещества кометы очень низка, около 70 % ее объема приходится на пустоты, некоторые из которых заполнены органическими веществами. Пожалуй, наиболее точным будет сравнение кометного ядра с губкой.

Весит ядро около десяти миллиардов тонн. Под действием солнечных лучей лед испаряется, освобождая пылевые частицы. Некоторые из них, как показал проведенный «Розеттой» анализ, состоят из плотных минералов, сформировавшихся во внутренней части Солнечной системы. Также зарегистрированы частицы, которые не удалось измерить. Их плотность меньше плотности земного воздуха, на 99,95 % они состоят из пустоты. Но ученые установили, что эти «пушинки» составляют не менее 15 % объема кометного ядра.

Одну «пушинку» исследовали при помощи атомно-силового микроскопа высокого разрешения. Как оказалось, эта частица имеет фрактальное строение. Возможно, «пушинки» играют важную роль в образовании комет, помогая слипаться отдельным более крупным фрагментам.

Присланных «Розеттой» данных ученым хватит еще на годы работы. К тому же команды, анализировавшие информацию с отдельных приборов, пока не связывали свои выводы с данными, которые получали их коллеги на других приборах. Теперь настала пора рассмотреть добытые сведения в совокупности, что наверняка вызовет появление новых гипотез. Так что, не смотря на гибель «Розетты», нам предстоит узнать еще немало нового.

Открытие
Первооткрыватель Чурюмов, Герасименко
Дата открытия 20 сентября 1969 года
Альтернативные обозначения