Den 12 november 2014 inträffade en unik händelse i rymdutforskningens historia - för första gången gjorde ett jordiskt fordon en mjuklandning på ytan av en komet. Detta var kulmen på Rosetta-uppdraget, som syftade till att avslöja hemligheterna bakom kometen Churyumov-Gerasimenko.
Allt började med upptäckten av en komet
Berättelsen om det unika rymduppdraget "Rosetta" kan börja redan 1969, när Klim Churyumov, en anställd vid Main Astronomical Observatory of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, och en doktorand från Kiev nationellt universitet Svetlana Gerasimenko. Syftet med deras resa var att observera periodiska kometer med hjälp av det 50-centimeters Maksutov ASI-2-teleskopet.
Kometer har länge varit av intresse för forskare. Studiet av dessa kosmiska kroppar skulle kunna kasta ljus över formationen solsystem, livets ursprung på jorden, sambandet mellan passage av kometer nära vår planet och förekomsten av epidemier. Dessutom utgör kometer, som asteroider, en enorm fara för vår civilisation i händelse av en kollision med jorden. År 1986 utförde det globala forskarsamhället storskaligt arbete för att studera kometer. Sedan närmade sig den berömda kometen Halley (1P) solen, och fem rymdfarkoster skickades för att studera den på en gång: Vega-1 och Vega-2 (USSR), Sakigake och Suisei (Japan), samt "Giotto" (Europeiska rymden) Byrå).
Dessa enheter lyckades samla in mycket värdefull information, vilket gjorde det möjligt att svara på många frågor, men för en mer fullständig förståelse av kometernas natur var det nödvändigt att studera substansen i deras kärnor. NASA och ESA började utveckla ett gemensamt projekt som gick ut på att flyga asteroiden och nå kometen. Det var planerat att rymdfarkosten skulle ta ett prov av materialet från kometens kärna och leverera det till jorden. I början av 1990-talet skars NASA-finansieringen ner och amerikanerna övergav detta projekt. Som ett resultat var Europeiska rymdorganisationen tvungen att glömma det planerade återlämnandet av enheten med ett prov av kometens kärna och tänka på att analysera sammansättningen av kometens kärna direkt i rymden. Så började utvecklingen av Rosetta-projektet.
Varför så konstiga namn?
Varför hette projektet "Rosetta"? Inte alla är bekanta med historien om studien av den antika egyptiska civilisationen, men den berömda Rosetta-stenen, som hittades 1799 i Nildeltat nära den egyptiska staden Rosetta, spelade en ganska viktig roll i den.
Det var ett fragment av en granodioritstele; dess främsta attraktion var inskriptionerna, varav den ena gjordes i antika egyptiska hieroglyfer, den andra på antik grekiska. Tack vare detta kunde fransmannen Jean-François Champollion börja dechiffrera forntida egyptiska hieroglyfer.
I huvudsak spelade Rosettastenen rollen som en slags nyckel till den antika egyptiska civilisationens hemligheter. Men ESA:s Rosetta-projekt var tänkt att vara nyckeln till att låsa upp kometernas hemligheter, vilket är anledningen till att det fick sitt namn. The Extend the Moment Foundation, som syftar till att bevara vår civilisations språkliga rikedom, förberedde en 5-centimeters nickelskiva speciellt för detta uppdrag, som installerades på Rosetta-apparatens kropp. Skivan innehöll inskriptioner på hundratals språk av jordens folk; vissa journalister kallade denna skiva en modern analog av Rosetta-stenen.
Nedstigningsfordonet avsett för landning på kometen Churyumov-Gerasimenko fick också ett mycket ovanligt namn - "Philae". Liksom namnet "Rosetta" hade det också ett direkt samband med dechiffreringen av forntida egyptisk skrift. Philae är namnet på en ö mitt i Nilen där en obelisk hittades med inskriptioner i antika egyptiska hieroglyfer och på antik grekiska. Från Egypten migrerade den värdefulla obelisken till den engelska egendomen Kingston Lacy i Dorset, som ägs av den berömde egyptologen William John Banks.
Forskaren studerade noggrant inskriptionerna och kunde fastställa hur namnen på Ptolemaios och Kleopatra skrevs i hieroglyfer på obelisken. Detta spelade en roll i Champollions framgångsrika försök att dechiffrera egyptiska hieroglyfer. Sålunda, tillsammans med Rosettastenen, blev obelisken från Philae ytterligare en nyckel till att låsa upp det antika Egyptens hemligheter. Det visade sig att det egyptiska temat i rymdfarkostens namn väckte lycka till uppdraget; Trots vissa problem var den generellt framgångsrik och gav mycket värdefull information om kometer.
En lång resa med två kosmiska dejter
Det är märkligt att kometen Churyumov-Gerasimenko blev målet för Rosetta-uppdraget av en slump, det var ursprungligen avsett att studera kometen Wirtanen, upptäckt 1948 av astronomen Karl Wirtanen (USA). Men den 11 december 2002 orsakade den misslyckade uppskjutningen av Ariane 5-raketen en försening i uppskjutningen av uppdraget, som var planerat till den 12 januari 2003. Faktum är att Rosetta var tänkt att skjutas upp i rymden av en liknande bärraket, dess tekniska kontroll ledde till en försening av uppskjutningen i en hel månad.
På grund av detta blev det opraktiskt att dirigera Rosetta till kometen Wirtanen, vi var tvungna att leta efter ett annat mål, och det blev kometen Churyumov-Gerasimenko. Uppskjutningen av rymdfarkosten ägde rum den 2 mars 2004 från rymdhamnen Kourou i Franska Guyana. S. I. Gerasimenko, Forskare Institutet för astrofysik vid Tadzjikistans vetenskapsakademi och K.I. Churyumov, professor Kiev universitet, eftersom "Rosetta" flög mot kometen de upptäckte.
Vägen till målet vid Rosetta var ganska komplex; kom bara ihåg att den inkluderade fyra gravitationsmanövrar (tre nära jorden och en nära Mars) och fem banor runt solen. Enligt flygbanan passerade enheten nära asteroiderna Steine och Lutetia. I augusti och september 2008 träffade Rosetta asteroiden Steine, även om detta möte bara kunde kallas på en kosmisk skala, eftersom enheten och asteroiden var åtskilda med 800 km.
Tyvärr, på grund av problem med en av kamerorna, kom bilderna av Steine-asteroiden ut med låg upplösning, men de tillät också forskare att få mycket värdefull information. I synnerhet på fotografierna av asteroiden är en imponerande krater med en diameter på cirka två kilometer tydligt synlig i dess övre del, och totalt, på Steins yta, räknade forskare 25 kratrar med en diameter på mer än 200 meter . Det var möjligt att bekräfta den tidigare beräknade diametern på asteroiden på 5 kilometer. Men mötet med Lutetius i juli 2010 var mycket mer framgångsrikt, det var möjligt att få ett stort antal högkvalitativa bilder av asteroiden, vilket gjorde det möjligt att sammanställa dess detaljerade karta.
Från juli 2011 till januari 2014 "sov" Rosetta och gick in i den aktiva fasen när den närmade sig kometen Churyumov-Gerasimenko. Den 7 augusti 2014 återstod cirka 100 km från Rosetta till kometens kärna, och samma månad blev det en satellit för kometen. Det behöver inte sägas att denna händelse inträffade för första gången i utvecklingens historia yttre rymden. Sedan började den sista och mest intressanta delen av uppdraget.
Rosetta och Philae utforskar kometen
Rosetta var utrustad med många instrument utformade för att studera kometen. Vissa tjänade till fjärrstudie av dess kärna i ultravioletta, synliga, infraröda och mikrovågsområden av elektromagnetisk strålning; andra utförde gas- och dammanalys; ytterligare andra spårade effekterna av solen. Ett speciellt MIDAS-instrument, baserat på atomkraftsmikroskopi, designades för att samla in och fotografera dammpartiklar som finns i kometens halo.
Philae-landaren, som vägde 100 kg, hade sina egna instrument för att analysera kometens kärna, så kallade pyrolysörer, utformade för att värma prover av materia och registrera deras kemiska och isotopiska sammansättning. Utöver dem var den utrustad med gaskromatograf och masspektrometer. Totalt bar enheten tio vetenskapliga instrument med en total massa på 26,7 kg. Den hade också två speciella harpuner utformade för att fästas på kometens yta under landningen av apparaten.
Den 14 oktober 2014, efter en grundlig analys av kometens yta, fastställdes det att sonden skulle landa. Den fick namnet "Agilkia" för att hedra en annan ö vid Nilen; det var till denna ö som de arkitektoniska monumenten i det antika Egypten överfördes från ön Philae innan dess översvämning under byggandet av Aswan-dammen. Som du kan se förblev uppdragsteamet engagerat i det forntida egyptiska temat fram till slutskedet.
På ett avstånd av 22,5 km från kometen separerade Philae-sonden från Rosetta och styrde mot sitt slutliga mål. Med en hastighet av 1 m/s tog Philae 7 timmar att nå kometen och tog samtidigt bilder på både Rosetta och rymdvandraren. Tyvärr uppnåddes inte den perfekta passformen. Först fungerade inte harpunerna, sedan misslyckades växlingsmotorn, vilket resulterade i den första returen från kometens yta, sedan en ny kontakt och en andra retur, först klockan 17:32 universell tid den 12 november 2014, "Philae ” landade äntligen på kometens yta.
Istället för aktivt arbete bytte Philae den 15 november till ett energisparläge, där alla vetenskapliga instrument och de flesta ombordsystem stängdes av. Batteriladdningen var så låg att det var omöjligt att upprätthålla konstanta kommunikationssessioner med enheten. Enligt uppdragsteamet, när kometen närmar sig solen, kan belysningen av solpanelerna öka och det skulle finnas tillräckligt med energi för att slå på enheten.
Sådana förväntningar visade sig vara för optimistiska. Den 13 juni 2015 upprättades återigen kommunikation med Philae-apparaten; tyvärr varade det mindre än en månad och upphörde den 9 juli. På grund av skuggan som solpanelerna låg i kunde de inte längre generera den nödvändiga mängden elektricitet för att ladda batterierna, Philae tystnade för alltid.
Den 30 september 2016 kom uppdragets sista akt – Rosetta skickades till en kontrollerad kollision med kometen Churyumov-Gerasimenko. Enheten skickades till området med "brunnar" - en slags kometgejsrar. "Fallet" på kometen varade i 14 timmar, hela denna tid sände Rosetta fotografier och analysresultat av gasflöden till jorden. När den kraschade mot kometens yta var uppdraget på 1,4 miljarder euro över. Förresten, punkten där "Rosetta" lugnade sig för alltid kallades ordet "Sais", detta är namnet på staden där Rosettastenen hittades.
När man läser om förra seklets upptäckter verkar det som att alla de mest intressanta sakerna redan har hittats och studerats, och samtida lämnas bara med vördnad för det senaste århundradets vetenskapliga kraft. Så är dock inte fallet. Framsteg, tekniska och vetenskapliga, tillåter mänskligheten att sätta upp allt mer ambitiösa mål och uppnå dem. Dessa inkluderar studiet av kometer med hjälp av enheter som kan sjunka ner till deras yta. Det var för sådana ändamål som Rosetta-sonden skapades, en rymdfarkost som 2004 gick till kometen Churyumov-Gerasimenko. Det kommer att diskuteras nedan.
Lite historia
Rosetta-uppdraget är inte det enda försöket att studera kometer. Historien om frågan börjar på 1980-talet, när Vega och ICE, sovjetiska och amerikansk-europeiska rymdfarkoster, flög förbi svansade kosmiska kroppar, tog emot och överförde viss information om dem. Dessa och efterföljande möten med kometer gav forskare en mängd data. I synnerhet fotograferades en liknande kärna på kometen, en metallskiva tappades och några år senare observerades resultatet av fallet, dammprover från kometens svans fördes till jorden. Rosetta-sonden har dock inga analoger i astronautikens historia. Till en början fick han en svårare uppgift: att bli kometens satellit under en tid och sänka Philae-apparaten till dess yta för direkt
Ändring av referenspunkt
Från början skulle just detta objekt vara kometen Wirtanen. Valet baserades på den kosmiska kroppens bekväma flygbana och några av dess egenskaper, vilket minskade risken för misslyckande med sondens forskningsuppdrag. För att komma till kometen Wirtanen var Rosetta-satelliten tvungen att skjuta upp i januari 2003. Emellertid, ungefär en månad tidigare, havererade motorn i bärraketen Ariane 5 under uppskjutningen. Som ett resultat beslutades det att skjuta upp lanseringen av sonden och revidera flygprogrammet.
67P
Det nya objektet som rymdsonden Rosetta skulle skickas till var kometen 67P, även kallad Churyumov-Gerasimenko. Den upptäcktes 1969 av Klim Churyumov på fotografier tagna av Svetlana Gerasimenko. Objektet är en kortperiodisk komet: vart 6,6 år flyger den nära solen. Flygvägen är praktiskt taget begränsad av Jupiters omloppsbana. En viktig egenskap hos denna komet för forskare är förutsägbarheten av dess flygning, vilket innebär att det är möjligt att exakt beräkna den nödvändiga rörelsen för rymdfarkosten.
Strukturera
Rosetta-sonden bär en stor mängd utrustning, och Philae-landaren är inte den enda värdefulla delen av den. Utrustningen inkluderar en ultraviolett spektrometer som är nödvändig för att analysera gaserna i en komets svans och bestämma sammansättningen av dess kärna, kameror som fungerar inte bara i det synliga, utan också i det ultravioletta och infraröda området, olika utrustning för att studera sammansättningen, temperaturen och partiklars hastighet i objektets svans, samt bestämma dess bana, gravitation och andra egenskaper. All denna utrustning är nödvändig både för att få data om kometen och för att hitta den optimala landningsplatsen för rymdfarkosten Philae.
Rosetta-sond: flygväg
Innan den nådde sitt mål reste enheten i tio år över solsystemets vidder. En så lång tidsperiod förklaras av behovet av att närma sig kometen "bakifrån", jämna ut hastigheterna och röra sig längs en liknande bana. Under loppet av tio år flög Rosetta-satelliten förbi vår planet fem gånger. Han lyckades träffa Mars och korsa huvudplaneten flera gånger.
I tio år har rymdsonden Rosetta skickat färgglada bilder av olika föremål till jorden. Förutom estetisk njutning bär de också på vetenskaplig information. Forskare har fått nya bilder tagna av Rosetta-sonden, bilder på asteroiderna Steins och Lutetia.
Naturligtvis ignorerade han inte apparaten och jorden. Bilder från Rosetta-sonden visar vår planet från olika vinklar, samt några atmosfäriska fenomen.
Närmande
Under hela flygningen hade Rosetta-sonden tur. Vid en viss tidpunkt, för att spara resurser, kastades han i viloläge, där han stannade i rekordstora 957 dagar. I januari 2004 fortsatte Rosetta-uppdraget säkert efter att satelliten vaknat. Men det svåraste väntade honom framåt. De största svårigheterna kunde uppstå under landningen av Philae-modulen, som levererade Rosetta-sonden till kometen. Den förberedda visualiseringen av detta ögonblick visade enhetens mjuka landning, åtföljd av frigörandet av tre harpuner. De var nödvändiga för att fästa på kometens yta, vars gravitationskrafter är sådana att minsta tryck kunde leda till att Philae-apparaten försvann i yttre rymden.
Tillvägagångssättet var generellt framgångsrikt, men det gick inte att släppa alla tre harpuner. Under landningen studsade Philae-modulen från ytan två gånger och lyckades bara landa på den tredje, samtidigt som den förblev osäkrad. Resultatet av denna händelse var enhetens avstånd från den avsedda landningsplatsen med ungefär en kilometer, och projektdeltagarna kunde inte exakt bestämma punkten där Philae-enheten landade. Endast det ungefärliga landningsområdet var klart.
57 timmar
Problem med landningen ledde till att Philae-modulen landade på en nästan permanent skuggad yta. Den huvudsakliga energikällan för enheten är solpaneler, som inte kan fungera vid temperaturer under noll. Som ett resultat gick det mesta av energin på att värma batterierna, men mängden tillgängliga solljus den var fortfarande liten. Philae-apparaten var utrustad för liknande situationer laddat batteri i 64 timmar. Det fungerade dock i endast 57. Under denna tid överförde den heroiska modulen "Philae", vars exakta plats inte ens var bestämd, en massa till jorden och kunde (förmodligen) borra ytan och ta ett jordprov.
Hela denna tid övervakade Rosetta ständigt Philae-apparatens handlingar och överförde meddelanden till och från den. Efter avslutad modul påbörjade sonden sin egen forskningsverksamhet.
Form
I slutet av januari 2015 var flera vetenskapliga artiklar innehålla en beskrivning av forskningsresultaten. En av de intressanta frågorna som diskuteras i dem är kometens ovanliga form. Den kosmiska kroppen liknar det visuellt urskiljbara huvudet, bålen och nacken. Att studera data har ännu inte svarat på frågan om kometen 67P uppstod som ett resultat av kollisionen mellan två rymdobjekt, eller om dess form är en konsekvens av massförlust och allvarlig erosion. I det första fallet kan en händelse som förmodligen inträffade i solsystemets gryning, för 4,5 miljarder år sedan, bevisas om grundläggande skillnader mellan kometens två halvor upptäcks. Godkännandet av den andra hypotesen kommer att kräva att man söker efter ett svar på frågan om karaktären hos de krafter som leder till en sådan allvarlig erosion i området "ankungens hals".
Det är nu säkert känt att insidan av kometen har en porös struktur. Enligt forskare är kärnans densitet hälften av vatten.
Lättnad
Rosetta-sonden och rymdfarkosten Philae överförde massor av bilder av ytan på 67P till jorden. Duner och berg, såväl som raviner, upptäcktes på den. Men kometens stenar liknar bara vagt dem på jorden. Vissa av dem är i grunden kompakterat damm, många är resultatet av cirkulationen av gas och damm, det vill säga de är närmare ökendyner än stenar.
En del av kullarna, som reser sig tre meter över ytan, kallades gåshud och anses vara en formation som är karakteristisk för många liknande kosmiska kroppar. Förmodligen bildades de under den period då solsystemet precis började bildas, och består av damm och is som klistrat ihop.
Ursprung
Forskningen av apparaterna gällde även innehållet av vatten och kolföreningar. Fluktuationer i innehållet av dessa ämnen upptäcktes, sammanfallande med den kosmiska kroppens rotation runt sin axel och med årstidernas förändring. Dessutom visade det sig att 67P innehåller stort antal organiska föreningar och avsevärt mindre isän vad som förväntades bli upptäckt.
Dessa och andra data tyder på att kometen, i motsats till forskarnas åsikt, bildades i Kuiperbältet, som ligger bortom Neptunus omloppsbana. Till en början trodde man att platsen för bildandet av 67P var belägen mycket närmare Jupiter.
Data från sonderna Rosetta och Philae gällde också egenskaperna hos kometens kärna, dess gravitation och magnetosfär. En stor del av dem återstår att analysera. Oavsett vilken bild som uppstår efter att ha studerat och begrundat all information, är Rosetta-flyget och uppdraget ett av de mest ambitiösa rymdprojekten som genomförts. Många forskare kallar denna händelse den tredje viktigaste efter Yuri Gagarins flykt och människornas landning på månen. Det bör noteras att Rosetta inte är det sista forskningsuppdraget vars mål är att utöka vår kunskap om universum. Framgången med flygningen till kometen 67P stimulerade utvecklingen av nya projekt. Flera av dem förbereder sig för att börja inom en snar framtid.
Studiet av kometer är attraktivt eftersom deras kärnor, på grund av deras låga massor, lagras oförändrade primärt ämne protoplanetära moln. För 4,5 miljarder år sedan bildades planeter och andra kroppar i solsystemet av det. Under tiden som har gått sedan dess har relikmaterian i planeterna och deras stora satelliter utsatts för förändringar mer än en gång: upprepad kompression, överföring, stöteffekter till följd av kollisioner och meteoritbombardement. Det är därför som studiet av kometkärnor är så viktigt. När allt kommer omkring kommer att avslöja hemligheten med reliktmaterialet ge oss nyckeln till att förstå historien om solsystemets bildande.
1986 genomfördes flera rymduppdrag till kärnan av kometen Halley (1P). Genom att använda rymdfarkosterna Vega - 1, Vega - 2 (USSR), Giotto (Europeiska rymdorganisationen, ESA), Suisei, Sagikake (japanska rymdorganisationen) och ICE (NASA), unika data om geometrin och fysikaliska egenskaper kärnor, den kemiska sammansättningen av kometdammkorn, parametrarna magnetiskt fält, om samspelet mellan solvinden och kometen Halleys plasmasvans. Dessa rymduppdrag har dock väckt ett antal pressande nya frågor angående kometkärnor och fysiska mekanismer, som är ansvariga för processerna för gas- och stoftutsläpp, bildandet av plasmastrukturer i kometens huvud och svans.
Därför föreslogs redan 1988 ett nytt unikt projekt, Rosetta. Syftet med detta projekt var inte bara att föra rymdfarkosten närmare kärnan i en av de korttidskometer i Jupiterfamiljen och överföra den till omloppsbanan för en satellit i kometkärnan, utan också att landa en nedstigningsmodul med vetenskaplig utrustning på kärnan för att studera den kemisk sammansättning och fysikaliska egenskaper.
Project Rosetta har utvecklats av ESA i mer än 15 år. Huvudsyftet med uppdraget är att studera problemet med kometernas ursprung och sambandet mellan kometär och interstellär materia. Uppdraget planerar att bedriva forskning om de globala egenskaperna hos kometkärnan, bestämma dess dynamiska egenskaper, samt en detaljerad studie av kometatmosfären. Under rymdfarkostens långa resa genom solsystemet planeras studier av asteroidernas globala egenskaper, inklusive bestämning av deras dynamiska parametrar, ytmorfologi och sammansättning.
Inledningsvis valdes den korttidskometen Wirtanen, vars kärndiameter är cirka 1 km, som huvudobjektet för Rosetta-uppdraget. Det var för att studera en så liten kärna som all vetenskaplig utrustning i Rosetta och dess härkomstmodul, som fick namnet Philae, designades. Efter olyckan med den nya, mer kraftfulla bärraketen Ariane (LV) vid Kourou-kosmodromen i december 2002, avbröts dess kommande lanseringar. Rosetta-projektet, värt cirka en miljard euro, var i fara. Det var inte möjligt att skjuta upp en rymdfarkost med hjälp av bärraketen Ariane 5. Preliminära förhandlingar inleddes med den ryska rymdorganisationen (RSA) om tillhandahållande av en protonuppskjutningsfordon för uppskjutningen av Rosetta till kometen Wirtanen 2004. Samtidigt började sökandet efter andra mål bland korttidskometer för uppdraget. Häftiga diskussioner fortsatte till maj 2003. Vid ESA-mötet den 11-13 maj 2003 togs det slutgiltiga beslutet att skicka rymdfarkosten till Jupiterfamiljens komet 67P/Churyumov-Gerasimenko med hjälp av en bärraket
Uppdraget är uppkallat efter en unik upptäckt som gjordes i Egypten den 15 juni 1799. uråldrig stad Rosetta i Nilflodens delta, kapten för Napoleons armé Pierre Bouchard, hittade en basaltplatta, som gick till historien under namnet "Rosetta-sten". Den bevarar inspelningar av samma text gjorda på tre språk: antika egyptiska (hieroglyfer), koptiska (egyptiska demotiska skrifter) och antika grekiska. Dessa tre texter daterades tillbaka till 196 f.Kr. och bifogade en inskription av tacksamhet från de egyptiska prästerna till kung Ptolemaios V Epifanes, som styrde Egypten 204-180. FÖRE KRISTUS. De koptiska och antika grekiska språken var välkända och detta gjorde det möjligt för Thomas Young och Jean Francois Champollion 1822 att dechiffrera de antika egyptiska hieroglyferna och öppna dem för hela världen mest intressanta historien forntida Egypten. Symboliken för uppdragsnamnet ligger i det faktum att forskningen som utförs med denna rymdfarkost och lander äntligen kommer att tillåta oss att förstå antik historia utvecklingen av solsystemet, kasta ljus över processerna för bildning av planeter från protoplanetär materia, och, möjligen, bildandet av liv på jorden. Ett av instrumenten ombord på Rosetta heter Ptolemaios. Den är utformad för att utföra analyser av gaser som frigörs från kometkärnan.
Historia om upptäckten av kometen
1969 åkte författaren, tillsammans med S.I. Gerasimenko, som en del av KSU:s tredje kometexpedition, till Kazakstan till Alma-Ata-observatoriet vid Astrophysical Institute uppkallat efter. Akademiker V. G. Fesenkov. Med hjälp av en 0,5-meters menisk Maksutov-reflektor organiserade vi patruller av flera korttidskometer från Jupiterfamiljen, fotograferade och undersökte många fotografiska plattor.
På fem bilder upptäckte vi ett diffust föremål, som vi från början antog för den periodiska kometen Coma-Sola. Senare, efter att ha återvänt från expeditionen till Kiev, fick vi reda på att positionen för detta objekt skiljer sig med 2° från den teoretiska positionen för kometen Coma-Sola. I ytterligare fyra fotografier, nästan i ytterkanten av de fotografiska plattorna, upptäckte vi samma föremål och kunde exakt beräkna dess omloppsbana. Den visade sig vara elliptisk och tillhörde en tidigare okänd kortperiodisk komet med en period på 6,5 år. Sedan upptäckten har denna komet närmat sig jorden 6 gånger redan.
Vi undersökte kometens historia och det visade sig att 10 år före upptäckten, 1959, passerade den från Jupiter på ett avstånd av endast 0,05 astronomiska enheter (AU) eller 7,5 miljoner km. Denna händelse förändrade avsevärt alla element i dess omloppsbana och främst perihelavståndet, som tidigare översteg 2,5 AU, och efter inflygningen minskade till 1,3 AU. Det var efter en så betydande förändring av orbitalelementen som kometen blev tillgänglig för fotografiska markbaserade observationer.
Element i omloppsbanan för kometen 67P vid dess sjätte framträdande 2002.
- orbital lutning -7,12°;
- avstånd från solen vid perihelion -1,3 AU;
- avstånd från solen vid aphelion -5,7 AU;
- cirkulationsperiod -6,57 år;
- datum för perihelionpassage - 18 augusti 2002
Sista förberedelserna
Flera stora internationella konferenser ägnades åt Rosettamissionen - i Holland, Australien, Ungern, Italien och andra länder. Till exempel, om uppdragets problem, hölls den 12-15 oktober 2003 en mycket representativ vetenskaplig konferens i Italien, på ön Capri. Där granskades rymdfarkostens exakta flygplan, uppsättningen instrument som kommer att användas i experimenten diskuterades och resultaten av markbaserade observationer och studier av kometen 2003 analyserades.
Ett av de viktigaste instrumenten, Alice (ALICE), installerat på orbitalmodulen, demonstrerades vid Capri-konferensen av professor Alan Stern, chef för New Horizons-uppdraget till Pluto och Kuiperbältet. Enheten som väger 2,35 kg är utformad för att erhålla ultravioletta spektra av kometatmosfären (i den bortre ultravioletta 700-2050 A) nära ytan av kärnan och bestämma innehållet av kol-, väte-, syre-, kväve- och svavelatomer, samt ädelgaser - helium, neon, argon, krypton, etc.
På senare tid har många observationer av kometen utförts med de mest kraftfulla teleskopen i världen - rymdteleskopet. Hubble och det markbaserade åtta meter långa teleskopet från European Southern Observatory VLT (Very Large Telescope), beläget i Atacamaöknen (Chile). Så här bestämdes storleken och formen på kometens kärna och perioden för dess rotation runt planeten. egen axel(12 timmar).
Den senaste observationen av kometen med VLT-teleskopet gjordes den 26 februari 2004. Kometen befann sig då på ett avstånd av nästan 600 miljoner km från solen och hade varken koma eller svans. Det är på en så kal, atmosfärlös kärna av kometen 67P som Philae-modulen kommer att landa 2014.
Lyckad start
Lanseringen av bärraketen Ariane 5 var planerad till den 26 februari 2004. Men på grund av starka vindar i atmosfärens höga lager, moln och regn sköts uppskjutningen upp till morgonen den 27 februari. Men det andra försöket misslyckades också på grund av ett fel i värmeisoleringen av en av LV-motorerna. Möjligheten att skjuta upp rymdfarkosten Rosetta fanns kvar till den 21 mars 2004. Och slutligen, efter att felet eliminerats, den 2 mars 2004, klockan 7:17:44 UTC (9:17:44 Kiev-tid), lanserade Ariane 5 fordonet lanserades framgångsrikt från ELA3-platsen Kourou rymdhamn i Franska Guyana. 2 timmar och 15 minuter efter uppskjutningen separerades rymdfarkosten framgångsrikt från det andra steget av bärraketen, solpanelerna öppnades och Rosetta gick in i den angivna flygbanan.
Flygprogram
För det första, enligt flygscenariot, måste Rosetta, i sin rörelse runt solen, utföra gravitationsmanövrar, flyga tre gånger nära jorden och en gång nära Mars. Rosetta kommer att göra sin första bana runt solen och återvända till jorden i mars 2005. Efter att ha fått en gravitationsimpuls från den kommer rymdfarkosten att bege sig mot Mars. I mars 2007 kommer Rosetta att flyga på en höjd av cirka 200 km över Mars yta. Rymdfarkosten kommer att ta emot en andra accelererande gravitationspuls, som ytterligare kommer att sträcka ut sin cirkumsolära orbitalellips. Medan Rosetta flyger nära Mars kommer Rosettas instrument att utföra kartläggning av Mars yta och andra studier. I november 2007 kommer Rosetta återigen att flyga nära jorden, ta emot en tredje gravitationspuls och fortsätta sin flygning runt solen i en ännu mer långsträckt elliptisk bana. Den 5 september 2008, medan Rosetta befinner sig i asteroidbältet, kommer Rosetta att närma sig asteroiden 2867 Steins inom flera tusen kilometer och sända bilder och annan vetenskaplig data om den till jorden.
Asteroid 2867 upptäcktes den 4 november 1969 av en anställd vid Krim-observatoriet N. S. Chernykh och uppkallad efter den berömda lettiska astronomen - en specialist på kometernas kosmogoni. Denna dubbla asteroid, med en diameter på cirka 10 km, rör sig i en elliptisk bana med en halvstor axel a=2,36 AU, excentricitet e=0,146 och lutning i=9,9°.
När hon återvänder från asteroidbältet till solen, kommer Rosetta att flyga nära jorden i november 2009 och, efter att ha utfört den fjärde gravitationsmanövern, kommer hon att flytta till den sista omloppsbanan av flygningen till kometen Churyumov-Gerasimenko. Efter att ha cirklat runt solen för fjärde gången, den 10 juli 2010, kommer Rosetta att flyga nära den stora asteroiden 21 Lutetia med en diameter på 99 km och fotografera den. Denna asteroid upptäcktes den 15 november 1852 av G. Goldschmidt. Den rör sig längs en elliptisk bana med halvstor axel a=2,43 AU, excentricitet e=0,163 och lutning i=3,1°. Det är första gången en så stor asteroid kommer att studeras med hjälp av en rymdfarkost.
Efter förbiflygningen av Lutetia, alla instrument
Rosetterna kommer att försättas i "sleep"-läge i nästan 4 år innan de närmar sig kometen Churyumov-Gerasimenko. I maj 2014 kommer Rosetta att minska sin hastighet i förhållande till kometkärnan till 2 m/sek, närma sig den på ett avstånd av 25 km och röra sig in i omloppsbanan för en konstgjord satellit i kometkärnan. Alla Rosetta-instrument kommer att föras i full beredskap för att påbörja systematiska studier av kometens kärna och nära kärnområdet. En fullständig och detaljerad kartläggning av kärnytan kommer att genomföras. En detaljerad analys av bilderna kommer att göra det möjligt att välja ut fem platser på dess yta som är lämpliga för säker landning av Philae-landaren. I november 2014 kommer den svåraste och viktigaste etappen av hela Rosetta-uppdraget att genomföras - separationen och landningen av modulen på en av fem utvalda platser. I detta fall kommer motorn på Philae att slås på, vilket kommer att minska hastigheten på sonden till mindre än 1 m/sek. Modulen kommer att vidröra ytan med sina stöd, varefter dess position fixeras med en harpun. Philae är en unik vetenskaplig behållare som väger cirka 21 kg. Den bär nio instrument för en omfattande studie av kometens kärna. Dessa studier inkluderar:
Studie av den kemiska sammansättningen av kometmaterial,
identifiering av komplex organiska molekyler,
akustiska studier av kärnans ytskikt,
mäta de dielektriska egenskaperna hos mediet som omger kärnan,
övervakning av kollisioner med dammpartiklar,
studie av de elektriska egenskaperna hos kärnan och dess inre struktur,
studie av kometkärnans magnetfält och dess interaktion med solvinden,
utföra undersökningar av ytan som omger landningsmodulen,
borra ytan och utföra markstudier, som kommer att placeras i en speciell behållare.
Med elva instrument placerade på Rosetta (orbitalmodul) planeras följande studier:
Få detaljerade ytbilder:
utföra spektralstudier av kärnan och det omgivande rummet,
bestämning av den kemiska sammansättningen av kometmaterial,
studie av kärnans storskaliga struktur tillsammans med ett liknande instrument installerat på Philae,
studier av stoftflöde och fördelning av stoftpartiklar i massa,
studier av kometplasma och dess interaktion med solvinden,
studie av en komet med hjälp av radiovågor.
Ett solbatteri med en yta på 32 m2 kommer att användas för att driva instrumenten i rymdlaboratoriet. Med hjälp av en tvåmetersantenn installerad på Rosetta kommer data att överföras till jorden.
Detta storslagna uppdrag är ett av de dyraste hittills sett till mängden pengar som spenderas - mer än en miljard euro.
Kollisionen med ytan på kometen Churyumov-Gerasimenko avslutade programmet för dess utforskning av Rosetta-sonden.
Den 30 september klockan 13:39 Moskva-tid slutförde Europeiska rymdorganisationens Rosetta-sond sitt uppdrag, efter att ha utforskat kometen Churyumov-Gerasimenko i mer än två år. Detta skedde som planerat, med ett kontrollerat fall av rymdfarkosten på kometens yta från en höjd av cirka 19 km. Det var resultatet av flera veckors komplexa manövrar.
Rosetta-olycksplatsen visas till höger. De andra två pilarna indikerar initialen och slutlig position lander (ESA/Rosetta/Philae/CIVA bild)
Regionen där sonden föll. (Bild: ESA/Rosetta/MPS)
Sista fotot, tagen av sonden från en höjd av 20 m. Den har en upplösning på 5 mm per pixel och täcker ett område på cirka 2,4 m i diameter. (Bild: ESA/Rosetta/MPS)
Sondens bana var inriktad på ett område med aktiva gropar i den så kallade Ma'at-regionen. Dessa gropar är av särskilt intresse eftersom de spelar en viktig roll i kometens aktivitet och är där många av de registrerade plasmastrålarna har sitt ursprung. Dessutom ger de ett unikt fönster att se inre struktur kometer. På groparnas väggar finns synliga klumpiga meterlånga strukturer - "gåshud", som enligt forskare kan vara spår av kometsimaler som klibbar ihop och bildade kometer på tidiga stadier bildandet av solsystemet.
Den nästan 14 timmar långa nedstigningen gav möjlighet att studera kometens gas, stoft och plasma mycket nära dess yta, och att ta mycket högupplösta bilder av den. Sonden lyckades överföra den mottagna informationen till jorden redan innan nedslaget.
Beslutet att avsluta uppdraget på ett så dramatiskt sätt togs efter att kometen åter lämnat Jupiters omloppsbana och började röra sig så långt bort från solen att energin som genereras av solpanelerna snart inte skulle räcka till för att driva utrustningen. Dessutom närmade sig den månadslånga perioden då solen skulle vara nära siktlinjen mellan jorden och sonden, vilket gjorde kommunikationen med den svår. Det var en passande final på Rosettas otroliga äventyr.
Sedan den lanserades 2004 har Rosetta-sonden genomfört mer än 5 omlopp runt solen och färdats nästan 8 miljarder kilometer. Under denna tid flög han nära jorden tre gånger och en gång nära Mars och två asteroider. Rymdfarkosten överlevde 31 månaders viloläge i rymden längst bort på sin resa, där det inte fanns tillräckligt med energi för att hålla det fullt fungerande. Efter ett lyckat uppvaknande i januari 2014 kom sonden äntligen fram till kometen i augusti 2014. Sedan, i 786 dagar, följde han bredvid kometen och övervakade dess utveckling när den närmade sig och rörde sig bort från solen, inklusive i ögonblicket när den närmade sig solen.
"Rosetta" blev den första i historien rymdskepp inte bara resa med kometen, utan också sänka en forskningssond på den i november 2014.
Flera saker gjordes under uppdraget viktiga upptäckter. I synnerhet upptäcktes en högre halt av tungt vatten i kometens is, vilket motsäger hypotesen om vattnets kometuppkomst på jorden. Helheten av resultaten av att studera kometens struktur och dess gas- och stoftsammansättning indikerar kometens födelse i ett mycket kallt område av det protoplanetära molnet vid en tidpunkt då solsystemet fortfarande bildades, för mer än 4,5 miljarder år sedan . Av stort intresse är upptäckten av aminosyran glycin, som finns i proteiner, fosfor, en nyckelkomponent i DNA och andra organiska föreningar.
Själva sondens uppdrag är över, men de erhållna uppgifterna kommer att studeras på jorden i flera årtionden till. Namnet på uppdraget gavs för att hedra den berömda Rosetta-stenen, som spelade en avgörande roll för förståelsen av det forntida egyptiska språket. Forskare tror att Rosetta kommer att spela en liknande roll för att förstå kometernas natur.
Under de senaste decennierna har autonoma rymdfarkoster gjort många landningar på planeterna i solsystemet och några av deras satelliter. Och snart kommer benet... det vill säga landningsbenet på en konstgjord rymdfarkost att för första gången sätta sina spår på den isiga vägen för kärnan av kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Rosetta, ESA, 2004: Rosetta är det första uppdraget vars program inte bara inkluderar fjärranalys, utan också en landning 2014 på studiekometen Churyumov–Gerasimenko.
Dmitrij Mamontov
Det fanns varken det berömda "Let's go!" eller "Alone litet steg för en person...” - på skärmen passerade nedräkningstalen helt enkelt noll, och nedräkningen ändrade tecken från minus till plus. Det fanns inga andra synliga effekter, men ingenjörer vid Europeiska rymdorganisationens (ESA) uppdragskontrollcenter var synligt spända. I det ögonblicket började bromsmanövern för rymdfarkosten Rosetta, som ligger mer än 400 miljoner kilometer från oss, men det tog 22 minuter för radiosignalen att nå jorden. Och sju minuter senare reste sig Sylvan Laudue, rymdfarkostoperatören, som tittade på displayen med telemetridata, och sa högtidligt: "Mine damer och herrar, jag kan officiellt bekräfta: vi har kommit fram till kometen!"
International Cometary Explorer (ICE) NASA/ESA, 1978. Den amerikansk-europeiska ICE flög genom svansen på kometen Giacobini-Zinner 1985, och flög senare, 1986, genom kometen Halleys svans på ett avstånd av 28 miljoner km från kärnan.
Vega-1, Vega-2 USSR, 1984. Sovjetiska fordon, efter ett besök på Venus, begav sig till Halleys komet för att flyga på ett avstånd av 9 tusen km från kärnan (Vega-1) och 8 tusen km (Vega-2) i mars 1986).
Sakigake, Suisei ISAS, 1985. Japanska rymdfarkoster skickades till Halleys komet. 1986 passerade Suisei 150 tusen km från kärnan och studerade kometens interaktion med solvinden, Sakigake flög på ett avstånd av 7 miljoner km från kärnan.
Giotto ESA, 1985. Den europeiska apparaten fotograferade 1986 kärnan av kometen Halley från ett avstånd av endast 600 km, och passerade senare, 1992, på ett avstånd av 200 km från kometen Grigg-Skjellerup.
Deep Space 1 NASA, 1998. 1999 närmade den här enheten asteroiden 9969 punktskrift på ett avstånd av 26 km. I september 2001 flög den på ett avstånd av 2200 km från kometen Borrelli.
Stardust NASA, 1999. Det första uppdraget, vars mål inte bara var att komma inom 150 km från kärnan av kometen Wild-2 2004, utan också att leverera ett prov av kometmaterial till jorden (2006). Senare, 2011, kom den nära kometen Tempel-1.
Contour (Comet Nucleus Tour) NASA, 2002. Det var planerat att Contour skulle flyga nära kärnorna hos två kometer - Encke och Schwassmann-Wachmann-3, varefter den skulle dirigeras till den tredje (Comet D'Arrest ansågs vara mest troligt mål). Men under övergången till banan som leder till det första målet förlorades kontakten med enheten.
Deep Impact NASA, 2005. År 2005 närmade sig Deep Impact-apparaten kärnan av kometen Tempel-1 och "sköt" på den med en speciell stöt. Sammansättningen av ämnet som slogs ut av stöten analyserades med hjälp av vetenskapliga instrument ombord. Enheten skickades senare till kometen Hartley 2, från vars kärna den passerade på ett avstånd av 700 km 2010.
Från antiken till våra dagar
Kometer hör till de himlaobjekt som kan ses med blotta ögat, och därför har de alltid väckt särskilt intresse. Dessa himlakroppar beskrivs i många historiska källor, ofta i mycket färgstarkt språk. "Den lyste med dagens ljus och drog bakom sig en svans som sticket av en skorpion", skrev de gamla babylonierna om kometen 1140 f.Kr. Vid olika tidpunkter ansågs de antingen vara tecken eller förebud om olycka. Nu tror forskare, baserat på de vetenskapliga data som samlats under studien av kometer, att kometer spelade en nyckelroll i uppkomsten av liv på jorden och levererade vatten och möjligen enkla organiska molekyler till vår planet.
De första data om sammansättningen av kometmateria erhölls med hjälp av spektroskopiska instrument redan på 1800-talet, och med början av rymdåldern hade mänskligheten möjlighet att direkt se och "röra" (om inte med våra egna ögon och händer, sedan med vetenskapliga instrument) kometernas svansar och prover av kometmateria . Sedan slutet av 1970-talet har flera rymdfarkoster lanserats för att studera kometer på en mängd olika sätt - från fotografering från små (med kosmiska mått mätt) avstånd till att samla in prover och leverera prover av kometmaterial till jorden. Men 1993 beslutade Europeiska rymdorganisationen att sikta på ett mycket mer ambitiöst mål – istället för att leverera prover till ett laboratorium på jorden, föreslog ingenjörer att leverera laboratoriet till en komet. Med andra ord, som en del av rymduppdraget Rosetta, var Philae-landaren tänkt att landa på ytan av en isig miniatyrvärld - kärnan i en komet.
10 års flygning
Utvecklingen av uppdraget tog tio år och 2003 var rymdfarkosten Rosetta redo för uppskjutning. Den var planerad att skjutas upp i rymden med hjälp av bärraketen Ariane??5 i januari 2003, men i december 2002 exploderade samma raket under uppskjutningen. Händelsen var tvungen att skjutas upp tills orsakerna till felet klargjordes, och rymdfarkosten på tre ton lanserades i en parkeringsbana först i mars 2004. Härifrån började han sin resa mot sitt mål - kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, men på ett väldigt cirkulerande sätt. "Det finns inga raketer som är tillräckligt kraftfulla för att direkt skjuta upp en rymdfarkost i en komets väg", förklarar Andrea Accomazzo, flygchef för Rosetta-uppdraget. — Därför var enheten tvungen att utföra fyra gravitationsmanövrar i jordens gravitationsfält (2005, 2007, 2009) och Mars (2007). Sådana manövrar gör det möjligt att överföra en del av planetens energi till rymdfarkosten och accelerera den. Två gånger korsade enheten asteroidbältet, och för att denna del av flygningen inte skulle gå till spillo, beslutades det samtidigt att utforska några objekt i bältet - asteroiderna Lutetia och Stynes."
För att studera kometens kärna: ALICE UV-videospektrometer för att söka efter ädelgaser i kometmaterialet. OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) Synlig och IR-kamera med två linser (700 och 140 mm), med en 2048x2048 pixelmatris. VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) Lågupplöst multispektral kamera och högupplöst spektrometer för värmeavbildning av kärnan och för att studera IR-spektrumet för komamolekyler. MIRO (Mikrovågsinstrument för Rosetta Orbiter) 3-cm radioteleskop för att detektera mikrovågsstrålning som är karakteristisk för vattenmolekyler, ammoniak och koldioxid. CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) Radar för "skanning" och erhållande av ett tomogram av kometens kärna. Sändaren är installerad på Philae-landaren och mottagaren är installerad på den kretsande satelliten. RSI (Radio Science Investigation) Användning av apparatens kommunikationssystem för att studera kärnan och koma. För att studera gas- och stoftmoln: ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) Magnetisk masspektrometer och masspektrometer för flygtid för att studera gasernas molekylära och joniska sammansättning. MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) Högupplöst atomkraftmikroskop för att studera dammpartiklar. COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer) Sekundär jonmassanalysator för att studera dammpartiklars sammansättning. GIADA (Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator) Stötanalysator och ackumulator av dammpartiklar för att mäta deras optiska egenskaper, hastighet och massa. RPC (Rosetta Plasma Consortium) Instrument för att studera interaktioner med solvinden.
Rosetta blev den första rymdfarkosten att resa till det yttre solsystemet med hjälp av solpaneler som en kraftkälla snarare än en radioisotop termoelektrisk generator. På ett avstånd av 800 miljoner km från solen (detta är den längsta punkten i uppdraget) överstiger belysningen inte 4% av jordens, så batterierna har en stor yta (64 m2). Dessutom är dessa inte vanliga batterier, utan speciellt designade för lågintensiva och låga temperaturer(Lågintensiva lågtemperaturceller). Men trots detta, för att spara energi i maj 2011, när Rosetta nådde mållinjen till kometen, sattes enheten i viloläge i 957 dagar: alla system stängdes av förutom kommandomottagningssystemet, kontrolldatorn och strömförsörjningssystem.
Första satelliten
I januari 2014 "väcktes Rosetta", förberedelserna började för en serie mötesmanövrar - bromsning och utjämning av hastigheter, såväl som det planerade införandet av vetenskapliga instrument. Samtidigt blev det slutliga målet för resan synligt bara några månader senare: på bilden som togs av OSIRIS-kameran den 16 juni upptog kometen bara 1 pixel. Och en månad senare fick den knappt plats på 20 pixlar.
APXS (Alpha X-ray Spectrometer) Alfa- och röntgenspektrometer för att studera den kemiska sammansättningen av jorden under enheten (sänker 4 cm). COSAC (COMetary Sampling and Composition) Gaskromatograf och flygtidsspektrometer för detektion och analys av komplexa organiska molekyler. PTOLEMY Gasanalysator för mätning av isotopsammansättning. CIVA (Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer) Sex mikrokameror för ytpanorering, en spektrometer för att studera provernas sammansättning, textur och albedo. ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) Högupplöst kamera för nedstigning och stereoavbildning av samplingsplatser. CONSERT (COMet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) Radar för "skanning" och erhållande av ett tomogram av kometens kärna. Sändaren är installerad på Philae-landaren och mottagaren är installerad på den kretsande satelliten. MUPUS (Multi-Purpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science) En uppsättning sensorer på apparatens stöd, provtagare och yttre ytor för mätning av densitet, mekaniska och termiska egenskaper hos jord. ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) En magnetometer och plasmamonitor för att studera magnetfältet och en komets interaktion med solvinden. SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment) En uppsättning av tre instrument för att studera markegenskaper: Cometary Acoustic Sounding Surface Experiment (CASSE) - med ljudvågor, Permittivitetssond (PP) - med hjälp av elektrisk ström,Dust Impact Monitor (DIM) mäter damm som faller på en yta. SD2 (Drill, Sample, and Distribution subsystem) En borrprovtagare som kan ta prover från ett djup på upp till 20 cm och leverera dem till ugnar för uppvärmning och till olika enheter för vidare analys.
Den 6 augusti utförde enheten en bromsmanöver, utjämnade kometens hastighet och blev dess "hederseskort". "Rosetta skapar krökta trianglar medan den är placerad cirka 100 km från kometen på solsidan för att fånga alla detaljer på dess upplysta yta", förklarar Frank Budnik, uppdragets flygdynamikspecialist. "På varje sida av denna triangel driver enheten i tre till fyra dagar, sedan ändras flygriktningen med hjälp av motorer. Banan är något böjd av kometens gravitation, och tack vare detta kan vi beräkna dess massa för att senare överföra enheten till en stabil låg bana. Samtidigt blir Rosetta den första i historien artificiell satellit kometer."
Nyckel i fickan
Mission Rosetta är uppkallad efter Rosettastenen, en stentavla som hittades 1799 av en fransk officer i Egypten. Samma text är ingraverad på tavlan - på det välkända antika grekiska språket, forntida egyptiska hieroglyfer och egyptisk demotisk skrift. Rosettastenen fungerade som nyckeln genom vilken lingvister kunde dechiffrera forntida egyptiska hieroglyfer. Sedan 1802 har Rosettastenen hållits inne brittiskt museum. Philae-landaren fick sitt namn efter den egyptiska ön Philae, där en bevarad obelisk med inskriptioner på forngrekiska och fornegyptiska hittades 1815, vilket (tillsammans med Rosettastenen) hjälpte lingvister att dechiffrera. Precis som Rosettastenen gav nyckeln till att förstå språken i antika civilisationer, vilket gjorde det möjligt att rekonstruera händelser för tusentals år sedan, kommer dess kosmiska namne, hoppas forskarna, att ge nyckeln till att förstå kometer, de gamla "byggstenarna" ” av solsystemet, som började för 4,6 miljarder år sedan.
Spaning från omloppsbana
Men att komma in i kometens bana är bara det första steget, som föregår den viktigaste delen av uppdraget. Enligt planen ska Rosetta fram till november studera kometen från sin bana och även kartlägga dess yta som förberedelse för landning. "Innan vi kom fram till kometen visste vi ganska lite om den, till och med dess form - en "dubbelpotatis" - blev känd först efter att ha lärt känna den på nära håll, säger Stefan Ulamek, chef för Philaes landningsteam, till Popular Mechanics. — När vi väljer landningsplats styrs vi av en uppsättning krav. För det första är det nödvändigt att ytan i princip är nåbar från den omloppsbana där enheten kommer att placeras. För det andra behöver du ett relativt plant område inom en radie av flera hundra meter: på grund av strömmar i gasmolnet kan enheten blåsas åt sidan under en ganska lång (upp till flera timmar) nedstigning. För det tredje är det önskvärt att belysningen på landningsplatsen förändras och dagen ger vika för natten. Detta är viktigt eftersom vi vill studera hur kometens yta beter sig under denna förändring. Men vi överväger också alternativ för rena "dagtid" platser. Vi har turen att kometens kärna roterar stabilt runt en axel, detta gör uppgiften mycket lättare."
Mycket mjuk landning
När landningsplatsen väl har valts kommer huvudevenemanget att äga rum i november - Philae-modulen på 100 kg kommer att separeras från fordonet och, genom att släppa tre ben, kommer den att göra den första landningen någonsin på kärnan av en komet. "När vi startade det här projektet hade vi absolut ingen aning om många av detaljerna i processen", säger Stefan Ulamek. "Ingen har landat på en komet tidigare, och vi vet fortfarande inte hur dess yta är: om den är hård som is, eller lös som nyfallen snö, eller något däremellan." Därför är landaren designad för att hålla sig på nästan vilken yta som helst. Efter att ha separerat från rymdskeppet Rosetta och minskat dess omloppshastighet kommer Philae-modulen att börja sin nedstigning till kometen under påverkan av dess låga gravitation, varefter den kommer att landa med en hastighet av cirka 1 m/s.
En bild av kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko tagen den 16 augusti av OSIRIS-kameran med en lång lins från ett avstånd av 100 km. Storleken på kometens kärna är 4 km, så bildupplösningen är ungefär 2 m per pixel. Med hjälp av en serie bilder av kometen har forskare redan identifierat fem möjliga landningsplatser. Det slutgiltiga valet kommer att göras senare.
Vid denna tidpunkt är det mycket viktigt att förhindra att enheten "studsar" och att fästa den på kometens yta, och flera olika system tillhandahålls för detta. Stöten vid beröring av landningsstöden kommer att dämpas av den centrala elektrodynamiska stötdämparen, i samma ögonblick som munstycket på den övre änden av Philae börjar fungera, kommer strålkraften från utsläppet av komprimerad gas att pressa enheten till ytan för flera sekunder medan den kastar två harpuner - stora som en penna - på kablar. Kablarnas längd (ca 2 m) bör räcka för att hålla harpunerna säkert, även om ytan är täckt med ett lager lössnö eller damm. På tre landningsstöd sitter isskruvar, som även skruvas fast i isen vid landning. Alla dessa system har testats på den tyska rymdorganisationens (DLR) landningssimulator i Bremen på både hårda och mjuka ytor, och vi hoppas att de inte kommer att misslyckas under verkliga förhållanden.”
Men detta kommer lite senare, men för nu, som seniorforskare vid ESA-direktoratet för vetenskaplig forskning med hjälp av automatiska enheter Mark McCaughrean, "vi är som barn som har åkt bil i tio år, och nu har vi äntligen kommit till det vetenskapliga Disneyland, där den mest spännande attraktionen väntar oss i november."
Redaktörens anmärkning: uppdaterad information om landning finns här.
