Космічний зонд "Розетта": опис супутника і фото

Коли читаєш про відкриття минулого століття, здається, що все найцікавіше вже знайдено і вивчено, а на частку сучасників залишається тільки благоговіння перед науковою міццю минулого століття. Однак це далеко не так. Прогрес, технічний і науковий, дозволяє людству ставити все більш амбітні цілі і досягати їх. До числа подібних можна віднести і дослідження комет за допомогою апаратів, здатних опуститися на їх поверхню. Саме для таких цілей створювався зонд «Розетта», космічний апарат, в 2004 році відправився до комети Чурюмова-Герасименко. Про нього і піде мова нижче.

зонд розетта

Трохи історії

Місія «Розетта» - не єдина спроба дослідити комети. Історія питання починається ще в 1980-х, коли «Вега» і ICE, радянський і американо-європейський апарати, пролітали повз хвостатих космічних тіл, отримували і передавали певну інформацію про них. Ці й наступні зустрічі із кометами принесли вченим масу даних. Зокрема, було сфотографовано ядро подібного космічного тіла, на комету скинули болванку з металу і через кілька років спостерігали за результатами падіння, на Землю були доставлені зразки пилу з хвоста комети. Однак зонд «Розетта» аналогів в історії космонавтики не має. Перед ним спочатку ставилося більш складне завдання: стати на якийсь час супутником комети і спустити на її поверхню апарат «Філи» для безпосереднього дослідження об'єкта.

Зміна орієнтира

Спочатку цим самим об'єктом повинна була стати комета Віртанена. В основі вибору лежала зручна траєкторія польоту космічного тіла і деякі його особливості, що знижували ризик невдачі дослідницької місії зонда. Для того щоб відправитися до комети Віртанена, супутник «Розетта» мав стартувати в січні 2003-го. Однак приблизно за місяць до цього під час запуску відмовив двигун ракети-носія «Аріан-5». В результаті було вирішено відкласти старт зонда і переглянути програму польоту.

67P

космічний зонд розетта

Новим об'єктом, до якого передбачалося відправити космічний зонд «Розетта», стала комета 67P, вона також носить назву Чурюмова-Герасименко. Відкрита вона була в 1969 році Климом Чурюмовим на знімках, зроблених Світланою Герасименко. Об'єкт є короткоперіодичної кометою: кожні 6,6 років він пролітає поблизу Сонця. Траєкторія польоту практично обмежується орбітою Юпітера. Важлива для дослідників особливість цієї комети - передбачуваність її польоту, що означає можливість точно розрахувати необхідну рух космічного апарату.

Структура

Зонд "Розетта" несе велику кількість апаратури, і спусковий модуль «Філи» - не єдина цінна його частину. Серед обладнання ультрафіолетовий спектрометр, необхідний для аналізу газів у хвості комети та визначення складу її ядра, камери, що працюють не тільки у видимому, а й в ультрафіолетовому і інфрачервоному діапазонах, різна апаратура для дослідження складу, температури і швидкості частинок в хвості об'єкта, а також визначення його орбіти, гравітації і інших характеристик. Все це обладнання необхідно як для отримання даних про комету, так і для виявлення оптимального місця посадки апарату «Філи».

Зонд "Розетта": траєкторія польоту

зонд розетта траєкторія польоту

Перш ніж досягти мети, апарат протягом десяти років подорожував по просторах Сонячної системи. Такий великий часовий проміжок пояснюється необхідністю підійти до комети «з тилу», зрівняти швидкості і рухатися за аналогічною траєкторії. За десять років супутник «Розетта» п'ять разів пролітав повз нашої планети. Він встиг зустрітися з Марсом і кілька разів перетнути Головний пояс астероїдів.

Всі десять років космічний зонд «Розетта» надсилав на Землю барвисті знімки різних об'єктів. Крім естетичної насолоди, вони несуть і наукову інформацію. Вчені отримали нові знімки поверхні Марса, які зробив зонд «Розетта», фото астероїдів Штейнс і Лютеція.

зонд розетта фото

Звичайно, не залишив без уваги апарат і Землю. Знімки зонда «Розетта» демонструють нашу планету в різних ракурсах, а також деякі атмосферні явища.

Зближення

На всьому протязі польоту зонду «Розетта» супроводжувала удача. У певний момент для економії ресурсів він був занурений у гібернацію, де пробув рекордні 957 днів. У січні 2004 року місія «Розетта» благополучно продовжилася після пробудження супутника. Однак найскладніше чекало його попереду. Найбільші труднощі могли виникнути під час посадки модуля «Філи», який доставив до комети зонд «Розетта». Візуалізація цього моменту, підготовлена Європейським космічним агентством, демонструвала м'яке приземлення апарату, що супроводжується випусканням трьох гарпунів. Вони були необхідні для закріплення на поверхні комети, сили гравітації якої такі, що найменший поштовх міг призвести до зникнення апарату «Філи» у відкритому космосі.

місія розетта

Зближення в цілому пройшло вдало, однак випустити всі три гарпуна не вдалося. Модуль «Філи» під час посадки два рази відскочив від поверхні і лише на третій зумів приземлитися, при цьому залишившись незакріпленим. Результатом даної події стало видалення апарату від передбачуваного місця посадки приблизно на кілометр, причому учасники проекту не змогли точно визначити точку, де сів апарат «Філи». Зрозумілий був лише приблизний район приземлення.

57 годин

Проблеми при посадці привели до потрапляння модуля «Філи» на практично постійно затінену поверхню. Основне джерело енергії апарату - сонячні батареї, які не можуть працювати при температурі нижче нуля. В результаті більша частина енергії витрачалася на розігрів батарей, але кількість доступного сонячного світла все одно було малим. Апарат «Філи» був оснащений для подібних ситуацій зарядженим акумулятором, розрахованим на 64 години. Пропрацював він, однак, всього 57. За цей час героїчний модуль «Філи», чиє точне місце розташування навіть не було визначено, передав на Землю масу інформації про комету, навіть (імовірно) зміг просвердлити поверхню і взяти зразок грунту.

Весь цей час «Розетта» постійно стежила за діями апарату «Філи», передавала на нього і від нього повідомлення. По завершенні роботи модуля зонд приступив до власної дослідницької діяльності.

знімки зонда розетта

Форма

На кінець січня 2015 було опубліковано кілька наукових статей, що містять опис результатів досліджень. Один із цікавих питань, що обговорюються в них, - незвичайна форма комети. Космічне тіло схоже на гумового каченяти: візуально можна виділити голову, тулуб і шию. Вивчення даних поки не дало відповіді на питання про те, чи виникла комета 67P в результаті зіткнення двох космічних об'єктів, або її форма - наслідок втрати маси і сильної ерозії. У першому випадку подія, імовірно подія на зорі Сонячної системи, 4500000000 років тому, може бути доведено, якщо виявляться принципові відмінності двох половинок комети. Затвердження ж другої гіпотези викличе необхідність пошуку відповіді на питання про природу сил, що приводять до настільки сильної ерозії в області «шиї каченяти».

Зараз точно відомо, що комета всередині володіє пористою структурою. За оцінками вчених, щільність ядра менше аналогічного параметру води в два рази.

Рельєф

зонд розетта візуалізація

Зонд "Розетта" і апарат «Філи» передали на Землю масу знімків поверхні 67P. На ній були виявлені дюни і гори, а також ущелини. Однак скелі комети лише віддалено нагадують земні. Частина з них в основі своїй є ущільненої пилом, багато - результатом циркуляції газу і пилу, тобто вони ближче до пустельним барханах, ніж до скель.

Частина пагорбів, що піднімаються над поверхнею на три метри, були названі мурашками і вважаються освітою, характерним для багатьох схожих космічних тіл. Імовірно, вони утворилися в період, коли Сонячна система тільки почала формуватися, і складаються з злиплих пилу і льоду.

Походження

Дослідження апаратів стосувалися і вмісту води і з'єднань вуглецю. Були виявлені коливання вмісту цих речовин, що збігаються з обертанням космічного тіла навколо осі і зі зміною сезонів. Крім того, виявилося, що 67P у своєму складі має велике число органічних сполук і значно менше льоду, ніж передбачалося виявити.

Ці та інші дані дозволяють стверджувати, що комета, всупереч думку дослідників, сформувалася в поясі Койпера, розташованому за орбітою Нептуна. Спочатку вважалося, що місце освіти 67P розміщується значно ближче до Юпітера.

Дані апаратів «Розетта» і «Філи» стосувалися і особливостей ядра комети, її гравітації і магнітосфери. Величезну частину їх ще належить проаналізувати. Незалежно від тієї картини, яка складеться після вивчення і обдумування всієї інформації, політ і місія «Розетти» на сьогоднішній день є одними з найбільш грандіозних реалізованих космічних проектів. Багато вчених називають цю подію третім за важливістю після польоту Юрія Гагаріна і висадки людей на Місяці. Потрібно зауважити, що «Розетта» - не остання дослідницька місія, метою якої є розширення наших знань про Всесвіт. Успіх польоту до комети 67P стимулював розробку нових проектів. Кілька з них готуються стартувати вже найближчим часом.