На поверхности какой кометы 12 ноября 2014 года произошла первая в мире мягкая посадка
Обновлено: 07.07.2024
Однако в 1992 году американцы прекратили все работы из-за недостатка финансирования. Европейцы же, у которых интерес к изучению комет не исчез, решили продолжить создание аппарата в одиночку, но видоизменить свои планы. В частности, они отказались от доставки кометного вещества на Землю.
В итоге план миссии приобрел следующие окончательные очертания: сближение аппарата сначала с астероидами, потом с кометой, а затем — исследования кометы, в том числе мягкая посадка на ядро спускаемого аппарата.
Диаметр ее ядра оценивается в 1,2 километра.
Комету открыл 23 октября 1969 года советский астроном Клим Чурюмов из Киева на фотопластинках другой кометы — 32Р / КомасСола, снятых Светланой Герасименко месяцем ранее в Алма-Атинской обсерватории. Чурюмов обнаружил возле края фотоснимка еще одну комету, однако посчитал ее фрагментом кометы КомасСола. Изучая другие фотоснимки, он выяснил, что объект движется по иной траектории и, таким образом, является самостоятельной кометой.
Как и комета Виртанена, это короткопериодическая комета. На путь вокруг Солнца она затрачивает чуть больше времени, чем первая цель, — 6 лет и 7 месяцев. По своим размерам ядро кометы Чурюмова — Герасименко в несколько раз больше, чем ядро кометы Виртанена. Но все равно это песчинка в масштабах Солнечной системы. Чтобы попасть в нее, надо было провести колоссальный объем вычислений. Не говоря уже о том, чтобы заставить работать бортовые системы после многолетнего полета по межпланетным трассам.
В качестве почетных гостей на запуске присутствовали первооткрыватели кометы профессор Киевского университета Клим Чурюмов и научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана Светлана Герасименко.
Название межпланетного 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 на древнегреческом языке. Сравнивая тексты Розеттского камня, ученые смогли расшифровать древнеегипетские иероглифы. Точно так же специалисты Европейского космического агентства с помощью космического аппарата надеются узнать, как выглядела Солнечная система до того, как сформировались планеты.
Межпланетный зонд и посадочный модуль были созданы специалистами Европейского космического агентства.
Во время второго сближения с Землей в ноябре 2007 года случился небольшой казус. Земные обсерватории засекли в космосе небольшой астероид, получивший обозначение 2007 VN84, который имел не нулевую вероятность столкновения с Землей. Однако тревога оказалась ложной.
Несмотря на отказ двигателя, модуль совершил посадку. Правда, произошло это не в районе Агилика, а в другом месте, на несколько сот метров в стороне от выбранной зоны.
Тем не менее это был успех, который обязательно войдет в учебники истории.
В 2014 году в Солнечной системе произойдут два захватывающих события, которые стоят ожидания. По иронии судьбы, они оба связаны с кометами.
Этим летом и осенью в космосе состоится кульминация одной из самых интересных исследовательских операций, сравнимых по значимости с посадкой марсохода Curiosity — реализация многолетней программы Rosetta. Этот космический аппарат стартовал в 2004 году и долгие десять лет летал во внутренней Солнечной системе, совершая корректировки и гравитационные маневры, только для того, чтобы выйти на орбиту кометы (67P) Чурюмова-Герасименко.
Rosetta должна настигнуть комету, как следует изучить с расстояния, и высадить спускаемый аппарат Philae. Тот проведет свою часть исследований и совместно они расскажут нам о кометах так много, как это только возможно в роботизированной миссии.
Комета Чурюмова-Герасименко не является каким-то уникальным космическим телом, требующим обязательного изучения. Наоборот, это обыкновенная короткопериодическая комета, возвращающаяся к Солнцу, каждые 6,6 года. Она не улетает дальше орбиты Юпитера, зато ее траектория предсказуема, и удачно подвернулась к стартовому окну космического аппарата. Ранее Rosetta планировалась для другой кометы, но неполадки с ракетой-носителем вынудили отложить запуск, поэтому цель изменилась.
Любопытный вопрос — почему к комете пришлось лететь целых десять лет, если она прилетает чаще? Причина этого — научная программа Rosetta. Все предыдущие миссии, начиная с американо-европейского ICE и советской “Веги” в 80-е, и заканчивая Stardust в 2011 году, проходили на встречных или пролетных курсах. За тридцать лет ученые смогли сфотографировать вблизи кометное ядро; смогли скинуть на комету металлическую болванку, а через несколько лет взглянуть на результат падения; смогли даже привезти на Землю немного кометной пыли из хвоста. Но чтобы провести рядом с ядром кометы достаточно длительное время, и чтобы сесть на нее, простой встречи мало. Скорость комет может достигать десятков и даже сотен километров в секунду, к этому прибавляется вторая космическая самого аппарата, поэтому “в лоб” комету можно только бомбить или высаживать Брюса Уиллиса.
Долгий путь позволил Rosetta подобраться к комете сзади и пристроиться рядом, следуя теми же скоростью и курсом, что и (67P) Чурюмова-Герасименко.
Попутно были сняты прекрасные виды Земли:
На борту трехтонного космического аппарата размещено 12 научных приборов, которые позволят изучить температуру, состав, интенсивность испарения кометного хвоста, поверхность ядра. Радарный эксперимент позволит сделать радарное “УЗИ” кометному ядру, чтобы определить ее внутреннюю структуру. Но наиболее интересные, с точки зрения эффектности “картинки”, ожидаются результаты от оптической камеры OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System). Это сдвоенное фотоустройство, оборудованное двумя камерами с объективами 700 мм и 140 мм и CCD-матрицами 2048х2048 пикселей.
За то время, что Rosetta провела в пути, она не бездельничала, а реализовала исследовательскую программу достойную нескольких самостоятельных миссий. Вообще она демонстрирует пример того как полезно иметь космический аппарат с дальнобойным фотоаппаратом, мечущийся туда-сюда по Солнечной системе.
Через полтора года после старта она издалека посмотрела на реализацию миссии NASA Deep Impact. Удар импактора по комете Tempel 1 вызвал вспышку, которую сложно разглядеть глазами:
Через два года Rosetta пролетела на близком расстоянии от Марса и сделала просто шикарные снимки планеты в разных спектральных диапазонах. В оптическом Марс выглядит так:
А ультрафиолетовый канал позволил выделить подробности в марсианской атмосфере:
Отдельное фото удалось сделать бортовой камерой спускаемого аппарата Philae:
Любопытно, что в зависимости от камеры цвет наблюдаемой поверхности может существенно меняться. Подобный бледно-бежевый цвет Марса давала камера спутника Mars Global Surveyor.
Еще с Земли было определено, что астероид относится к классу-Е. Осмотр с близкого расстояния это подтвердил. Оказалось Steins состоит из силикатов, бедных на железо, но богатых магнием, при этом, некоторые минералы перенесли нагрев более 1000 градусов Цельсия. Наблюдения поверхности и особенностей вращения астероида смогли подтвердить на практике YORP-эффект. Этот эффект возникает (точнее проявляется заметнее) у небольших астероидов неправильной формы. Неравномерный нагрев поверхности приводит к тому, что инфракрасное излучение нагретой части создает реактивную тягу, которая повышает скорость вращения астероида.
Любопытно, что исходя из теории YORP-эффекта, Steins должен был иметь форму двойного конуса, но большой ударный кратер на южном полюсе “сплюснул” астероид и придал ему форму “бриллианта”. Этот же удар, похоже, расколол пополам космическое тело, но оно продолжает держаться за счет сил гравитации, хотя ученые рассмотрели признаки гигантской трещины, рассекающей Steins.
Весной 2010 года Rosetta позволила лучше идентифицировать кометоподобное тело P/2010 A2 обнаруженное в поясе астероидов. Эта “комета” наделала шуму в стане астрономов в 2010 году, когда стала вести себя совершенно не по-кометному.
Снимок телескопа Hubble.
Несмотря на то, что камеру Rosetta не сравнить с Hubble, наблюдения, проведенные под другим углом позволили определить, что перед нами не комета, а результат космического ДТП, когда в 150 метровый астероид врезался маленький обломок размером около метра.
Lutetia — это весьма интересный и загадочный объект, исследование которого вызвало много вопросов. Ранее астрономы с Земли определили его спектральный класс как М — астероиды с большим количеством металлов, тогда как спектральные исследования Rosetta указывали скорее на класс С — углеродистых хондритов. Снимки поверхности позволили сделать вывод, что Lutetia на 3 км покрыта толстым ковром раздробленного реголита, скрывающем коренные породы. Анализ массы позволил определить ее плотность: выше чем у каменных, но ниже чем у металлических астероидов, что тоже вводило в недоумение. В результате ученые решили, что перед нами одна из немногих оставшихся с момента зарождения Солнечной системы планетезималей — “зародышей планет”.
Когда-то Lutetia начала процесс дифференциации вещества, переместив тяжелые металлические породы в центр и выведя легкие каменные — к поверхности. Однако, она оказалась слишком далеко от орбит формирования каменных планет Солнечной системы и слишком близко к Юпитеру, чьи гравитационные возмущения не позволили набрать нужную массу. Более того, считается, что раньше форма Lutetia приближалась к сфере, но многократные столкновения в поясе астероидов за 3,5 млрд. лет обезобразили ее облик.
После осмотра Lutetia Rosetta снова уснула, чтобы проснуться только 20 января 2014 года. Сейчас идет проверка оборудования и никаких неполадок не выявлено, что кажется фантастическим результатом, для космического аппарата проведшего десять лет в открытом космосе и дважды пролетавшего через пояс астероидов.
Что ждет впереди? Сделайте пометки в календаре.
Май 2014: еще один важный момент для миссии — последние коррекции траектории для сближения с кометой. В конце мая расстояние между “охотником и жертвой” составит около 100 тыс. км. Думаю к тому времени начнут поступать первые снимки кометы и ее ядра. До Земли от них будет еще 450 млн. километров, поэтому наблюдать самостоятельно комету получится только в мощные телескопы.
Август 2014: Rosetta входит в комету. Разумеется пока в кому. Считается, что частички пыли и льда комы способны повредить космический аппарат, но это в случае встречных траекторий. Для Rosetta скорость кометы будет равняться практически нулю, поэтому серьезные повреждения не ожидаются. Зато в эти дни ожидаются самые эффектные снимки приближающегося и вращающегося кометного ядра. Если камеры будут нормально работать, мы сможем увидеть не только поверхность ядра, но и процессы, которые проходят на нем, по мере приближения к Солнцу. Газопылевые джеты, бьющие из глубин, должны смотреться просто шикарно.
Ноябрь 2014: самые напряженные дни, часы, минуты. Наступает тесное сближение с кометой до 3 км и происходит сброс спускаемого аппарата Philae. Он должен сесть на ядро, пробурить его, сфотографировать, просветить радаром, взять пробы грунта… Короче, если миссия пройдет успешно, то это будет настоящим триумфом межпланетной науки.
2015: Rosetta продолжит следовать с кометой так долго как только сможет. Долговечность Philae под вопросом, многое зависит от места посадки, режима вращения ядра, и условий на поверхности. Во время сближения с Солнцем ему должно хватать энергии для работы, а вот, по мере удаления, эффективность батарей будет падать. Если сможет сесть и протянуть хотя бы месяц — это уже будет подарком для создателей и для десятков ученых Европы и США.
К сожалению с Земли комету практически невозможно будет наблюдать без серьезной техники. Поэтому нам остается только ждать, следить за новостями, и желать удачи Европейскому космическому агентству. Fly, Rosetta! Fly!
Вот что я вам еще интересного могу рассказать про космос: Странности пяти реальных планет, до которых не додумалась и научная фантастика или вот Россия готовит к отправке на Луну три космических аппарата. А вот еще недавно поднимался такой вопрос, как Когда НАСА перестанет летать в дальний космос?
Всё началось в далёком 1969 году в Казахстане. Сотрудник Главной астрономической обсерватории Академии наук Украинской ССР Клим Чурюмов и аспирантка Киевского национального университета Светлана Герасименко в составе экспедиции КГУ приехали в обсерваторию на Каменском плато в Алма-Ате. Целью экспедиции было наблюдение периодических комет на 50-сантиметровом телескопе Максутова АСИ-2. В ночь с 11 на 12 сентября Герасимова сделала снимок кометы Комас Сола (32P), а в последующие дни — ещё несколько.
Светлана Герасименко и Клим Чурюмов у 40-сантиметрового цейссовского астрографа в Душанбе, 1975 год.
Месяц спустя, работая в Киеве с полученными материалами, Клим Чурюмов обнаружил на краю фотоснимка объект, который поначалу принял за фрагмент кометы Комас Сола. При сопоставлении снимков, выполненных в разное время, оказалось, что объект движется по иной траектории и является самостоятельной кометой. Датой открытия кометы Чурюмова—Герасименко (67P) считается 23 октября 1969 года. Латинская буква P означает, что комета является короткопериодической, то есть наблюдалась в течение более чем одного прохождения перигелия или имеет период обращения менее 200 лет. Период кометы Чурюмова—Герасименко равен 6,6 года, а её орбита по большей части проходит внутри орбиты Юпитера.
Фотографии кометы 67P, выполненные в сентябре 1969 года.
Название проекту дал Розеттский камень — обломок стелы из гранодиорита, найденный в 1799 году близ египетского города Розетты в дельте Нила. Надписи на стеле, изготовленной в 196 г. до н. э., были выполнены на древнеегипетском — иероглифами и демотическим письмом — и на древнегреческом языках. Сопоставление текстов помогло сначала расшифровать демотический текст, а в 1822 году француз Жан-Франсуа Шампольон совершил прорыв в расшифровке древнеегипетских иероглифов.
Розеттский камень в Британском музее, Лондон.
Розеттский диск.
Обелиск с острова Филы. Поместье Кингстон-Лейси, графство Дорсет, Англия.
Прибор MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) предназначен для сбора и фотографирования частиц пыли, собранной в окрестности кометы. Принцип его работы основывается на атомно-силовой микроскопии.
Смена программы полёта дала возможность пригласить на запуск открывателей кометы 67P. Светлана Ивановна Герасименко, научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана, и Клим Иванович Чурюмов, профессор Киевского университета, стали почётными гостями Европейского космического агентства.
Пуск состоялся в 2 марта 2004 года в 7:17:32 по всемирному времени (UTC; по местному времени в 3:17).
Изображения астероида Штейнс (2867), выполненные широкоугольной камерой модуля ОСИРИС (OSIRIS) 5 сентября 2008 года. Подтверждён расчётный эффективный диаметр астероида — 5 км. На снимках в верхней части астероида можно видеть крупный кратер размером около 2 км.
Фотографии предоставлены ESA — Европейским космическим агентством.
30 сентября 2016 года завершилась миссия космического аппарата "Розетта". Он стартовал с Земли в 2004 году, пролетел почти 500 миллионов километров и впервые
в истории человечества опустил зонд на поверхность кометы.
Теперь это уже история - "Розетта" закончила свой путь, в прямом эфире столкнувшись с кометой Чурюмова-Герасименко. Чем же заинтересовала землян далекая комета и что важного о Солнечной системе узнали благодаря "Розетте"?
Прежде всего, потому, что миссий, подобных путешествию "Розетты", еще не было в истории. Когда-то человек запустил спутник, потом сам полетел в космос, и до нынешнего события прошло еще полвека. Людям удалось запустить с Земли космический аппарат и так точно управлять им с огромного расстояния, что получилось довести его до небольшой по размеру кометы и спустить на нее зонд, да еще и транслировать все происходящее в прямом эфире.
Никто не знал даже, как выглядит комета 67P/Чурюмова-Герасименко, пока "Розетта" не долетела до нее. Обычно большую часть информации о небесных телах астрофизики получают по косвенным данным, например, фиксируя разные виды излучений, часто не видя даже издалека те объекты, что изучают. Так что шанс впервые "потрогать" комету - по-настоящему уникальный. Полученные же данные помогут ни много ни мало узнать новое о процессе зарождения нашей Солнечной системы и роли комет в этом процессе.
Спускаемый аппарат "Филы" передавал данные на орбиту "Розетте",
оттуда они шли на станцию слежения (на фото) в Малагуэ (Аргентина)
и дальше - в центр управления ESA в Дармштадте (Германия).
"Розетту" разработали и построили специалисты Европейского космического агентства (ESA) в сотрудничестве с NASA. Аппарат состоит из двух частей: собственно "Розетты" (Rosetta space probe) и спускаемого аппарата "Филы" (Philae lander). Общая масса конструкции - всего около трех тонн, а "Филы" весит и вовсе 100 килограмм. Перемещался аппарат за счет 24 двигателей, энергию получал от двух солнечных батарей, а на начальном этапе у него был также небольшой запас топлива.
На спускаемом аппарате "Филы" - десять приборов для исследования поверхности кометы, среди которых спектрографы, хроматографы, датчики температуры, плотности и так далее. Конечно, важное значение имеют и модули связи, благодаря которым зрители получили впечатляющие снимки кометы, а ученые - огромные массивы данных, анализировать которые предстоит еще много лет.
Русскоязычная публика полюбила благозвучное название "Розетта" и долго не могла привыкнуть к странно звучащему имени спускаемого аппарата - "Филы". Оба названия никак не связаны с астрономией. Имя "Розетта" отсылает к найденному в Египте в 1799 году Розеттскому камню. На камне было выбита одна и та же надпись на древнегреческом языке и двух типах начертания древнеегипетского, что положило начало расшифровке египетских иероглифов.
Назвав аппарат именем Розетта, ученые намекали на то, что он даст толчок для понимания того, как развивалась Солнечная система в самом начале своей жизни. При выборе названия для спускаемого аппарата астрофизики продолжили линию, связанную с Древним Египтом. Имя Филы носит остров на реке Нил - на нем нашли обелиск, также с иероглифическим текстом, который удалось расшифровать.
Фото кометы Чурюмова-Герасименко сделано телескопом обсерватории в Чили. Хвост кометы уходит на 19 000 км от ядра. "Розетта" начала присылать снимки кометы крупным планом только с августа 2014 года - через 10 лет после старта с Земли.
Так или иначе, было важно выбрать короткопериодическую (с маленькой длиной орбиты) комету, которая уже несколько раз возвращалась к Земле. Поведение такой кометы уже было бы изучено, что требовалось для точного расчета орбиты и траектории движения "Розетты" и "Филы". Еще одна важная характеристика кометы 67P/Чурюмова-Герасименко - наклон плоскости ее орбиты к эклиптике, то есть плоскости по которой совершает свое движение Солнце. Он составляет у 67P всего 7 градусов, благодаря такому маленькому наклону зонду было относительно легко приблизиться к поверхности кометы.
Запуск аппарата состоялся 2 марта 2004 года, и его путь к комете занял более десяти лет. Маршрут не был прямым и включал несколько сложных маневров вокруг Земли и Марса. Причем "Розетта" не просто пролетела мимо, а успела сделать снимки Марса и передать данные о его магнитном поле.
Через 4 года после запуска ученых ждал приятный сюрприз - аппарат оказался достаточно близко от пролетающего астроида под названием Штейнс. Небольшая корректировка траектории "Розетты", и аппарат смог сделать снимки поверхности этого небесного тела. А еще через два года "Розетта" смогла сделать еще более детальные снимки другого астероида - Лютеции. Наконец, в начале 2014 года аппарат приблизился к комете 67P, сначала несколько месяцев изучал ее издалека и уже в ноябре запустил к поверхности зонд "Филы". Все это время аппарат двигался вслед за кометой вокруг Солнца.
Телескоп (диаметр 35 м) в Нью-Норсии (Австралия) был одной
из основных станций слежения за путешествием "Розетты".
Хотя "Филы" был активен на поверхности кометы в общей сложности меньше месяца, полученные от него данные предстоит изучать еще много лет. Но первые публикации, основанные на них и данных от самой "Розетты", уже увидели свет. И они опровергли прежние представления человечества о кометах.
Основной сенсацией стали данные об обнаружении на комете воды, причем воды с иными свойствами, чем на Земле. Оказалось, что вода на 67P содержит заметно больше дейтерия (изотопа водорода), чем вода на нашей планете. Это открыло очередной раунд спора между учеными о том, могли ли именно кометы когда-то занести воду на Землю. Если это и так, то воду, похоже, "привезли" не ближние к нам кометы. На комете Чурюмова-Герасименко также был найден глицин и другие сложные органические соединения. Фактически она "оснащена" всеми исходными материалами, такими как вода, углерод, метан и аммиак, необходимыми для сборки более сложных органических молекул. Ученые предполагают, что и их могли доставить на Землю кометы, поспособствовав возникновению жизни.
Исследователям также удалось подобраться к ответу на вопрос о том, как образовывались сами кометы. В структуре 67P были найдены небольшие округлые блоки, которые ученые назвали "кометезималями" - предполагается, что это первичные строительные элементы, которые соединились вместе и сформировали комету несколько миллиардов лет назад. Кроме того, нашлись доказательства того, что необычная форма 67Р (ее называют "резиновой уточкой") - результат состоявшегося когда-то давно слияния двух комет. Причем данные "Филы" показали, что магнитного поля у кометы Чурюмова-Герасименко нет, а значит, оно не могло быть фактором, заставившим части объединиться.
Модуль "Филы" отделился от "Розетты" 12 ноября 2014 года. После 7-часового снижения он достиг кометы Чурюмова-Герасименко. Посадка прошла не по плану - было три касания поверхности с двумя отскоками между ними.
Конец миссии ученые называют спланированным столкновением. Аппарат просто направят к поверхности кометы, он упадет, и связь с Землей прервется навсегда. Такой конец был задуман с самого начала, все основные задачи миссии уже выполнены. Даже если оставить "Розетту" в спящем режиме, пока она делает еще один оборот вокруг Солнца, скорее всего, выйти из спячки она уже не сможет - резервы энергии практически исчерпаны. Запустив же аппарат к комете, ученые надеются успеть получить еще ряд ценных сведений до момента падения. Для этого исследователи отправят "Розетту" в последний путь в район впадины Дейр эль-Медина на поверхности кометы, поскольку они предполагают, что в этой огромной яме могут происходить интересные для науки процессы.
Читайте также: