2014년 11월 12일, 우주 탐험 역사상 독특한 사건이 일어났습니다. 최초로 지구 우주선이 혜성 표면에 연착륙한 것입니다. 이것은 추류모프-게라시멘코 혜성의 비밀을 밝혀내기 위한 로제타 임무의 정점이었습니다.
모든 것은 혜성의 발견으로 시작되었습니다
독특한 우주 임무 "Rosetta"에 대한 이야기는 우크라이나 SSR 과학 아카데미 주 천문대 직원이자 키예프 대학원생이었던 Klim Churyumov가 1969년에 시작될 수 있습니다. 국립대학교스베틀라나 게라시멘코. 그들의 여행 목적은 50cm 막수토프(Maksutov) ASI-2 망원경을 사용하여 주기 혜성을 관찰하는 것이었습니다.
혜성은 오랫동안 과학자들의 관심 대상이었습니다. 이 우주체에 대한 연구는 형성에 대한 빛을 밝힐 수 있습니다 태양계, 지구상 생명의 기원, 지구 근처의 혜성 통과와 전염병 발생 사이의 연관성. 또한 혜성은 소행성과 마찬가지로 지구와 충돌할 경우 우리 문명에 큰 위험을 초래합니다. 1986년에 전 세계 과학계는 혜성을 연구하기 위한 대규모 작업을 수행했습니다. 그런 다음 유명한 핼리 혜성(1P)이 태양에 접근했고 이를 연구하기 위해 Vega-1 및 Vega-2(소련), Sakigake 및 Suisei(일본), "Giotto"(유럽 우주) 등 5대의 우주선이 동시에 보내졌습니다. 대행사).
이 장치는 귀중한 정보를 많이 수집하여 많은 질문에 답할 수 있었지만 혜성의 본질을보다 완벽하게 이해하려면 핵의 물질을 연구해야했습니다. NASA와 ESA는 소행성을 비행하고 혜성에 도달하는 것과 관련된 공동 프로젝트를 개발하기 시작했습니다. 우주선은 혜성의 핵에서 물질 샘플을 채취하여 지구로 전달할 계획이었습니다. 1990년대 초, NASA의 자금이 삭감되었고 미국인들은 이 프로젝트를 포기했습니다. 결과적으로 유럽 우주국은 혜성 핵 샘플이 담긴 장치를 반환할 계획을 잊어버리고 우주에서 직접 혜성 핵의 구성을 분석하는 방법을 생각해야 했습니다. 그리하여 Rosetta 프로젝트의 개발이 시작되었습니다.
왜 그렇게 이상한 이름이 있습니까?
프로젝트 이름이 "로제타"인 이유는 무엇입니까? 모든 사람이 고대 이집트 문명 연구의 역사에 대해 잘 아는 것은 아니지만 1799년 이집트 도시 로제타 근처 나일 강 삼각주에서 발견된 유명한 로제타석이 다소 중요한 역할을 했습니다.
그것은 화강섬록암 비석의 조각이었는데, 그 주요 매력은 비문이었는데, 그 중 하나는 고대 이집트 상형문자로, 다른 하나는 고대 그리스로 만들어졌습니다. 덕분에 프랑스인 장 프랑수아 샹폴리옹(Jean-François Champollion)은 고대 이집트 상형문자를 해독할 수 있었습니다.
본질적으로 로제타스톤은 고대 이집트 문명의 비밀을 푸는 일종의 열쇠 역할을 했습니다. 그러나 ESA의 로제타 프로젝트(Rosetta project)는 혜성의 비밀을 밝히는 열쇠가 될 것으로 여겨졌기 때문에 그 이름이 붙여졌습니다. 우리 문명의 언어적 풍요로움을 보존하는 것을 목표로 하는 Extend the Moment Foundation은 이번 임무를 위해 특별히 준비한 5cm 니켈 디스크를 Rosetta 장치 본체에 설치했습니다. 디스크에는 지구 사람들의 수백 가지 언어로 된 비문이 포함되어 있으며 일부 언론인은 이 디스크를 로제타 스톤의 현대 유사품이라고 불렀습니다.
Churyumov-Gerasimenko 혜성에 착륙하기 위한 하강 차량도 "Philae"라는 매우 특이한 이름을 받았습니다. "로제타"라는 이름처럼 이 단어는 고대 이집트 문자의 해독과도 직접적인 관련이 있습니다. 필레(Philae)는 고대 이집트 상형문자와 고대 그리스 문자가 새겨진 오벨리스크가 발견된 나일강 한가운데 있는 섬의 이름입니다. 귀중한 오벨리스크는 이집트에서 유명한 이집트학자 윌리엄 존 뱅크스(William John Banks)가 소유한 영국 도싯(Dorset)의 킹스턴 레이시(Kingston Lacy) 영지로 이주했습니다.
과학자는 비문을 주의 깊게 연구하여 프톨레마이오스와 클레오파트라의 이름이 오벨리스크의 상형 문자로 어떻게 쓰여졌는지 확인할 수 있었습니다. 이것은 이집트 상형문자를 해독하려는 샹폴리옹의 성공적인 시도에 중요한 역할을 했습니다. 따라서 필레의 오벨리스크는 로제타스톤과 함께 고대 이집트의 비밀을 밝히는 또 다른 열쇠가 되었습니다. 결과적으로 우주선 이름의 이집트 테마는 임무에 행운을 가져다주었습니다. 몇 가지 문제에도 불구하고 일반적으로 성공했으며 혜성에 관한 귀중한 정보를 많이 제공했습니다.
두 개의 우주 날짜와 함께하는 긴 여행
추류모프-게라시멘코 혜성이 우연히 로제타 임무의 목표가 되었다는 것은 흥미로운 일인데, 원래는 1948년 천문학자 칼 비르타넨(미국)이 발견한 비르타넨 혜성을 연구하기 위한 목적이었습니다. 그러나 2002년 12월 11일 아리안 5호 로켓의 발사 실패로 인해 2003년 1월 12일로 계획되었던 임무의 발사가 지연되었다. 사실 로제타는 유사한 발사체에 의해 우주로 발사될 예정이었지만 기술적 점검으로 인해 발사가 한 달 동안 지연되었습니다.
이 때문에 로제타를 비르타넨 혜성으로 보내는 것이 비실용적이게 되었고, 우리는 다른 표적을 찾아야 했고, 그것이 추류모프-게라시멘코 혜성이 되었습니다. 우주선의 발사는 2004년 3월 2일 프랑스령 기아나의 쿠루 우주공항에서 이루어졌습니다. S. I. 게라시멘코, 연구원타지키스탄 과학 아카데미 천체 물리학 연구소 및 K.I. Churyumov 교수 키예프 대학교, 왜냐하면 '로제타'는 그들이 발견한 혜성을 향해 날아가고 있었기 때문입니다.
로제타의 목표까지의 경로는 상당히 복잡했습니다. 여기에는 4개의 중력 기동(3개는 지구 근처, 1개는 화성 근처)과 태양 주위의 5개 궤도가 포함되어 있다는 점만 기억하세요. 비행 궤적에 따르면 장치는 소행성 Steine과 Lutetia 근처를 통과했습니다. 2008년 8월과 9월에 로제타는 소행성 스타인(Steine)을 만났습니다. 우주적 규모로, 장치와 소행성이 800km 떨어져 있기 때문입니다.
안타깝게도 카메라 중 하나의 문제로 인해 Steine 소행성의 이미지가 낮은 해상도로 나왔지만 과학자들은 이를 통해 많은 귀중한 정보를 얻을 수 있었습니다. 특히, 소행성 사진에서 상부에는 직경 약 2km의 인상적인 분화구가 선명하게 보이고, 과학자들은 Steins 표면에서 직경 200m가 넘는 분화구를 총 25개로 계산했습니다. . 기존에 계산된 소행성의 직경 5㎞를 확인할 수 있었다. 그러나 2010년 7월 루테티우스와의 만남은 훨씬 더 성공적이었으며 소행성의 고품질 이미지를 대량으로 얻을 수 있었고 이를 통해 상세한 지도를 작성할 수 있었습니다.
2011년 7월부터 2014년 1월까지 로제타는 추류모프-게라시멘코 혜성에 접근하면서 "잠"을 자고 활동 단계에 돌입했습니다. 2014년 8월 7일, 로제타에서 혜성의 핵까지 약 100km가 남았고, 같은 달에 혜성의 위성이 됐다. 말할 필요도 없이, 이 사건은 개발 역사상 처음으로 일어났습니다. 대기권 밖. 그런 다음 임무의 마지막이자 가장 흥미로운 부분이 시작되었습니다.
로제타와 필레가 혜성을 탐험하다
로제타에는 혜성을 연구하기 위해 고안된 많은 장비가 장착되어 있었습니다. 일부는 전자기 방사선의 자외선, 가시광선, 적외선 및 마이크로파 범위의 핵심에 대한 원격 연구에 사용되었습니다. 다른 사람들은 가스 및 먼지 분석을 수행했습니다. 또 다른 사람들은 태양의 영향을 추적했습니다. 원자력 현미경을 기반으로 한 특수 MIDAS 장비는 혜성의 후광에 있는 먼지 입자를 수집하고 사진을 찍기 위해 설계되었습니다.
무게가 100kg인 필레 착륙선에는 물질 샘플을 가열하고 화학적 및 동위원소 구성을 기록하도록 설계된 소위 열분해기라고 불리는 혜성의 핵을 분석하기 위한 자체 장비가 있었습니다. 그 외에도 가스 크로마토그래프와 질량 분석기가 장착되었습니다. 전체적으로 이 장치에는 총 질량 26.7kg의 과학 장비 10개가 탑재되었습니다. 또한 장치가 착륙하는 동안 혜성 표면에 부착되도록 설계된 두 개의 특수 작살도 있었습니다.
2014년 10월 14일, 혜성 표면을 철저히 분석한 후 탐사선이 착륙할 것이라고 결정했습니다. 나일강에 있는 또 다른 섬의 이름을 따서 "Agilkia"라고 명명되었으며, 아스완 댐 건설 중 홍수가 발생하기 전 고대 이집트의 건축 기념물이 필레 섬에서 옮겨진 곳이 바로 이 섬이었습니다. 보시다시피 미션팀은 마지막 단계까지 고대 이집트 테마에 전념했습니다.
혜성에서 22.5km 떨어진 곳에서 필레 탐사선은 로제타에서 분리되어 최종 목표를 향해 나아갔습니다. 1m/s의 속도로 필레는 혜성에 도달하는 데 7시간이 걸렸으며 동시에 로제타와 우주 방랑자의 사진을 찍었습니다. 아아, 완벽한 핏이 달성되지 않았습니다. 첫째, 작살이 작동하지 않았고, 그 후 션트 엔진이 고장나서 혜성 표면에서 첫 번째 반동이 발생했고, 그 후 새로운 접촉과 두 번째 반동이 발생했는데, 이는 표준시로 2014년 11월 12일 17시 32분에만 발생했습니다. ” 마침내 혜성 표면에 착륙했습니다.
활발한 작업 대신 11월 15일에 Philae는 모든 과학 기기와 대부분의 온보드 시스템이 꺼지는 절전 모드로 전환했습니다. 배터리 충전량이 너무 낮아 장치와의 지속적인 통신 세션을 유지하는 것이 불가능했습니다. 탐사팀에 따르면 혜성이 태양에 접근하면 태양전지판의 조도가 높아져 장치를 켤 수 있는 충분한 에너지가 확보될 수 있다고 합니다.
그러한 기대는 너무 낙관적인 것으로 드러났다. 2015년 6월 13일에 Philae 장치와의 통신이 다시 설정되었습니다. 아쉽게도 한 달도 채 지나지 않아 7월 9일에 중단되었습니다. 태양광 패널이 위치한 그림자로 인해 더 이상 배터리를 충전하는 데 필요한 양의 전기를 생산할 수 없으므로 Philae는 영원히 침묵했습니다.
2016년 9월 30일, 임무의 마지막 단계가 이루어졌습니다. Rosetta는 Churyumov-Gerasimenko 혜성과 통제된 충돌을 위해 보내졌습니다. 이 장치는 일종의 혜성 간헐천인 "우물" 영역으로 보내졌습니다. 혜성의 "낙하"는 14시간 동안 지속되었으며, 이번에는 Rosetta가 사진과 가스 흐름 분석 결과를 지구로 전송했습니다. 그것이 혜성 표면에 충돌했을 때 14억 유로의 임무가 끝났습니다. 그런데 '로제타'가 영원히 진정된 지점을 '사이스'라고 불렀는데, 이것이 로제타스톤이 발견된 도시의 이름이다.
지난 세기의 발견에 대해 읽으면 가장 흥미로운 것은 이미 모두 발견되고 연구되었으며 동시대 사람들은 지난 세기의 과학적 힘에 대한 경외심만 남은 것 같습니다. 그러나 이는 사실이 아니다. 기술적, 과학적 진보를 통해 인류는 더욱 야심 찬 목표를 설정하고 이를 달성할 수 있습니다. 여기에는 표면으로 내려갈 수 있는 장치를 사용하여 혜성에 대한 연구가 포함됩니다. 그러한 목적을 위해 2004년에 추류모프-게라시멘코 혜성에 갔던 우주선인 로제타 탐사선이 만들어졌습니다. 이에 대해서는 아래에서 논의하겠습니다.
약간의 역사
로제타 임무는 혜성을 연구하려는 유일한 시도가 아닙니다. 이 문제의 역사는 소련과 미국-유럽 우주선인 Vega와 ICE가 꼬리가 달린 우주체를 지나 비행하여 그에 대한 특정 정보를 수신하고 전송했던 1980년대에 시작됩니다. 이러한 혜성과의 만남은 과학자들에게 풍부한 데이터를 제공했습니다. 특히, 유사한 핵이 혜성에서 촬영되었고, 금속 디스크를 떨어뜨린 후 몇 년 후 낙하 결과가 관찰되었으며, 혜성의 꼬리에서 나온 먼지 샘플이 지구로 옮겨졌습니다. 그러나 Rosetta 탐사선은 우주 비행사에서 유사점이 없습니다. 처음에 그는 더 어려운 임무를 맡았습니다. 한동안 혜성의 위성이 되고 필레 장치를 표면으로 낮추어 직접적으로 접근하는 것이었습니다.
기준점 변경
처음에 이 물체는 비르타넨 혜성으로 여겨졌습니다. 선택은 우주체의 편리한 비행 궤적과 그 일부 특징을 기반으로 하여 탐사선의 연구 임무 실패 위험을 줄였습니다. 비르타넨 혜성을 만나기 위해서는 2003년 1월 로제타 위성이 발사되어야 했다. 그러나 약 한 달 전 아리안 5호 발사체의 엔진이 발사 도중 고장이 났다. 이에 따라 탐사선 발사를 연기하고 비행 프로그램을 수정하기로 결정됐다.
67P
로제타 우주 탐사선이 보내질 새로운 물체는 추류모프-게라시멘코(Churyumov-Gerasimenko)라고도 불리는 혜성 67P였습니다. 1969년 스베틀라나 게라시멘코(Svetlana Gerasimenko)가 찍은 사진에서 클림 추류모프(Klim Churyumov)가 발견했습니다. 이 물체는 단주기 혜성으로, 6.6년마다 태양 가까이로 날아갑니다. 비행 경로는 실질적으로 목성의 궤도에 의해 제한됩니다. 연구원들에게 이 혜성의 중요한 특징은 비행의 예측 가능성입니다. 이는 우주선에 필요한 움직임을 정확하게 계산할 수 있음을 의미합니다.
구조
로제타 탐사선에는 많은 양의 장비가 탑재되어 있으며, 그 중 귀중한 부분은 필레 착륙선뿐만이 아닙니다. 장비에는 혜성 꼬리의 가스를 분석하고 핵의 구성을 결정하는 데 필요한 자외선 분광계, 가시 광선뿐만 아니라 자외선 및 적외선 범위에서도 작동하는 카메라, 구성, 온도를 연구하는 다양한 장비가 포함됩니다. 물체 꼬리의 입자 속도와 궤도, 중력 및 기타 특성을 결정합니다. 이 모든 장비는 혜성에 대한 데이터를 얻고 Philae 우주선의 최적 착륙 지점을 찾는 데 필요합니다.
로제타 프로브: 비행 경로
목표에 도달하기 전에 장치는 태양계 전체를 가로질러 10년 동안 이동했습니다. 이러한 긴 시간은 "후방에서" 혜성에 접근하고 속도를 균등화하고 유사한 궤적을 따라 이동해야 하는 필요성으로 설명됩니다. 10년 동안 로제타 위성은 우리 행성을 다섯 번 지나갔습니다. 그는 화성을 만나고 주요 행성을 여러 번 횡단했습니다.
10년 동안 로제타 우주탐사선은 다양한 물체의 다채로운 이미지를 지구로 보내왔습니다. 미적인 즐거움 외에도 과학적인 정보도 담고 있습니다. 과학자들은 로제타 탐사선이 촬영한 새로운 이미지, 소행성 스테인즈(Steins)와 루테티아(Lutetia)의 사진을 받았습니다.
물론 그는 장치와 지구를 무시하지 않았습니다. Rosetta 탐사선의 이미지는 우리 행성을 다양한 각도에서 보여주고 일부 대기 현상도 보여줍니다.
친선
비행 내내 로제타 탐사선은 운이 좋았습니다. 어느 시점에서 그는 자원을 절약하기 위해 최대 절전 모드에 빠졌고, 기록적인 957일 동안 머물렀다. 2004년 1월, 위성이 깨어난 후에도 로제타 임무는 안전하게 계속되었습니다. 그러나 가장 어려운 일이 그를 기다리고 있었다. 가장 큰 어려움은 로제타 탐사선을 혜성에 전달한 필레 모듈의 착륙 중에 발생할 수 있습니다. 이 순간의 준비된 시각화는 세 개의 작살 발사와 함께 장치의 연착륙을 보여주었습니다. 그것들은 혜성의 표면에 부착하는 데 필요했는데, 그 중력은 조금만 밀어도 우주 공간에서 필레 장치가 사라질 수 있을 정도였습니다.
이 접근 방식은 일반적으로 성공했지만 세 개의 작살을 모두 발사하는 것은 불가능했습니다. 착륙하는 동안 Philae 모듈은 표면에서 두 번 튕겨져 나와 세 번째 모듈에만 착륙했지만 고정되지 않았습니다. 결과 이번 사건의는 예정된 착륙 지점에서 장치까지의 거리가 약 1km였으며, 프로젝트 참가자들은 Philae 장치가 착륙한 지점을 정확하게 판단할 수 없었습니다. 대략적인 착륙 지점만 명확했습니다.
57시간
착륙 문제로 인해 Philae 모듈이 거의 영구적으로 그늘진 표면에 착륙하게 되었습니다. 장치의 주요 에너지원은 영하의 온도에서는 작동할 수 없는 태양광 패널입니다. 결과적으로 대부분의 에너지는 배터리를 가열하는 데 소비되었지만 사용 가능한 양은 햇빛아직 작았습니다. Philae 장치가 장착되었습니다. 비슷한 상황 64시간 동안 배터리를 충전했습니다. 그러나 그것은 57에서만 작동했습니다. 이 기간 동안 정확한 위치도 결정되지 않은 영웅 모듈 "Philae"는 질량을 지구로 옮기고 (아마도) 표면을 뚫고 토양 샘플을 채취할 수 있었습니다.
그동안 Rosetta는 Philae 장치의 동작을 지속적으로 모니터링하고 Philae 장치와 메시지를 주고받았습니다. 모듈이 완료되면 프로브는 자체 연구 활동을 시작했습니다.
형태
2015년 1월 말에 여러 과학 기사연구 결과에 대한 설명이 포함되어 있습니다. 그 논문에서 논의되는 흥미로운 문제 중 하나는 혜성의 특이한 모양입니다. 우주체는 시각적으로 구별되는 머리, 몸통, 목과 유사합니다. 데이터를 연구해도 혜성 67P가 두 우주 물체의 충돌로 인해 발생했는지 아니면 그 모양이 질량 손실과 심각한 침식의 결과인지에 대한 질문에 아직 대답하지 못했습니다. 첫 번째 경우, 45억년 전 태양계의 새벽에 발생한 것으로 추정되는 사건은 혜성의 두 반쪽 사이의 근본적인 차이점이 발견되면 입증될 수 있습니다. 두 번째 가설이 승인되려면 "오리새끼의 목" 부분에서 심각한 침식을 일으키는 힘의 본질에 대한 질문에 대한 답을 찾아야 할 것입니다.
이제 혜성 내부가 다공성 구조를 가지고 있다는 것이 확실하게 알려져 있습니다. 과학자들에 따르면, 핵의 밀도는 물의 절반입니다.
안도
로제타 탐사선과 필레 우주선은 67P 표면의 수많은 이미지를 지구로 전송했습니다. 모래 언덕과 산, 협곡이 발견되었습니다. 그러나 혜성의 암석은 지구에 있는 암석과 막연하게 유사할 뿐입니다. 그 중 일부는 기본적으로 압축된 먼지이고, 대부분은 가스와 먼지 순환의 결과입니다. 즉, 암석보다 사막 모래 언덕에 더 가깝습니다.
표면 위로 3미터 높이로 솟아오른 언덕의 일부를 소름이 돋게 불렀으며 많은 유사한 우주체의 형성 특징으로 간주됩니다. 아마도 태양계가 막 형성되기 시작하던 시기에 형성되었으며, 먼지와 얼음이 서로 붙어 이루어진 것으로 추정됩니다.
기원
장치 연구는 또한 물과 탄소 화합물의 함량과 관련이 있습니다. 우주체가 축을 중심으로 회전하고 계절이 바뀌는 것과 동시에 이러한 물질 함량의 변동이 발견되었습니다. 또한 67P에는 다음이 포함되어 있는 것으로 나타났습니다. 큰 숫자유기 화합물과 크게 얼음이 적다예상보다 발견됐다.
이러한 데이터와 기타 데이터는 연구자들의 의견과는 달리 혜성이 해왕성 궤도 너머에 위치한 카이퍼 벨트에서 형성되었음을 시사합니다. 처음에는 67P의 형성 장소가 목성에 훨씬 더 가까운 곳에 있다고 믿어졌습니다.
Rosetta와 Philae 탐사선의 데이터는 또한 혜성의 핵, 중력 및 자기권의 특징과 관련이 있습니다. 그 중 상당 부분이 분석되어야 할 부분으로 남아 있습니다. 모든 정보를 연구하고 숙고한 후에 나타나는 그림에 관계없이, 로제타 비행과 임무는 완료된 가장 야심찬 우주 프로젝트 중 하나입니다. 많은 과학자들은 이 사건을 유리 가가린의 비행과 달 착륙 이후 세 번째로 중요한 사건이라고 부릅니다. 로제타는 우주에 대한 지식을 넓히는 것이 목표인 마지막 연구 임무가 아니라는 점에 유의해야 합니다. 67P 혜성 비행의 성공은 새로운 프로젝트의 개발을 촉진했습니다. 그들 중 몇몇은 가까운 미래에 시작할 준비를 하고 있습니다.
혜성에 대한 연구는 질량이 낮기 때문에 핵이 변하지 않고 저장되기 때문에 매력적입니다. 일차 물질원시행성 구름. 45억년 전, 행성과 태양계의 다른 몸체가 그것으로부터 형성되었습니다. 그 이후로 경과된 시간 동안 행성과 그 대형 위성의 유물은 반복적인 압축, 이동, 충돌 및 운석 충격으로 인한 충격 효과 등 여러 번 변화를 겪었습니다. 그렇기 때문에 혜성핵에 대한 연구가 매우 중요합니다. 결국 유물물질의 비밀을 밝히는 것은 우리에게 태양계 형성의 역사를 이해하는 열쇠가 될 것이다.
1986년에 핼리 혜성(1P)의 핵에 대한 여러 우주 임무가 수행되었습니다. 우주선 Vega 1호, Vega 2호(소련), Giotto(유럽 우주국, ESA), Suisei, Sagikake(일본 우주국) 및 ICE(NASA)를 사용하여 기하학에 대한 고유한 데이터와 물리적 특성핵, 혜성 먼지 알갱이의 화학적 조성, 매개변수 자기장, 핼리 혜성의 플라즈마 꼬리와 태양풍의 상호 작용에 대해 설명합니다. 그러나 이러한 우주 임무는 혜성 핵과 혜성 핵에 관해 여러 가지 긴급한 새로운 질문을 제기했습니다. 물리적 메커니즘, 가스 및 먼지 방출 과정, 혜성의 머리와 꼬리에 플라즈마 구조 형성을 담당합니다.
따라서 이미 1988년에 새로운 독특한 프로젝트인 Rosetta가 제안되었습니다. 이 프로젝트의 목적은 우주선을 목성족의 단주기 혜성 중 하나의 핵에 더 가깝게 가져와 혜성 핵의 위성 궤도로 옮기는 것뿐만 아니라 다음과 같은 하강 모듈을 착륙시키는 것이었습니다. 핵을 연구하기 위한 과학 장비 화학적 구성 요소및 물리적 특성.
Project Rosetta는 ESA에서 15년 넘게 개발되었습니다. 임무의 주요 목적은 혜성의 기원 문제와 혜성과 성간 물질 사이의 연결 문제를 연구하는 것입니다. 임무는 혜성 핵의 전체적인 특성에 대한 연구를 수행하고, 그 동적 특성을 결정하며, 혜성 대기에 대한 자세한 연구를 수행할 계획입니다. 태양계를 통과하는 우주선의 긴 여행 동안 동적 매개변수, 표면 형태 및 구성 결정을 포함하여 소행성의 전반적인 특성에 대한 연구가 계획되어 있습니다.
당초 로제타 임무의 주요 목표는 중심 직경이 약 1km인 단주기 혜성 비르타넨(Wirtanen)이 선정됐다. Rosetta의 모든 과학 장비와 Philae라는 이름이 붙은 하강 모듈이 설계된 것은 이러한 작은 핵을 연구하기 위한 것이었습니다. 그러나 2002년 12월 쿠루 우주 비행장에서 더욱 강력한 신형 아리안 발사체(LV)가 사고를 당한 후 예정된 발사가 취소되었습니다. 약 10억 유로 규모의 로제타 프로젝트가 위기에 처했다. Ariane 5 발사체를 사용하여 우주선을 발사하는 것은 불가능했습니다. 2004년 비르타넨 혜성 발사를 위한 로제타 발사를 위한 양성자 발사체 공급에 관해 러시아 우주국(RSA)과 예비 협상이 시작됐다. 동시에 임무를 수행하기 위해 단주기 혜성 중에서 다른 목표물에 대한 검색이 시작되었습니다. 2003년 5월까지 치열한 논의가 계속됐다. 2003년 5월 11~13일 ESA 회의에서 발사체를 이용해 목성가족혜성 67P/추류모프-게라시멘코에 우주선을 보내기로 최종 결정이 내려졌다.
임무 이름은 1799년 6월 15일 이집트에서 이루어진 독특한 발견의 이름을 따서 명명되었습니다. 고대 도시나일강 삼각주에서 나폴레옹 군대의 대장인 피에르 부샤르(Pierre Bouchard)가 현무암 석판을 발견했는데, 이는 "로제타 스톤"이라는 이름으로 역사상 기록되었습니다. 이는 고대 이집트어(상형문자), 콥트어(이집트 민중 문자) 및 고대 그리스어의 세 가지 언어로 작성된 동일한 텍스트의 녹음을 보존합니다. 이 세 가지 문헌의 연대는 기원전 196년으로 거슬러 올라갑니다. 그리고 이집트 사제들이 204~180년에 이집트를 통치한 프톨레마이오스 5세 에피파네스 왕에게 감사의 비문을 붙였습니다. 기원전. 콥트어와 고대 그리스어는 잘 알려져 있었고 이로 인해 1822년 토마스 영(Thomas Young)과 장 프랑수아 샹폴리옹(Jean Francois Champollion)이 고대 이집트 상형문자를 해독하여 전 세계에 공개할 수 있게 되었습니다. 가장 흥미로운 이야기 고대 이집트. 임무 이름의 상징성은 이 우주선과 착륙선을 사용하여 수행된 연구가 마침내 우리가 이해할 수 있게 해준다는 사실에 있습니다. 고대 역사태양계의 발전, 원시 행성 물질로부터 행성이 형성되는 과정, 그리고 아마도 지구상의 생명체 형성 과정을 조명합니다. Rosetta에 탑재된 악기 중 하나는 프톨레마이오스(Ptolemy)입니다. 혜성 핵에서 방출되는 가스를 분석하도록 설계되었습니다.
혜성 발견의 역사
1969년에 저자는 S.I. Gerasimenko와 함께 KSU의 제3차 혜성 탐험의 일환으로 카자흐스탄으로 가서 이름을 딴 천체 물리학 연구소의 Alma-Ata 관측소로갔습니다. 학자 V.G. Fesenkov. 0.5m 메니스커스 Maksutov 반사경을 사용하여 우리는 목성 계열의 여러 단주기 혜성에 대한 순찰을 조직하고 많은 사진 판을 촬영하고 조사했습니다.
다섯 개의 이미지에서 우리는 처음에는 주기 혜성인 코마솔라(Coma-Sola)로 착각했던 확산된 물체를 발견했습니다. 나중에 키예프 탐사에서 돌아온 후 우리는 이 물체의 위치가 코마-솔라 혜성의 이론적인 위치와 2° 정도 다르다는 것을 발견했습니다. 사진 건판의 거의 가장자리에 있는 네 장의 추가 사진에서 우리는 동일한 물체를 발견하고 그 궤도를 정확하게 계산할 수 있었습니다. 그것은 타원형으로 밝혀졌으며, 주기가 6.5년인 이전에 알려지지 않은 단주기 혜성에 속했습니다. 이 혜성은 발견 이후 이미 지구에 6번이나 접근했습니다.
우리는 혜성의 역사를 조사한 결과 발견되기 10년 전인 1959년에 혜성이 목성에서 고작 0.05 천문 단위(AU) 또는 750만km 떨어진 거리를 지나갔다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 사건은 이전에 2.5AU를 초과했고 접근 후 1.3AU로 감소했던 궤도의 모든 요소와 주로 근일점 거리를 크게 변화시켰습니다. 혜성이 지상 사진 관측에 접근할 수 있게 된 것은 궤도 요소의 중요한 변화 이후였습니다.
2002년 6번째 등장한 혜성 67P의 궤도 요소.
- 궤도 경사 -7.12°;
- 근일점 -1.3 AU에서 태양으로부터의 거리;
- 원일점 -5.7 AU에서 태양으로부터의 거리;
- 유통기간 -6.57년;
- 근일점 통과 날짜 - 2002년 8월 18일
최종 준비
네덜란드, 호주, 헝가리, 이탈리아 및 기타 국가에서 여러 대규모 국제 컨퍼런스가 로제타 선교에 전념했습니다. 예를 들어, 임무 문제에 관해 2003년 10월 12-15일 이탈리아 카프리 섬에서 매우 대표적인 과학 회의가 열렸습니다. 그곳에서는 우주선의 정확한 비행 일정을 검토하고 실험에 사용할 장비 세트를 논의했으며 2003년 혜성에 대한 지상 관측 및 연구 결과를 분석했습니다.
가장 중요한 장비 중 하나인 궤도 모듈에 설치된 앨리스(ALICE)는 명왕성 및 카이퍼 벨트에 대한 뉴 호라이즌스 임무 책임자인 앨런 스턴(Alan Stern) 교수가 카프리 회의에서 시연했습니다. 무게가 2.35kg인 이 장치는 핵 표면 근처의 혜성 대기(원자외선 700-2050A)의 자외선 스펙트럼을 얻고 탄소, 수소, 산소, 질소 및 황 원자의 함량을 결정하도록 설계되었습니다. 희가스 - 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤 등
최근에는 세계에서 가장 강력한 망원경인 우주 망원경을 사용하여 혜성에 대한 많은 관측이 수행되었습니다. 허블과 아타카마 사막(칠레)에 위치한 유럽 남부 천문대 VLT(Very Large Telescope)의 지상 8미터 망원경. 이것이 혜성 핵의 크기와 모양, 그리고 행성 주위의 공전 기간이 결정된 방법입니다. 자신의 축(12 시간).
VLT 망원경을 사용한 가장 최근의 혜성 관측은 2004년 2월 26일에 이루어졌습니다. 당시 혜성은 태양으로부터 거의 6억 km 떨어진 곳에 있었고 혼수상태나 꼬리도 없었습니다. 필레 모듈이 2014년에 착륙할 곳은 대기가 없는 혜성 67P의 핵입니다.
성공적인 시작
아리안 5호 발사체의 발사는 2004년 2월 26일로 예정됐으나, 대기권 상층부의 강풍과 구름, 비 등으로 인해 발사가 2월 27일 오전으로 연기됐다. 그러나 두 번째 시도도 LV 엔진 중 하나의 단열재 오작동으로 인해 실패했습니다. 로제타 우주선을 발사할 수 있는 기회는 2004년 3월 21일까지 남아 있었습니다. 그리고 마지막으로 오작동이 제거된 후 2004년 3월 2일 7:17:44 UTC(9:17:44 키예프 시간)에 Ariane 5호가 발사되었습니다. 차량은 프랑스령 기아나의 ELA3 사이트 Kourou 우주공항에서 성공적으로 발사되었습니다. 발사 후 2시간 15분 만에 우주선은 발사체 2단에서 성공적으로 분리됐고, 태양전지판이 열리며 로제타는 지정된 비행경로에 진입했다.
비행 프로그램
첫째, 비행 시나리오에 따르면 로제타는 태양 주위를 이동하면서 지구 근처에서 세 번, 화성 근처에서 한 번 비행하는 중력 기동을 수행해야 합니다. 로제타는 태양 주위를 처음으로 공전하고 2005년 3월 지구로 돌아올 예정이다. 우주선은 중력 자극을 받아 화성을 향해 향할 것입니다. 또한 약간 길쭉한 태양 주위 궤도를 따라 이동하는 Rosetta는 2007년 3월 화성 표면 위 약 200km 고도에서 비행할 예정입니다. 우주선은 두 번째 가속 중력 펄스를 수신하여 태양주위 궤도 타원을 더욱 늘릴 것입니다. 화성 가까이 비행하는 동안 Rosetta의 장비는 화성 표면 매핑 및 기타 연구를 수행합니다. 2007년 11월, 로제타는 다시 지구 근처로 날아가 세 번째 중력 펄스를 받아 훨씬 더 긴 타원 궤도를 따라 태양 주위를 계속 비행하게 됩니다. 2008년 9월 5일 소행성대에 있는 동안 로제타는 수천 킬로미터 이내의 소행성 2867 스타인스에 접근하여 이에 대한 이미지와 기타 과학적 데이터를 지구로 전송할 예정입니다.
소행성 2867은 1969년 11월 4일 Crimean Observatory N. S. Chernykh의 직원에 의해 발견되었으며 혜성의 우주 발생론 전문가인 유명한 라트비아 천문학자의 이름을 따서 명명되었습니다. 직경이 약 10km인 이 이중 소행성은 장반경 a=2.36 AU, 이심률 e=0.146, 경사도 i=9.9°의 타원형 궤도를 따라 움직입니다.
소행성대에서 태양으로 돌아온 로제타는 2009년 11월 지구 근처로 비행할 예정이며, 네 번째 중력 기동을 수행한 후 추류모프-게라시멘코 혜성 비행의 마지막 궤도로 이동하게 됩니다. 2010년 7월 10일 네 번째로 태양 주위를 돌았을 때, 로제타는 직경 99km의 대형 소행성 21 루테티아 가까이로 날아가서 사진을 찍을 예정입니다. 이 소행성은 1852년 11월 15일 G. Goldschmidt에 의해 발견되었습니다. 장반경 a=2.43 AU, 이심률 e=0.163, 경사도 i=3.1°인 타원형 궤도를 따라 이동합니다. 우주선을 이용해 이렇게 큰 소행성을 연구하는 것은 이번이 처음이다.
루테티아의 저공비행 이후 모든 장비는
로제트는 추류모프-게라시멘코 혜성에 접근하기 전까지 거의 4년 동안 '수면' 모드에 들어갈 예정이다. 2014년 5월 로제타는 혜성 핵에 대한 상대 속도를 2m/초로 줄이고 25km 거리에서 접근해 혜성 핵의 인공위성 궤도로 이동할 예정이다. 로제타의 모든 장비는 혜성의 핵과 핵에 가까운 영역에 대한 체계적인 연구를 시작할 수 있도록 완전한 준비가 되어 있을 것입니다. 코어 표면에 대한 완전하고 상세한 매핑이 수행됩니다. 이미지를 자세히 분석하면 필레 착륙선의 안전한 착륙에 적합한 표면의 5개 지점을 선택할 수 있습니다. 2014년 11월에는 전체 로제타 임무 중 가장 어렵고 주요 단계인 5개 선택된 장소 중 한 곳에 모듈을 분리하고 착륙시키는 단계가 수행됩니다. 이 경우 Philae의 엔진이 켜져 프로브 속도가 1m/초 미만으로 감소합니다. 모듈은 지지대로 표면에 닿은 후 작살을 사용하여 위치를 고정합니다. 필레(Philae)는 무게가 약 21kg에 달하는 독특한 과학용 용기입니다. 혜성의 핵을 포괄적으로 연구하기 위한 9개의 장비를 탑재하고 있습니다. 이러한 연구에는 다음이 포함됩니다.
혜성 물질의 화학적 조성 연구,
단지의 식별 유기 분자,
코어 표면층의 음향 연구,
코어를 둘러싼 매체의 유전 특성을 측정하고,
먼지 입자와의 충돌 모니터링,
코어의 전기적 특성과 그 특성에 대한 연구 내부 구조,
혜성 핵의 자기장과 태양풍과의 상호 작용에 대한 연구,
착륙 모듈 주변 표면 조사를 수행하고,
표면을 뚫고 토양 연구를 수행하며 특수 용기에 담습니다.
Rosetta(궤도 모듈)에 있는 11개의 장비를 사용하여 다음과 같은 연구가 계획되어 있습니다.
상세한 표면 이미지 얻기:
코어와 주변 공간에 대한 스펙트럼 연구 수행,
혜성 물질의 화학적 조성 결정,
Philae에 설치된 유사한 장비와 함께 핵의 대규모 구조 연구,
먼지 흐름과 먼지 입자의 질량 분포에 대한 연구,
혜성 플라즈마와 태양풍과의 상호 작용에 대한 연구,
전파를 이용한 혜성 연구.
32m2 면적의 태양전지는 우주 궤도 실험실의 장비에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. Rosetta에 설치된 2m 안테나를 사용하여 데이터가 지구로 전송됩니다.
이 장대한 임무는 지출된 자금의 양 측면에서 현재까지 가장 비싼 임무 중 하나입니다(10억 유로 이상).
Churyumov-Gerasimenko 혜성의 표면과의 충돌로 Rosetta 탐사선의 탐사 프로그램이 종료되었습니다.
9월 30일 모스크바 시간 13시 39분, 유럽 우주국의 로제타 탐사선이 2년 넘게 추류모프-게라시멘코 혜성을 탐사한 끝에 임무를 완수했습니다. 이것은 계획대로 발생했으며 우주선이 약 19km 고도에서 혜성 표면으로 통제되어 떨어졌습니다. 그것은 몇 주간의 복잡한 작전의 결과였습니다.
Rosetta 충돌 사이트가 오른쪽에 표시됩니다. 다른 두 개의 화살표는 초기 및 최종 위치착륙선(ESA/Rosetta/Philae/CIVA 이미지)
탐사선이 떨어진 지역. (이미지: ESA/로제타/MPS)
마지막 사진, 20m 높이에서 프로브로 촬영한 것으로 픽셀당 5mm의 해상도를 가지며 직경 약 2.4m의 영역을 커버합니다. (이미지: ESA/로제타/MPS)
탐사선의 궤적은 소위 Ma'at 지역의 활성 구덩이 지역을 겨냥했습니다. 이 구덩이는 혜성의 활동에 중요한 역할을 하고 기록된 많은 플라즈마 제트가 발생하는 곳이기 때문에 특별한 관심을 끌고 있습니다. 또한 볼 수 있는 고유한 창을 제공합니다. 내부 구조혜성. 구덩이의 벽에는 1미터 길이의 울퉁불퉁한 구조가 눈에 띕니다. 연구자에 따르면 이 구조물은 서로 달라붙어 혜성을 형성한 혜성의 흔적일 수 있습니다. 초기 단계태양계의 형성.
거의 14시간에 걸친 하강을 통해 혜성의 표면에 매우 가까운 가스, 먼지 및 플라즈마를 연구하고 고해상도 이미지를 촬영할 수 있는 기회를 얻었습니다. 탐사선은 충돌 이전에도 수신된 정보를 지구로 전송했습니다.
이렇게 극적인 방식으로 임무를 종료하기로 한 결정은 혜성이 다시 목성 궤도를 떠나 태양으로부터 너무 멀리 이동하기 시작하여 태양 전지판에서 생성된 에너지가 곧 장비를 작동하기에 충분하지 않게 된 후에 이루어졌습니다. 게다가 태양이 지구와 탐사선 사이의 가시선에 가까워져 통신이 어려워지는 한 달의 기간이 다가오고 있었습니다. 이는 로제타의 놀라운 모험에 딱 맞는 피날레였습니다.
2004년 발사 이후 로제타 탐사선은 태양 주위를 5번 이상 궤도를 돌며 거의 80억 킬로미터를 여행했습니다. 이 기간 동안 그는 지구 근처를 세 번, 화성과 두 소행성 근처를 한 번 비행했습니다. 우주선은 여행의 가장 먼 지점인 깊은 우주에서 31개월 동안 동면 상태를 유지했는데, 그곳에서는 완전히 작동할 만큼 에너지가 충분하지 않았습니다. 2014년 1월 성공적으로 깨어난 후 탐사선은 마침내 2014년 8월 혜성에 도착했습니다. 그런 다음 그는 786일 동안 혜성 옆을 따라가며 태양에 가장 가까워지는 순간을 포함하여 혜성이 태양에 접근하고 멀어지는 과정을 관찰했습니다.
"로제타"는 역사상 최초가되었습니다 우주선혜성과 함께 여행할 뿐만 아니라 2014년 11월 연구 탐사선을 혜성 위로 낮추기도 했습니다.
임무 중에 여러 가지 일이 이루어졌습니다. 중요한 발견. 특히 혜성의 얼음에서는 더 많은 양의 중수가 발견되었는데, 이는 지구 물이 혜성에서 기원했다는 가설과 모순되는 것이다. 혜성의 구조와 가스 및 먼지 구성을 연구한 결과는 45억 년 전 태양계가 아직 형성되고 있던 시기에 원시행성 구름의 매우 추운 지역에서 혜성이 탄생했음을 나타냅니다. . 가장 흥미로운 점은 단백질, 인, DNA의 핵심 구성 요소 및 기타 유기 화합물에서 발견되는 아미노산 글리신의 발견입니다.
탐사선 자체의 임무는 끝났지만, 얻은 데이터는 앞으로 수십 년 동안 지구에서 연구될 것입니다. 임무의 이름은 고대 이집트 언어를 이해하는 데 결정적인 역할을 한 유명한 로제타스톤을 기리기 위해 붙여졌습니다. 연구원들은 로제타가 혜성의 본질을 이해하는 데 비슷한 역할을 할 것이라고 믿습니다.
지난 수십 년 동안 자율 우주선은 태양계 행성과 일부 위성에 많은 착륙을 했습니다. 그리고 곧 다리... 즉, 인공 우주선의 착륙 다리가 혜성 67P/추류모프-게라시멘코 핵의 얼어붙은 경로에 처음으로 흔적을 남길 것입니다.
Rosetta, ESA, 2004: Rosetta는 원격 감지뿐만 아니라 2014년 연구용 혜성 Churyumov-Gerasimenko에 착륙하는 프로그램을 포함하는 첫 번째 임무입니다.
드미트리 마몬토프
그 유명한 '가자!'도 없었고 '나홀로'도 없었다. 작은 발걸음 for a person...” - 화면에서 카운트다운 숫자가 단순히 0을 지나갔고 카운트다운 기호가 마이너스에서 플러스로 변경되었습니다. 그 외 눈에 띄는 영향은 없었지만 유럽우주국(ESA) 임무통제센터의 엔지니어들은 눈에 띄게 긴장한 상태였다. 그 순간, 우리로부터 4억km 이상 떨어진 곳에 위치한 로제타 우주선의 제동 기동이 시작됐지만 무선 신호가 지구에 도달하는 데 22분이 걸렸다. 그리고 7분 후, 원격 측정 데이터가 포함된 디스플레이를 보고 있던 우주선 운영자 Sylvan Laudue가 일어나서 엄숙하게 말했습니다. "신사 숙녀 여러분, 공식적으로 확인하겠습니다. 우리는 혜성에 도착했습니다!"
국제 혜성 탐험가(ICE) NASA/ESA, 1978. 미국-유럽 ICE는 1985년에 Giacobini-Zinner 혜성의 꼬리를 통과하고 이후 1986년에 혜성으로부터 2,800만km 떨어진 혜성의 꼬리를 통과하여 비행했습니다. 핵.
Vega-1, Vega-2 소련, 1984. 소련 차량은 금성을 방문한 후 핵으로부터 9,000km(Vega-1) 및 8,000km(Vega-2) 거리를 비행하기 위해 핼리 혜성으로 향했습니다. 1986년 3월).
Sakigake, Suisei ISAS, 1985. 일본 우주선이 Halley 혜성으로 보내졌습니다. 1986년 스이세이는 혜성과 태양풍의 상호작용을 연구하면서 핵으로부터 15만km를 통과했고, 사키가케는 핵에서 700만km 떨어진 거리를 비행했다.
Giotto ESA, 1985. 1986년 유럽 기구는 불과 600km 거리에서 핼리 혜성의 핵을 촬영했고, 이후 1992년에는 그릭-스켈레루프 혜성에서 200km 거리를 통과했습니다.
Deep Space 1 NASA, 1998. 1999년에 이 장치는 26km 거리에서 소행성 9969 Braille에 접근했습니다. 2001년 9월 보렐리 혜성으로부터 2200km 떨어진 거리를 비행했다.
Stardust NASA, 1999. 첫 번째 임무의 목표는 2004년 Wild-2 혜성의 핵에서 150km 이내로 접근하는 것뿐만 아니라 혜성 물질 샘플을 지구로 전달하는 것이었습니다(2006년). 이후 2011년에는 템펠-1 혜성에 가까워졌다.
Contour (Comet Nucleus Tour) NASA, 2002. Contour는 Encke와 Schwassmann-Wachmann-3라는 두 혜성의 핵 근처를 비행한 후 세 번째 혜성(Comet D'Arrest는 혜성으로 간주됨)으로 비행할 계획이었습니다. 가장 가능성이 높은 대상). 그러나 첫 번째 목표로 이어지는 궤적으로 전환하는 동안 장치와의 접촉이 끊어졌습니다.
Deep Impact NASA, 2005. 2005년에 Deep Impact 장치는 Tempel-1 혜성의 핵에 접근하여 특수 충격 장치로 혜성을 "공격"했습니다. 충격에 의해 녹아웃된 물질의 구성은 선상 과학 장비를 사용하여 분석되었습니다. 이 장치는 나중에 혜성 하틀리 2(Hartley 2)로 보내졌고, 2010년에 핵으로부터 700km 거리를 통과했습니다.
고대부터 현재까지
혜성은 육안으로 볼 수 있는 천체 중 하나이므로 항상 특별한 관심을 불러일으켰습니다. 이것들 천체많은 역사적 자료에서 종종 매우 다채로운 언어로 설명됩니다. 고대 바빌로니아인들은 기원전 1140년의 혜성에 대해 "그것은 낮의 빛으로 빛나고 그 뒤에 전갈의 쏘는 듯한 꼬리를 끌고 있었다"고 썼습니다. 때때로 그들은 불행의 징조 또는 전조로 간주되었습니다. 이제 과학자들은 혜성 연구 중에 축적된 과학적 데이터를 바탕으로 혜성이 지구상 생명체의 출현에 핵심적인 역할을 하여 물과 아마도 간단한 유기 분자를 지구에 전달한다고 믿습니다.
혜성 물질의 구성에 대한 최초의 데이터는 19세기에 분광 장비를 사용하여 얻어졌으며, 우주 시대가 시작되면서 인류는 직접 보고 '만질' 수 있는 기회를 갖게 되었습니다. 그런 다음 과학 장비를 사용하여) 혜성의 꼬리와 혜성 물질의 샘플. 1970년대 후반부터 작은 거리(우주 표준에 따라)에서 사진을 찍는 것부터 샘플을 수집하고 혜성 물질 샘플을 지구로 전달하는 것까지 다양한 방법으로 혜성을 연구하기 위해 여러 우주선이 발사되었습니다. 그러나 1993년에 유럽 우주국은 훨씬 더 야심찬 목표를 세우기로 결정했습니다. 엔지니어들은 샘플을 지구의 실험실로 전달하는 대신 실험실을 혜성에 전달하는 것을 제안했습니다. 즉, 로제타 우주 임무의 일환으로 필레 착륙선은 혜성의 핵인 작은 얼음 세계의 표면에 착륙할 예정이었습니다.
비행 10년
임무 개발에는 10년이 걸렸으며 2003년에는 로제타 우주선 발사 준비가 완료되었습니다. 2003년 1월 Ariane??5 발사체를 사용하여 우주로 발사될 예정이었으나 2002년 12월 발사 도중 동일한 로켓이 폭발했습니다. 오작동의 원인이 밝혀질 때까지 행사는 연기되어야 했고, 3톤짜리 우주선은 2004년 3월에야 주차 궤도로 발사되었습니다. 여기에서 그는 자신의 목표인 혜성 67P/Churyumov-Gerasimenko를 향한 여정을 시작했지만 매우 우회적인 방식으로 진행되었습니다. 로제타 임무의 비행 책임자인 안드레아 아코마조(Andrea Accomazzo)는 “혜성의 경로로 우주선을 직접 발사할 만큼 강력한 로켓은 없습니다.”라고 설명합니다. — 따라서 장치는 지구(2005, 2007, 2009)와 화성(2007)의 중력장에서 4번의 중력 기동을 수행해야 했습니다. 이러한 기동을 통해 행성 에너지의 일부를 우주선으로 전달하여 가속할 수 있습니다. 장치가 소행성대를 두 번 통과했고, 비행의 이 부분이 낭비되지 않도록 동시에 벨트에 있는 일부 물체, 즉 소행성 루테티아(Lutetia)와 스타인스(Stynes)를 탐사하기로 결정했습니다.”
혜성의 핵을 연구하기 위해: 혜성 물질에서 희가스를 검색하기 위한 ALICE UV 비디오 분광계. OSIRIS(광학, 분광 및 적외선 원격 이미징 시스템) 2개의 렌즈(700mm 및 140mm), 2048x2048 픽셀 매트릭스를 갖춘 가시광선 및 IR 카메라입니다. VIRTIS(가시 및 적외선 열 영상 분광계) 핵의 열 영상화 및 혼수상태 분자의 IR 스펙트럼 연구를 위한 저해상도 다중 스펙트럼 카메라 및 고해상도 분광계입니다. MIRO(로제타 궤도선용 마이크로파 장치) 물 분자, 암모니아 및 이산화탄소. CONSERT(전파 전송에 의한 혜성 핵 소리 실험) 혜성 핵의 "스캐닝" 및 단층 촬영을 위한 레이더입니다. 송신기는 Philae 착륙선에 설치되고 수신기는 궤도 위성에 설치됩니다. RSI(Radio Science Investigation) 장치의 통신 시스템을 사용하여 핵과 혼수 상태를 연구합니다. 가스 및 먼지 구름 연구: ROSINA(이온 및 중성 분석을 위한 Rosetta Orbiter 분광계) 가스의 분자 및 이온 구성을 연구하기 위한 자기 질량 분석계 및 비행 시간 질량 분석계. MIDAS(Micro-Imaging Dust Analysis System) 먼지 입자 연구를 위한 고해상도 원자력 현미경. COSIMA(Cometary 2차 이온 질량 분석기) 먼지 입자의 구성을 연구하기 위한 2차 이온 질량 분석기입니다. GIADA(곡물 충격 분석기 및 먼지 축적기) 광학 특성, 속도 및 질량을 측정하기 위한 먼지 입자의 충격 분석기 및 축적기입니다. RPC(Rosetta Plasma Consortium) 태양풍과의 상호작용을 연구하기 위한 장비입니다.
로제타는 방사성 동위원소 열전 발전기가 아닌 태양 전지판을 전원으로 사용하여 태양계 외부로 여행한 최초의 우주선이 되었습니다. 태양으로부터 8억km 거리(임무의 가장 먼 지점)에서 조도는 지구 밝기의 4%를 초과하지 않으므로 배터리 면적은 64m2로 넓습니다. 또한 일반 배터리가 아닌 저강도 및 저전력 배터리용으로 특별히 설계된 배터리입니다. 저온(저강도 저온 셀). 그럼에도 불구하고 2011년 5월 로제타가 혜성 결승선에 도달했을 때 에너지 절약을 위해 장치는 957일 동안 최대 절전 모드에 들어가 명령 수신 시스템, 제어 컴퓨터 및 제어 컴퓨터를 제외한 모든 시스템이 꺼졌습니다. 전원 공급 시스템.
최초의 위성
2014년 1월, Rosetta는 "깨어났고" 일련의 랑데부 기동(제동 및 균등화 속도, 계획된 과학 장비 포함)에 대한 준비가 시작되었습니다. 한편, 여행의 최종 목표는 불과 몇 달 후에 가시화되었습니다. 6월 16일 OSIRIS 카메라로 촬영한 이미지에서 혜성은 단 1픽셀만을 차지했습니다. 그리고 한 달 후에는 겨우 20픽셀에 들어맞았습니다.
APXS(알파 X선 분광계) 장치 아래 토양의 화학적 조성을 연구하기 위한 알파 및 X선 분광계(4cm 담그기). COSAC(COmetary SAmpling and Composition) 복잡한 유기 분자의 검출 및 분석을 위한 가스 크로마토그래프 및 비행시간 분광계입니다. 동위원소 조성을 측정하기 위한 프톨레미(PTOLEMY) 가스 분석기. CIVA(Comet Nucleus 적외선 및 가시광선 분석기) 표면 패닝을 위한 6개의 마이크로 카메라, 샘플의 구성, 질감 및 알베도를 연구하기 위한 분광계입니다. ROLIS(Rosetta Lander Imaging System) 샘플링 장소의 하강 및 스테레오 이미징을 위한 고해상도 카메라입니다. CONSERT(전파 전송에 의한 COmet 핵 소리 실험) 혜성 핵의 "스캐닝" 및 단층 촬영을 위한 레이더입니다. 송신기는 Philae 착륙선에 설치되고 수신기는 궤도 위성에 설치됩니다. MUPUS(표면 및 하위 표면 과학을 위한 다중 목적 센서) 토양의 밀도, 기계적 및 열 특성을 측정하기 위해 장치의 지지대, 샘플러 및 외부 표면에 있는 센서 세트입니다. ROMAP(Rosetta Lander 자력계 및 플라즈마 모니터) 자기장 및 혜성과 태양풍의 상호 작용을 연구하기 위한 자력계 및 플라즈마 모니터입니다. SESAME(Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment) 토양 특성을 연구하기 위한 세 가지 장비 세트: Cometary Acoustic Sounding Surface Experiment(CASSE) - 사용 음파, 유전율 프로브(PP) - 사용 전류,DIM(Dust Impact Monitor)은 표면에 떨어지는 먼지를 측정합니다. SD2(드릴, 샘플 및 분배 하위 시스템) 최대 20cm 깊이에서 샘플을 채취하여 가열용 오븐과 추가 분석을 위한 다양한 장치로 전달할 수 있는 드릴 샘플러입니다.
8월 6일, 이 장치는 제동 동작을 수행하여 혜성의 속도를 동일하게 하고 "명예 호위"가 되었습니다. 임무의 비행 역학 전문가인 Frank Budnik은 "Rosetta는 태양 측 혜성에서 약 100km 떨어진 곳에 위치한 곡선 삼각형을 만들어 조명 표면의 모든 세부 사항을 포착합니다."라고 설명합니다. “이 삼각형의 각 측면에서 장치는 3~4일 동안 표류한 다음 엔진의 도움으로 비행 방향이 변경됩니다. 궤적은 혜성의 중력에 의해 약간 구부러져 있으며, 이로 인해 나중에 장치를 안정적인 낮은 궤도로 이동하기 위해 질량을 계산할 수 있습니다. 동시에 로제타는 역사상 최초가 될 것이다. 인공위성혜성."
주머니에 열쇠를 넣으세요
미션 로제타(Mission Rosetta)는 1799년 이집트에서 프랑스 장교가 발견한 석판인 로제타 스톤(Rosetta Stone)의 이름을 따서 명명되었습니다. 동일한 텍스트가 잘 알려진 고대 그리스어, 고대 이집트 상형 문자 및 이집트 민중 문자로 태블릿에 새겨 져 있습니다. 로제타석은 언어학자들이 고대 이집트 상형문자를 해독할 수 있는 열쇠 역할을 했습니다. 1802년부터 로제타스톤이 보관되어 왔습니다. 영국 박물관. 필레 착륙선의 이름은 이집트의 필레 섬에서 이름을 따왔습니다. 그곳에서 고대 그리스와 고대 이집트의 비문이 새겨진 오벨리스크가 1815년에 발견되었습니다. 이 오벨리스크는 (로제타석과 함께) 언어학자들이 해독하는 데 도움이 되었습니다. 로제타스톤이 고대 문명의 언어를 이해하는 열쇠를 제공하여 수천 년 전의 사건을 재구성할 수 있었던 것처럼, 과학자들은 그 우주 이름이 고대의 "건축 블록인 혜성을 이해하는 열쇠를 제공할 것"이라고 희망합니다. ” 46억년 전에 시작된 태양계의 이야기.
궤도 정찰
그러나 혜성의 궤도에 진입하는 것은 임무의 가장 중요한 부분에 앞선 첫 번째 단계에 불과합니다. 계획에 따르면 11월까지 로제타는 궤도에서 혜성을 연구하고 착륙 준비를 위해 표면 지도를 작성할 예정이다. Philae 착륙 팀의 책임자인 Stefan Ulamek은 Popular Mechanics에 "혜성에 도착하기 전에는 그것에 대해 거의 알지 못했습니다. "이중 감자"라는 모양조차도 자세히 알게 된 후에야 알려지게 되었습니다."라고 말했습니다. — 착륙 장소를 선택할 때 우리는 일련의 요구 사항을 따릅니다. 첫째, 표면은 원칙적으로 장치가 위치할 궤도에서 도달할 수 있어야 합니다. 둘째, 수백 미터 반경 내에서 상대적으로 평평한 영역이 필요합니다. 가스 구름의 전류로 인해 장치는 다소 긴(최대 몇 시간) 하강 중에 측면으로 날아갈 수 있습니다. 셋째, 착륙장의 조명이 바뀌고 낮이 밤으로 바뀌는 것이 바람직합니다. 우리는 이러한 변화에 따라 혜성 표면이 어떻게 움직이는지를 연구하고 싶기 때문에 이것은 중요합니다. 그러나 우리는 순전히 "낮" 장소에 대한 옵션도 고려하고 있습니다. 운이 좋게도 혜성의 핵이 한 축을 중심으로 안정적으로 회전하므로 작업이 훨씬 쉬워집니다.”
매우 부드러운 착륙
착륙 장소가 선정되면 메인 이벤트는 11월에 열릴 예정이다. 무게 100kg의 필레 모듈이 차량에서 분리돼 세 개의 다리를 풀어 혜성의 핵에 최초로 착륙하게 된다. Stefan Ulamek은 "이 프로젝트를 시작했을 때 프로세스의 많은 세부 사항에 대해 전혀 몰랐습니다."라고 말했습니다. "아무도 혜성에 착륙한 적이 없으며, 우리는 그 표면이 얼음처럼 딱딱한지, 갓 내린 눈처럼 느슨하거나, 아니면 그 사이의 어떤 것인지 아직도 모릅니다." 따라서 착륙선은 거의 모든 표면에 달라붙도록 설계되었습니다. 로제타 우주선에서 분리되어 궤도 속도를 줄인 후 필레 모듈은 낮은 중력의 영향을 받아 혜성으로 하강을 시작한 후 약 1m/s의 속도로 착륙합니다.
8월 16일 OSIRIS 카메라가 장렌즈를 장착하여 100km 거리에서 촬영한 혜성 67P/Churyumov-Gerasimenko의 이미지. 혜성의 핵 크기는 4km이므로 이미지 해상도는 픽셀당 약 2m입니다. 과학자들은 일련의 혜성 이미지를 사용하여 이미 5개의 착륙 가능한 지점을 식별했습니다. 최종 선택은 나중에 이루어집니다.
이 시점에서 장치가 "튀는" 것을 방지하고 혜성 표면에 고정하는 것이 매우 중요하며 이를 위해 여러 가지 시스템이 제공됩니다. 착륙 지지대에 닿을 때 발생하는 충격은 중앙 전기역학적 충격 흡수 장치에 의해 완화되며, 동시에 Philae 상단에 있는 노즐이 작동하기 시작하고 압축 가스 방출로 인한 제트 추력이 장치를 표면으로 밀어서 몇 초 동안 연필 크기의 작살 두 개를 케이블에 던집니다. 케이블 길이(약 2m)는 표면이 눈이나 먼지로 덮여 있더라도 작살을 단단히 고정할 수 있을 만큼 충분해야 합니다. 3개의 착지 지지대에는 착지 중에 얼음에 나사로 고정되는 얼음 나사가 있습니다. 이 모든 시스템은 브레멘에 있는 독일 우주국(DLR)의 착륙 시뮬레이터에서 단단하고 부드러운 표면 모두에서 테스트되었으며 실제 조건에서 실패하지 않기를 바랍니다.”
그러나 이것은 조금 나중에 나올 것이지만 지금은 ESA 국의 선임 연구원으로서 과학적 연구자동 장치의 도움으로 Mark McCaughrean은 "우리는 10년 동안 자동차를 타고 온 아이들과 같습니다. 이제 우리는 11월에 가장 흥미로운 명소가 우리를 기다리고 있는 과학적인 디즈니랜드에 마침내 도착했습니다."라고 말합니다.
편집자 주: 착륙에 관한 최신 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다.
