Viskas, ką reikia žinoti apie Rosetta misiją. Kosminis zondas „Rosetta“: palydovo aprašymas ir nuotrauka

Šiandien yra didelė diena šiuolaikinės kosmologijos istorijoje, kurios svarbą vargu ar galima pervertinti: Europos kosmoso agentūra paskelbė, kad praėjus dešimčiai metų nuo skrydžio pradžios, 2004 m., nusileidimas Philae sėkmingai atsiskyrė nuo erdvėlaivio Rosetta tolesniam naudojimui. nusileidimas į Churyumov-Gerasimenko kometą. Jei misija bus sėkminga, Philae taps pirmuoju dirbtiniu zondu istorijoje, nusileidusiu ant kometos paviršiaus.

Tikimasi, kad zondas atliks daugybę eksperimentų ir matavimų kosminio kūno paviršiuje ir nustatys jo cheminė sudėtis ir atskleis kometos evoliuciją.

Nusprendėme prisiminti visus įdomiausius dalykus, kuriuos žinome apie misiją, kuri gali leisti astronomams geriau suprasti procesus, vykusius Visatoje prieš šimtus milijonų metų.

Bendra informacija apie projektą

Misija buvo pavadinta „Rosetta“ to paties pavadinimo Egipto miesto garbei: 1799 m. archeologai čia aptiko akmenį su senovės graikų ir senovės egiptiečių raštų pavyzdžiais. Rozetos akmuo tapo savotiška abėcėle, kurios pagalba mokslininkams pavyko iššifruoti Egipto hieroglifus. Misijos kaina šiandieniniais valiutų kursais siekia 1,4 milijardo eurų.

Kometa 67P pavadinta sovietų Ukrainos astronomų Klimo Churyumovo ir Svetlanos Gerasimenko vardu, kurie pirmą kartą atrado „dėmėtą kosminį kūną“ 1969 m. ir užfiksavo jį fotografinėje plokštelėje. 67P yra kometos darbo indeksas panašių dangaus kūnų kataloge. Žymiausia iš kometų, Halley's Comet, ten įrašyta numeriu 1P.

Kometa Churyumov-Gerasimenko yra viena iš daugelio kometų Saulės sistemoje: jos pakraštyje yra Oorto debesis, susidedantis iš 12 milijardų kometų. Arčiau mūsų planetos yra Kuiperio juosta: ten mokslininkai suskaičiavo apie 5 milijardus dangaus kūnų. Laikas, per kurį kometa Churyumov-Gerasimenko apskriejo vidinę Saulės sistemos orbitą, yra 6,6 metų, o tai leido mokslininkams tiksliai suplanuoti misiją.

Fonas

Europos kosmoso agentūra turi turtingą kometų tyrimų istoriją: 1986 m. Giotto zondas nuskriejo 600 kilometrų nuo Halio kometos, surinkdamas daugybę gyvybiškai svarbių duomenų ir siųsdamas juos atgal į Žemę. Tada mokslininkai pirmą kartą sužinojo, kad kometose yra sudėtingų organinių medžiagų pėdsakų. Vėliau tas pats zondas pralėkė už 200 kilometrų nuo Grigg-Skjellerup kometos ir sugebėjo gauti kosminio kūno šerdies vaizdą. Vėliau ESA bendradarbiavo su NASA paleisdama „Deep Space 1“, „Stardust“ ir „Deep Impact“. 2005 m., remiamas amerikiečių ir Europos kolegų, japonų zondas Hayabusa nusileido ant Itokavos asteroido, o 2011 m. NASA misija „Dawn“ leido atrasti ir išanalizuoti asteroidą „Vesta“.

Rosetta skrydžio tikslas

Pagrindinis misijos tikslas buvo ir išlieka užduotis suprasti Saulės sistemos kilmę ir evoliuciją. Kometos Churyumov-Gerasimenko (arba, kaip ji dar vadinama, 67P) sudėtis padės mokslininkams tiksliai suprasti, iš kokių elementų susideda mūsų Saulė ir kaip susiformavo mūsų planetų sistema. Kai kurie tyrinėtojai teigia, kad anksčiau Žemę bombardavusios kometos katalizavo sudėtingų organinių molekulių atsiradimą.

Skrydžio diapazonas

Rosetta turėjo nukeliauti 6,4 milijardo kilometrų, kol prisijungė prie kometos. Laivo paleidimo metu technologija, kaip įveikti tokį atstumą, dar nebuvo išrasta, todėl mokslininkams teko sukčiauti: jie paleido „Rosetta“ į Marsą, kur pasiekė 2007 m., apsuko laivą savo orbitoje, taupydami degalus ir tada tris kartus panaudojo Žemės gravitacinį lauką kuro taupymui.

Sunkumai prijungiant doką

„Rosetta“ misijos sudėtingumas slypi nuostabiuose matematiniuose skaičiavimuose: mokslininkai turėjo apskaičiuoti erdvėlaivio nusileidimo trajektoriją, atsižvelgdami į dešimties metų skrydį, zondo greitį 135 tūkst. km/h ir 4 kilometrų kometos skersmenį. Jei Philae sėkmingai nusileis ant 67P paviršiaus, ji galės gauti informacijos apie kometos uodegos joninę sudėtį ir chemiją, taip pat, galbūt, patekti į kosminio kūno šerdį.

Laivo įranga

Beveik visiškai iš Žemės valdomoje „Rosetta“, kurios matmenys yra 2,8 x 2,1 x 2 metro, yra kelios vaizdo kameros, radijo imtuvai, spektrometrai ir daugybė jutiklių, veikiančių infraraudonųjų, ultravioletinių ir mikrobangų spinduliuote. Signalo apdorojimo greitis trunka iki 50 minučių. Sulankstomas plotas saulės elementai svyruoja nuo 14 iki 64 kvadratinių metrų. Tačiau Rosetta turi savotišką pastovaus greičio palaikymo sistemą: nedidelį borto kompiuterį, kuris prižiūri zondą. Dalinis automatizavimas leidžia, pavyzdžiui, Rosetta pasukti link saulės, jei akumuliatoriaus energija pradeda mažėti.

„Philae“ zondas aprūpintas specialia įranga, kuri leis jam dirbti su kometa – dulkių ir dujų debesiu, atsirandančiu, kai kometa pradeda aktyviai sąveikauti su saulės vėjais. Iki šio momento kometa laikoma „miegančia“ ir neaktyvia, todėl gauti duomenys yra neteisingi arba nepakankamai teisingi. Taip pat „Philae“ laive yra specialus harpūnas, kuris veikia kaip inkaras: faktas yra tas, kad Churyumov-Gerasimenko kosminio kūno gravitacija yra kelis tūkstančius kartų silpnesnė nei žemės, todėl prietaisas turi būti laikomas 67P paviršiuje.

Duomenų apdorojimas

„Rosetta“ gautus cheminius kometos ledo pavyzdžius mokslininkai analizuos, ar jie nėra panašūs į antžeminius elementus. Šiandien žinome, kad, pavyzdžiui, deuteris yra vandenilio izotopas; jei paaiškės, kad jo proporcijos vandenyno vandenyje bus panašios į kometoje, tai leis mokslininkams daryti išvadą, kad jei ne visas, bet dalis žemės vandens „atskrido“ į mūsų planetą iš kosmoso. Panašus atradimas jau buvo padarytas, kai, naudodami Herschel erdvėlaivį, mokslininkai nubrėžė paraleles su žemišku vandeniu ir vandeniliu iš kometos Hartley 2.

Gauti duomenys bus išsiųsti Rosetta Žemės mokslo segmentui, Europos kosmoso operacijų centrui (ESOC) Darmštate (Vokietija) ir Europos kosmoso astronomijos centrui (ESAC) Madride.

Misijos trukmė

„Rosetta“ misija baigsis 2015 m., iki to laiko kometa pasieks arčiausiai Saulės esantį tašką ir pradės grįžti į išorinę Saulės sistemą. Iki to laiko Philae modulis veiks 67P paviršiuje. Iki 2014 m. lapkričio 15 d. „Phila“ surinks ir išsiųs pirmąją matavimų seriją, o po to įdiegs saulės baterijas ir persijungs į visiško autonomiškumo režimą. Mokslininkai tiksliai nežino, kiek laiko Philae „gyvens“ kosminio kūno paviršiuje, kol bus sunaikinta.

„Rosetta“ grįžimas namo

Didelė „Rosetta“ misijos kaina neleido padaryti jos grįžtamos – zondas nebegrįš. Nepaisant to, jo gauti duomenys visam laikui pakeis supratimą apie gyvybės Žemėje kilmę ir suteiks atsakymus į esminius klausimus apie kosmoso sandarą.

Maskva. rugsėjo 30 d. svetainė – „Rosetta“ erdvėlaivio misija baigėsi. Pagal misijos komandos skaičiavimus, 13:39:10 įrenginys padarė planuotą susidūrimą su kometu 67P Churyumov - Gerasimenko. Tačiau galutinis patvirtinimas ateis po keturiasdešimties minučių – per tiek laiko informacija Žemę pasieks iš kometos. Labai greitai radijo ryšys su įrenginiu bus visiškai sustabdytas. Dabar mokslininkai laukia galutinių duomenų.

Prietaisas palaipsniui nusileido kometos atžvilgiu, po kurio įvyko kontroliuojamas susidūrimas su paviršiumi. Tikimasi, kad artėjimo greitis bus perpus mažesnis nei zondo „Philae“.

Sprendimą nuleisti erdvėlaivį ant Churyumov-Gerasimenko kometos Europos kosmoso agentūra priėmė 2014 m., pasikonsultavusi su misijos moksline grupe. Palaipsniui Rosetta tolsta nuo Saulės kartu su 67/P ir jos saulės baterijų pagamintos energijos nepakanka zondui valdyti. Prieš keletą metų mokslininkai šią problemą išsprendė įjungdami įrenginį į užmigdymo režimą. Tačiau, pasak mokslininkų, Rosetta naujo žiemos miego gali ir neišgyventi.

Tuo pačiu metu nusileidimo metu fizikai turės galimybę atlikti matavimus, kurie anksčiau buvo neįmanomi. Visų pirma, inžinieriai planuoja atlikti itin didelės raiškos tyrimus. Preliminarūs manevrai nusileidimui prasidės rugpjūtį. Iki rugsėjo 30 d. Rosetta bus 570 milijonų km atstumu nuo Saulės ir 720 milijonų km nuo Žemės. Pati kometa juda maždaug 14,3 km/s greičiu. Kaip pažymi ekspertai, orbitų skaičiavimas pasirodė daug sudėtingesnis nei ruošiantis nusileisti Philae.

6 milijardų km ilgio kelias

Rosetta kometą sekė 6 milijardus kilometrų. Iš viso Rosetta kometos Churyumov-Gerasimenko orbitoje praleido daugiau nei dvejus metus – beveik trečdalį viso dangaus kūno ciklo (6 metai ir 7 mėnesiai). „Rosetta“ zondas su „Philae“ moduliu į kosmosą buvo paleistas 2004 m. Jis nukeliavo 6,4 milijardo kilometrų, kol pasiekė kometą 67P, esančią netoli Jupiterio orbitos. 2014 m. lapkritį Philae atsijungė iš Rosetta. Po to per kelias valandas įvyko kometos 67P Churyumov-Gerasimenko nusileidimas į paviršių.

Prietaisas surinko daug mokslinių duomenų apie 67P dujų apvalkalo sudėtį, jo morfologiją ir geologiją bei vidinę struktūrą. Po to modulis sustabdė veikimą dėl trūkumo saulės energija. Tačiau šio laiko pakako, kad mokslininkai išsiaiškintų, jog kometa yra tokio pat amžiaus kaip ir Saulės sistema, todėl saugo informaciją apie planetų atsiradimo sąlygas. Taip pat buvo galima paneigti hipotezę, kad vanduo Žemėje atsirado iš kometų – izotopinės sudėties vandens ledas Churyumov-Gerasimenko pastebimai skiriasi nuo žemiškojo.

"Philae"

kosminis zondas„Philae“ turėjo didelę reikšmę misijai – tai pirmasis aparatas žmonijos istorijoje, nusileidęs ant kometos. Tačiau nusileidimo metu iškilo sunkumų su harpūnais, kurie turėjo pritvirtinti įrenginį ant kometos. Jis pasitraukė nuo numatyto nusileidimo taško ir pateko į skardžio šešėlį. Philae kometos paviršiuje dirbo kiek daugiau nei dvi dienas, po to jos baterijos visiškai išsikrovė ir ji nustojo veikti.

Per tą laiką robotas į Žemę perdavė nuotraukas ir gręždamas rinko dirvožemio mėginius. Visų pirma, vienas iš Philae jutiklių aptiko molekules, išanalizavęs kometos atmosferą. Kai kuriuose iš jų yra anglies atomų, be kurių gyvybė neįmanoma.

Rosetta tapo pirmuoju erdvėlaiviu, skriejančiu aplink kometą. Ateinančiais metais mokslininkai turės ištirti visą informacijos, gautos iš įrenginio, masyvą. Iš viso išlaidų eurų, projektas siekė 1,3 mlrd.

"Sudie, Rosetta! Jūs padarėte gerą darbą. Tai yra geriausias kosmoso mokslas", - sakė Martinas Patrickas, Rosetta misijos direktorius.

Kometą Churyumov-Gerasimenko 1969 metais atrado du sovietų astronomai. Jo 67P indeksas reiškia, kad tai 67-oji atrasta aplink Saulę skriejanti kometa, kurios orbitos laikotarpis yra mažesnis nei 200 metų.

Iliustracijos autorinės teisės E.K.A. Vaizdo antraštė Nuotrauka daryta likus 10 sekundžių iki susidūrimo su kometa

Kosminis zondas „Rosetta“ susidūrė su Churyumovo-Gerasimenko kometu, kurią sekė 12 metų.

Priartėdamas prie kometos paviršiaus – 4 km skersmens ledo ir dulkių sferos – zondas vis dar perduodavo nuotraukas į Žemę.

Europos kosmoso agentūros (ESA) misijos valdymo centras Vokietijos mieste Darmštate ketvirtadienio popietę davė komandą pakeisti kursą.

Paskutinis patvirtinimas, kad pagaliau įvyko kontroliuojamas susidūrimas, gautas iš Darmštato, staiga nutrūkus radijo ryšiui su zondu.

"Sudie, Rosetta! Atlikote savo darbą. Tai geriausias kosmoso mokslas", - sakė misijos direktorius Patrickas Martinas.

Projektas Rosetta truko 30 metų. Kai kurie mokslininkai, stebėję Rosetta kometos susidūrimą Darmštate, didelę savo karjeros dalį skyrė misijai.

Zodo artėjimo greitis su kometa buvo itin mažas, vos 0,5 metro per sekundę, atstumas siekė apie 19 kilometrų.

ESA atstovų teigimu, „Rosetta“ nebuvo sukurta leistis ant paviršiaus ir po susidūrimo negalėjo toliau veikti.

Štai kodėl zondas buvo iš anksto užprogramuotas visiškai automatinis išjungimas susilietus su dangaus kūnu.

6 kometa7 R (Churyumova-Gerasimenko)

• Kometos sukimosi ciklas: 12,4 val.
• Svoris: 10 milijardų tonų.
• Tankis: 400 kg vienam kubinis metras(maždaug tokia pati kaip kai kurių rūšių mediena).
• Tūris: 25 kub. km.
• Spalva: anglis – sprendžiant iš jos albedo (kūno paviršiaus atspindžio).

Rosetta kometą sekė 6 milijardus kilometrų. Zondas savo orbitoje buvo daugiau nei dvejus metus.

Tai tapo pirmuoju erdvėlaiviu, įskridusiu į orbitą aplink kometą.

Per 25 mėnesius zondas į Žemę išsiuntė per 100 tūkstančių matavimo prietaisų nuotraukų ir rodmenų.

Zondas surinko anksčiau nepasiektus duomenis apie dangaus kūną, ypač apie jo elgesį, struktūrą ir cheminę sudėtį.

2014 m. lapkritį „Rosetta“ ant kometos paviršiaus nuleido nedidelį robotą „Philae“, kad surinktų dirvožemio pavyzdžius – tai pirmasis tokio pobūdžio robotas pasaulyje.

Kometos, kaip teigia mokslininkai, nuo Saulės sistemos susiformavimo buvo išsaugotos beveik pirminės formos, todėl zondo į Žemę perduoti duomenys padės geriau suprasti kosminius procesus, vykusius prieš 4,5 mlrd.

„Rosetta perduoti duomenys bus naudojami dešimtmečius“, – sako skrydžių direktorius Andrea Accomazzo.

Paskutinis stovėjimas

Zondas buvo 573 milijonų km atstumu nuo Saulės ir vis labiau tolsta nuo jos, artėdamas prie Saulės sistemos ribų.

Erdvėlaivis buvo maitinamas saulės baterijomis, kurių nebebuvo galima efektyviai įkrauti.

Be to, duomenų perdavimo greitis tapo itin mažas: tik 40 kb per sekundę, o tai prilygsta prieigai prie interneto per telefono liniją.

Apskritai „Rosetta“, paleistai į kosmosą 2004 m., pastaruoju metu nesiseka techninė būklė, daugelį metų buvęs veikiamas radiacijos ir ekstremalių temperatūrų.

Pasak projekto koordinatoriaus Matto Tayloro, komanda aptarė idėją įjungti zondą į budėjimo režimą ir vėl jį suaktyvinti, kai kitą kartą pasirodys Churyumov-Gerasimenko kometa. jis ateis vieną kartąį vidinę saulės sistemą.

Tačiau mokslininkai netikėjo, kad Rosetta tada dirbs kaip anksčiau.

Todėl mokslininkai nusprendė suteikti Rosettai galimybę įrodyti save " paskutinis mūšis“ ir „išeik iš šio gyvenimo sklandžiai“, kad ir kaip karčiai tai skambėtų.

Artimiausiu metu visos Rosetta zondo sistemos bus išjungtos, o pats zondas bus palaidotas šiandien, rugsėjo 30 d., 13:40 Maskvos laiku kometoje 67P / Churyumov - Gerasimenko. Gyvenimas primena pagrindinius šio grandiozinio kosminio eksperimento, trukusio dvylika metų, etapus.

Svajonė apie kometą

Daugiau nei prieš dvylika metų, 2004 m. kovo 2 d., iš Kourou kosmodromo Prancūzijos Gvianoje buvo paleista raketa Ariane 5 su kosminiu zondu Rosetta. Prieš zondą laukė dešimties metų kelionė per kosmosą ir susitikimas su kometa. Tai buvo pirmasis iš Žemės paleistas erdvėlaivis, kuris turėjo pasiekti kometą, nuleisti ant jos nusileidimo modulį ir žemiečiams šiek tiek daugiau papasakoti apie šiuos dangaus kūnus, skrendančius į Saulės sistemą iš gilios erdvės. Tačiau Rosetta istorija prasidėjo daug anksčiau.

Rusijos pėdsakas

1969 m. kometos 32P/Comas Sola nuotraukos , nufotografuotas sovietų astronomas Svetlana Gerasimenko Alma Atos observatorijoje ir kitas sovietų astronomas Klimas Churyumovas aptiko mokslui nežinomą kometą pačiame vaizdo krašte. Po atradimo jis buvo įtrauktas į registrą pavadinimu 67R / Churyumova - Gerasimenko.

67P reiškia, kad tai yra šešiasdešimt septintoji astronomų atrasta trumpo periodo kometa. Skirtingai nei ilgo periodo kometos, trumpojo periodo kometos aplink Saulę apskrieja greičiau nei per du šimtus metų. 67P ir paprastai sukasi labai arti žvaigždės, orbitą užbaigdamas per šešerius metus ir septynis mėnesius. Dėl šios savybės kometą Churyumov-Gerasimenko tapo pagrindiniu pirmojo erdvėlaivio nusileidimo taikiniu.

Nevalgyk, o tik įkąsk

Iš pradžių Europos kosmoso agentūra planavo CNSR (Comet Nucleus Sample Return) misiją rinkti ir kartu su NASA grąžinti į žemę kometos branduolio pavyzdžius. Tačiau NASA biudžetas to nepajėgė, ir likę ramybėje europiečiai nusprendė, kad negali sau leisti grąžinti mėginių. Buvo nuspręsta paleisti zondą, nutupdyti kometoje nusileidimo modulį ir gauti maksimalią informaciją vietoje negrįžtant.

Tam buvo sukurtas zondas Rosetta ir nusileidimo aparatas Philae. Iš pradžių jų taikinys buvo visiškai kita kometa – 46P/Wirtanen (jos orbitos periodas dar trumpesnis: tik penkeri su puse metų). Bet, deja, 2003 m. sugedus nešančiųjų raketų varikliams, laikas buvo prarastas, kometa paliko trajektoriją ir, kad jos nelauktų, europiečiai perėjo į 67R / Churyumova - Gerasimenko. 2004 m. kovo 2 d. įvyko istorinis startas, kuriame dalyvavo Klimas Churyumovas ir Svetlana Gerasimenko. „Rosetta“ pradėjo savo kelionę.

Kosmosas pakilo

Rosetta zondas buvo pavadintas garsiojo Rosetta akmens vardu, kuris padėjo mokslininkams suprasti senovės Egipto hieroglifų reikšmę. Jis buvo renkamas švarioje patalpoje (specialioje patalpoje, kurioje yra kuo mažiau dulkių ir mikroorganizmų), nes ant kometos buvo galima rasti molekulių - gyvybės pirmtakų. Būtų gaila su zondu atrasti antžeminius mikroorganizmus.

Zondas svėrė 3000 kilogramų, o Rosetta saulės baterijų plotas – 64 kvadratinių metrų. 24 varikliai turėjo reikiamu momentu koreguoti įrenginio kursą, o manevrus turėjo užtikrinti 1670 kilogramų degalų (gryniausias monometilhidrazinas). Naudingojoje apkrovoje yra moksliniai instrumentai, ryšio su Žeme ir nusileidimo modulis įrenginys bei pats Philae nusileidimo modulis, sveriantis 100 kilogramų. Pagrindinį mokslinių instrumentų kūrimo ir surinkimo darbą atliko Suomijos įmonė „Patria“.

Brangioji sunku

„Rosetta“ skrydžio schema panašesnė į užduotį vaikiškoje knygoje: „padėkite erdvėlaiviui surasti savo kometą“, kur jūs turite ilgą laiką vilkti pirštą painia trajektorija. Rosetta padarė keturis apsisukimus aplink Saulę, panaudodama Žemės ir Marso gravitaciją, kad ją pagreitintų, kad išvystytų pakankamą greitį pasiekti kometą.

pasivyti dangaus kūną.Tik tokiu atveju Rosetta būtų užfiksuota kometos gravitacinio lauko ir taptų jos dirbtiniu palydovu.Skrydžio metu zondas atliko keturis gravitacinius manevrus, kurių klaida bet kuriame iš jų nutrauktų visą misiją.

Philami ant vandens

„Philae“ nusileidimo aparato kūrime dalyvavo mokslininkai iš dešimties šalių, įskaitant Rusiją. Pavadinimas moduliui buvo suteiktas konkurso būdu. Penkiolikmetė italė pasiūlė archeologinių paslapčių temą tęsti su senovės Egipto Filėjos sala, kurioje taip pat buvo rastas iššifruoti reikėjęs obeliskas.

Nepaisant mažo svorio, ant kometos nuleistas kūdikis nešė beveik 27 kilogramus naudingo krovinio: keliolika instrumentų kometai tirti. Tai yra dujų chromatografas, masės spektrometras, radaras, šešios mikrokameros paviršiaus vaizdavimui, tankio matavimo jutikliai, magnetometras ir grąžtas.

Fila labiau atrodo kaip šveicariškas kišeninis peilis su nagais. Be to, į jį buvo įmontuoti du harpūnai, skirti fiksuoti kometos paviršiuje, ir trys grąžtai ant nusileidimo kojų. Be to, amortizatoriai turėjo slopinti smūgį į paviršių, o raketos variklis kelias sekundes turėjo prispausti modulį prie kometos. Tačiau viskas klostėsi ne taip.

Mažas žingsnelis nusileidimui

2014 metų rugpjūčio 6 dieną Rosetta pasivijo kometą ir priartėjo prie jos šimto kilometrų atstumu. Kometa Churyumova - Gerasimenko turi sudėtingą formą, panašią į prastai pagamintą hantelį. Jo didesnė dalis yra keturi x trys kilometrai, o mažesnė dalis – du x du kilometrai. „Philae“ būtų nusileidusi didesnėje kometos dalyje, A zonoje, kur nebuvo didelių riedulių.

Lapkričio 12 d., būdama 22 kilometrų atstumu nuo kometos, Rosetta išsiuntė Philae nusileisti. Zondas į paviršių skrido metro per sekundę greičiu, bandė apsisaugoti grąžtais, tačiau variklis kažkodėl neužsivedė, o harpūnai neįsijungė. Zondas buvo nuplėštas nuo paviršiaus ir, užmezgęs tris kontaktus, nusileido visiškai kitaip, nei buvo planuota. Pagrindinė nusileidimo problema buvo ta, kad Philae atsidūrė šešėlinėje kometos dalyje, kur nebuvo apšvietimo įkrovimui.

Apskritai nusileidimas kometoje yra labai sudėtingas techninis darbas, ir net šis rezultatas rodo aukščiausią jį atlikusių specialistų meistriškumą. Informacija Žemę pasiekia su pusvalandžio vėlavimu, todėl visos įmanomos komandos duodamos iš anksto arba atvyksta su didžiuliu vėlavimu.

Įsivaizduokite, kad jums reikia išmesti krovinį iš lėktuvo, skrendančio 22 kilometrus nuo žemės paviršiaus (na, tik įsivaizduokite vieną), kuris tikrai turėtų pataikyti mažas plotas. Be to, jūsų krovinys yra guminis rutulys, kuris, esant menkiausiai klaidai, stengiasi nušokti nuo paviršiaus, o lėktuvas į komandas reaguoja po valandos.

Tai buvo ne apie kometą

Tačiau Žemėje pirmasis nusileidimas ant kometos žmonijos istorijoje sukėlė daug mažiau emocijų nei nusileidimui vadovavusio britų mokslininko Matto Tayloro marškiniai. Havajietiški marškiniai su pusnuogėmis gražuolėmis privertė kalbėti apie nepagarbą moterims, objektyvumą, seksizmą, antifeminizmą ir kitus „izmus“. Tai netgi pasiekė tašką, kad Mattas Tayloras buvo priverstas ašaromis atsiprašyti tų, kurie buvo sugadinti dėl jo drabužių pasirinkimo. Į vieną didžiausių laimėjimų kosmose beveik nebuvo kreipiamas dėmesys.

60 valandų

Kadangi Phila nusileido tamsesnėje vietoje, ji neturėjo galimybės įkrauti baterijų. Kaip rezultatas, į mokslo darbai Vidinių baterijų veikimo liko mažiau nei tris dienas. Per tą laiką mokslininkams pavyko gauti daug duomenų. 67P buvo rasta organinių junginių, iš kurių keturi (metilizocianatas, acetonas, propionaldehidas ir acetamidas) niekada anksčiau nebuvo rasti kometų paviršiuje.

Paimti dujų mėginiai, kuriuose rasta vandens garų, anglies dioksidas, anglies monoksidas ir keletas kitų organinių komponentų, įskaitant formaldehidą. Tai labai svarbus radinys, nes atrastos medžiagos gali pasitarnauti Statybinė medžiaga kurti gyvybę.

Po 60 valandų eksperimentų nusileidimo aparatas išsijungė ir persijungė į energijos taupymo režimą. Kometa artėjo prie Saulės, ir mokslininkai vis dar turėjo vilties, kad po kurio laiko užteks energijos ją vėl paleisti.

Vietoj epilogo

2015 m. birželio mėn., praėjus septyniems mėnesiams po paskutinės komunikacijos sesijos, Phila paskelbė, kad yra pasiruošusi pradėti. Per mėnesį įvyko du trumpi bendravimo seansai, kurių metu buvo perduodama tik telemetrija. 2015 metų liepos 9 dieną ryšys su nusileidimo aparatu nutrūko visam laikui. Mokslininkai neatsisakė bandyti pasiekti modulį ištisus metus, bet, deja, nesėkmingai.2016 m. liepos 27 d. mokslininkai išjungė Rosetta ryšių bloką, pripažindami savo bandymų beviltiškumą. Philae liko ant kometos.

67R / Churyumova - Gerasimenko pradėjo tolti nuo saulės, o jos orbitoje esanti Rosetta taip pat nebeturi pakankamai energijos. Ji baigė visus mokslinius eksperimentus, o šiandien, išjungę visus jutiklius, mokslininkai zondą nuleis į amžiną vietą kometos paviršiuje kaip paminklą žmogaus mintims ir ambicijoms.

Taip baigsis dvylika metų trukusi kosminė kelionė, vienas drąsiausių ir sėkmingiausių žmonijos eksperimentų.

Ir Lutetia

Erdvėlaivis buvo paleistas 2004 metų kovo 2 dieną į kometą 67P/Churyumov – Gerasimenko. Kometa buvo pasirinkta dėl skrydžio trajektorijos patogumo (žr.). „Rosetta“ yra pirmasis erdvėlaivis, skriejantis aplink kometą. Įgyvendinant programą, 2014 m. lapkričio 12 d. įvyko pirmasis pasaulyje minkštas nusileidžiančios transporto priemonės nusileidimas ant kometos paviršiaus. Pagrindinis „Rosetta“ zondas savo skrydį baigė 2016 m. rugsėjo 30 d. ir sunkiai nusileido ant kometos 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Vardų kilmė

Zondo pavadinimas kilęs nuo garsiojo Rozetos akmens – akmens plokštės, kurioje iškalti trys vienodi tekstai, iš kurių du parašyti senovės egiptiečių kalba (vienas – hieroglifais, kitas – demotišku raštu), o trečiasis – senovės egiptiečių kalba. graikų. Lygindamas Rozetos akmens tekstus, Jeanas-François Champollionas sugebėjo iššifruoti senovės Egipto hieroglifus; Naudodami erdvėlaivį Rosetta mokslininkai tikisi atrasti, kaip atrodė Saulės sistema prieš susiformuojant planetoms.

Landerio pavadinimas taip pat siejamas su senovės egiptiečių užrašų iššifravimu. Nilo upės Filėjos saloje rastas obeliskas su hieroglifiniu užrašu, kuriame minimas karalius Ptolemėjas VIII ir karalienės Kleopatra II bei Kleopatra III. Užrašas, kuriame mokslininkai atpažino vardus „Ptolemėjas“ ir „Kleopatra“, padėjo iššifruoti senovės Egipto hieroglifus.

Būtinos sąlygos kuriant įrenginį

Studijos istorijoje 1986 m kosmosasįvyko reikšmingas įvykis: minimalus atstumas Halley kometa priartėjo prie Žemės. Jį tyrinėjo įvairių šalių erdvėlaiviai: sovietiniai „Vega-1“ ir „Vega-2“, japoniški „Suisei“ ir „Sakigake“ bei europinis „Giotto“ zondas. Mokslininkai gavo vertingos informacijos apie kometų sudėtį ir kilmę.

Tačiau daugelis klausimų liko neatsakyti, todėl NASA ir ESA pradėjo dirbti kartu kurdami naujus kosmoso tyrimai. NASA sutelkė savo pastangas asteroido praskrendimo ir kometų susidūrimo programa(Anglų) Kometa Rendezvous Asteroid Flyby sutrumpintai CRAF). ESA kūrė kometų branduolinio mėginio grąžinimo programą (Comet Nucleus Sample Return – CNSR), kuri turėjo būti vykdoma po CRAF programos. Naująjį erdvėlaivį planuota pagaminti ant standartinės platformos Jūrininkas Markas II, o tai labai sumažino išlaidas. Tačiau 1992 m. NASA nutraukė CRAF kūrimą dėl biudžeto apribojimų. ESA toliau savarankiškai kūrė erdvėlaivį. Iki 1993 m. tapo aišku, kad su esamu ESA biudžetu skrydis į kometą ir vėlesnio dirvožemio mėginių grąžinimas buvo neįmanomas, todėl įrenginio programa buvo smarkiai pakeista. Galiausiai tai atrodė taip: transporto priemonės priartėjimas iš pradžių su asteroidais, o paskui su kometa, o vėliau - kometos tyrimas, įskaitant švelnų Philae nusileidimo modulio nusileidimą. Planuojama, kad misija baigsis kontroliuojamu zondo Rosetta susidūrimu su kometu.

Tikslas ir skrydžio programa

„Rosetta“ startas iš pradžių buvo numatytas 2003 m. sausio 12 d. Tyrimo taikinys buvo kometa 46P/Wirtanen.

Tačiau 2002 m. gruodį Vulcan-2 variklis sugedo paleidžiant raketą Ariane 5. Dėl poreikio tobulinti variklį buvo atidėtas erdvėlaivio Rosetta startas, po kurio a nauja programa skrydis.

Naujajame plane buvo numatytas skrydis į kometą 67P/Churyumov – Gerasimenko, paleidimas 2004 m. vasario 26 d., o susitikimas su kometa 2014 m. Dėl paleidimo vėlavimo atsirado papildomų išlaidų apie 70 milijonų eurų erdvėlaivių saugojimui ir kitoms reikmėms. „Rosetta“ buvo paleista 2004 m. kovo 2 d. 7:17 UTC iš Kourou Prancūzijos Gvianoje. Kometos atradėjai Kijevo universiteto profesorius Klimas Churyumovas ir Tadžikistano mokslų akademijos Astrofizikos instituto mokslininkė Svetlana Gerasimenko dalyvavo paleidime kaip garbingi svečiai. Be laiko ir tikslo pasikeitimo, skrydžių programa išliko beveik nepakitusi. Kaip ir anksčiau, „Rosetta“ turėjo priartėti prie kometos ir paleisti į ją nusileidimą „Philae“.

„Philae“ turėjo priartėti prie kometos santykiniu maždaug 1 m/s greičiu ir, susilietus su paviršiumi, paleisti du harpūnus, nes silpna kometos gravitacija nepajėgia išlaikyti prietaiso ir galėjo tiesiog atšokti. išjungti. Nusileidus Philae moduliui, buvo numatyta mokslinės programos pradžia:

• kometos branduolio parametrų nustatymas;
• cheminės sudėties tyrimai;
• kometų aktyvumo pokyčių laikui bėgant tyrimas.

Trajektorija

Pagal skrydžio tikslą prietaisas turėjo ne tik pasitikti kometą 67P, bet ir išbūti su ja visą laiką, kol kometa artėjo prie Saulės, nuolatos atliekant stebėjimus; taip pat reikėjo nuleisti Philae ant kometos branduolio paviršiaus. Norėdami tai padaryti, prietaisas turėjo būti praktiškai nejudantis jo atžvilgiu. Atsižvelgiant į tai, kad kometa bus 300 milijonų km atstumu nuo Žemės ir judės 55 tūkstančių km/val greičiu. Todėl prietaisas turėjo būti paleistas tiksliai į tą orbitą, kuria sekė kometa, ir tuo pačiu įsibėgėti iki lygiai tokio pat greičio. Iš šių svarstymų buvo pasirinkta ir aparato skrydžio trajektorija, ir pati kometa, į kurią ji turėtų skristi.

Rosetta skrydžio trajektorija buvo pagrįsta „gravitacinio manevro“ principu. Sergant.). Pirmiausia prietaisas pajudėjo link Saulės ir, ją apskridęs, vėl grįžo į Žemę, iš kur pajudėjo link Marso. Apskridęs Marsą, prietaisas vėl priartėjo prie Žemės ir vėl išėjo už Marso orbitos. Šiuo metu kometa buvo už Saulės ir arčiau jos nei Rosetta. Naujas priartėjimas prie Žemės nukreipė prietaisą kometos kryptimi, kuri tuo metu buvo nukreipta nuo Saulės už Saulės sistemos ribų. Rosetta galiausiai priartėjo prie kometos reikiamu greičiu. Tokia sudėtinga trajektorija leido sumažinti degalų sąnaudas naudojant Saulės, Žemės ir Marso gravitacinius laukus.

Pagrindinė varomoji sistema susideda iš 24 dviejų komponentų varikliai su 10 trauka. Iš pradžių prietaisas turėjo 1670 kg dviejų komponentų degalų, sudarytų iš monometilhidrazino (kuro) ir azoto tetroksido (oksidatoriaus).

Korpusą iš korinio aliuminio ir elektros energijos paskirstymą laive pagamino Suomijos įmonė „Patria“. (Anglų) rusų gaminami zondų ir nusileidimo prietaisai: COSIMA, MIP (Abipusės varžos zondas), LAP (Langmuir Probe), ICA (Ion Composition Analyzer), vandens paieškos įrenginys (Permittivity Probe) ir atminties moduliai (CDMS/MEM).

Mokslinė nusileidimo aparato įranga

Bendrą nusileidžiančios transporto priemonės masę sudaro dešimt mokslinių instrumentų. Nusileidęs aparatas skirtas iš viso 10 eksperimentų, skirtų struktūrinėms, morfologinėms, mikrobiologinėms ir kitoms kometos branduolio savybėms tirti. Nusileidimo modulio analitinės laboratorijos pagrindą sudaro pirolizatoriai, dujų chromatografas ir masės spektrometras.

Pirolizatoriai

Norint ištirti kometos branduolio cheminę ir izotopinę sudėtį, Philae yra įrengti du platinos pirolizatoriai. Pirmuoju mėginius galima pašildyti iki 180 °C, o antruoju – iki 800 °C. Mėginiai gali būti kaitinami kontroliuojamu greičiu. Kiekviename etape, kylant temperatūrai, analizuojamas bendras išsiskyrusių dujų tūris.

Dujų chromatografas

Pagrindinis pirolizės produktų atskyrimo įrankis yra dujų chromatografas. Helis naudojamas kaip nešančiosios dujos. Aparate naudojamos kelios skirtingos chromatografijos kolonėlės, galinčios analizuoti įvairius organinių ir neorganinių medžiagų mišinius.

Masių spektrometras

Dujinių pirolizės produktų analizei ir identifikavimui naudojamas masės spektrometras su skrydžio laiko (TOF) detektoriumi.

Tyrimo instrumentų sąrašas pagal paskirtį

Šerdis

• ALISA(Ultravioletinio vaizdo spektrometras).
• OSIRIS(Optinė, spektroskopinė ir infraraudonųjų spindulių nuotolinio vaizdo gavimo sistema).
• VIRTIS(matomo ir infraraudonųjų spindulių šiluminio vaizdo spektrometras).
• MIRO(Mikrobangų prietaisas Rosetta Orbiter).

Dujos ir dulkės

• ROZINA(Rosetta Orbiter spektrometras jonų ir neutralų analizei).
• MIDAS(Mikrovaizdo dulkių analizės sistema).
• COSIMA(Kometos antrinis jonų masės analizatorius).

Saulės įtaka

• GIADA(Grūdų poveikio analizatorius ir dulkių kaupiklis).
• RPC(„Rosetta Plasma Consortium“).

2015 m. sausio 23 d. žurnalas „Science“ išleido specialų su kometu susijusių mokslinių tyrimų numerį. Tyrėjai išsiaiškino, kad didžioji kometos išmetamų dujų dalis atsirado „kakle“ – zonoje, kur susitinka dvi kometos dalys: čia OSIRIS kameros nuolat fiksavo dujų ir šiukšlių srautą. OSIRIS vaizdų tyrimo komandos nariai nustatė, kad Hapi regionas, esantis tilte tarp dviejų pagrindinių kometos skilčių ir labai aktyvus kaip dujų ir dulkių stulpelių šaltinis, atspindi raudoną šviesą mažiau nei kiti regionai, o tai gali reikšti, kad kometoje yra užšalusio vandens. kometos paviršius arba sekliai po jos paviršiumi.

taip pat žr

• Deep Impact yra NASA erdvėlaivis, tyrinėjęs kometą 9P/Tempel; pirmasis erdvėlaivio nusileidimas ant kometos (kietas nusileidimas – tyčinis sunkaus smūgio įtaiso susidūrimas su kometu).
• „Stardust“ yra NASA erdvėlaivis, tyrinėjęs kometą 81P/Wilda ir grąžinęs jos medžiagos pavyzdžius į Žemę.
• Hayabusa yra Japonijos aviacijos ir kosmoso agentūros erdvėlaivis, tyrinėjęs asteroidą Itokawa ir atgabenęs į Žemę jo dirvožemio pavyzdžius.

Pastabos

1. ESA mokslas ir technologijos: Rosetta(Anglų) . - Rosetta ESA svetainėje. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 23 d.
2. „Rosetta“ atiteko Churyumovo - Gerasimenko kometai (neapibrėžtas) . Grani.ru (2004-02-03). Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 23 d.
3. Rosetta baigė 12 metų trukusią misiją (neapibrėžtas) . TASS (2016 m. rugsėjo 30 d.).
4. Nikolajus Nikitinas Laukiame nusileidimo ant kometos // Mokslas ir gyvenimas. - 2014. - Nr. 8. - URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/24739/
5. Tatjana Zimina Dviejų kometų bučinys // Mokslas ir gyvenimas. - 2015. - Nr. 12. - URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/27537/
6. Raketa Ariane 5 su dviem palydovais nukrito į vandenyną iškart po paleidimo (neapibrėžtas) . Grani.ru. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 23 d.
7. „Rosetta“ skrydis į Wirtanen kometą buvo sutrikdytas (neapibrėžtas) . Grani.ru. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 23 d.
8. Naujasis Rosetta taikinys bus sovietų astronomų atrasta kometa (neapibrėžtas) . Grani.ru (2003-12-03). Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 23 d.
9. Burba G. Kaip nusileisti ant kometos uodegos? // Aplink pasaulį, 2005, Nr. 12 (populiaraus mokslo straipsnis).
10. , Su. 245.
11. Erdvėlaivis „Rosetta“ atsisveikino su Žeme „Compulenta“ (2009 m. lapkričio 13 d.).
12. Be klaidų, tai švari planeta! , Europos kosmoso agentūra (2002 m. liepos 30 d.). Žiūrėta 2007 m. kovo 7 d.
13. Orbita „Rosetta“. (neapibrėžtas) . Europos kosmoso agentūra (2014 m. sausio 16 d.). Žiūrėta 2014 m. rugpjūčio 13 d.
14. Scena, Mie. "Terma-elektronik vækker rumsonde fra årelang dvale" Ingeniøren, 2014 m. sausio 19 d.
15. Jensen, H. & Laursen, J. "Power Conditioning Unit for Rosetta/Mars Express" Space Power, Šeštosios Europos konferencijos, vykusios 2002 m. gegužės 6-10 d. Porte, Portugalijoje, medžiaga. Redagavo A. Wilson. Europos kosmoso agentūra, ESA SP-502, 2002., p.249 Bibliografinis kodas: 2002ESASP.502..249J