Aterizare pe o cometă. De ce au făcut oamenii de știință o probă pe suprafața unei comete?

Prin toate conturile, am intrat în epoca descoperirilor noi. Mulți anul trecut, cu o inimă scufundată, au urmat misiunea lui Rosetta. Aterizarea pe o cometă, prima în istorie, a fost o operație foarte complicată, ca întregul program. Cu toate acestea, dificultățile care au apărut nu diminuează importanța atât a evenimentului în sine, cât și a datelor pe care sonda spațială le-a produs deja și încă le furnizează. De ce am avut nevoie de o aterizare pe o cometă și ce rezultate au obținut astrofizica? Acest lucru va fi discutat mai jos.

Principalul secret

Să începem de departe. Una dintre sarcinile principale cu care se confruntă întreaga lume științifică este de a înțelege ce a contribuit nașterea vieții pe Pământ. De la antichitate pe această temă, au fost exprimate multe ipoteze. Una dintre versiunile moderne spune că nu cel puțin rolul a fost jucat aici de comete, dintre care multe au căzut pe planetă în timpul formării sale. Se crede că ar putea deveni furnizori de apă și molecule organice.

Dovada începutului

O astfel de ipoteză în sine justifică perfect interesul oamenilor de știință, de la astronomi la biologi, la comete. Cu toate acestea, există mai multe momente interesante. tailed obiecte spatiale Ei transmit prin spațiu informații destul de detaliate despre ceea ce sa întâmplat în primele etape ale formării sistemului solar. Atunci au fost formate cele mai multe comete. Astfel, aterizarea pe o cometă face posibilă studierea literală a materiei din care sa format bucata noastră din Univers cu mai mult de patru miliarde de ani în urmă (și nu este nevoie de mașină de timp).

În plus, studiul mișcării cometei, compoziția și comportamentul acesteia atunci când se apropie de Soare dă un imens cantitatea de informații despre obiecte spațiale similare, permite verificarea multor ipoteze și ipoteze științifice.

anamneză

Firește, "călătorii" au fost deja studiați cu ajutorul navelor spațiale. Șapte spanuri au fost trecute în urma cometelor, în timpul cărora au fost făcute fotografii, au fost colectate anumite informații. Acestea au fost doar overflights, deoarece întreținerea pe termen lung a unei comete este o chestiune complicată. În anii `80, aparatele americano-europene ICE și Sovietul Vega au acționat ca producători de astfel de date. Ultima dintre astfel de întâlniri a avut loc în 2011. Apoi, datele despre obiectul spațial cu coadă au fost colectate de aparatul Stardust.

Studiile anterioare au oferit oamenilor de știință o mulțime de informații, dar să înțeleagă specificul cometelor, iar răspunsul la multe dintre problemele de mai sus nu este suficient. Treptat, oamenii de știință au ajuns să realizeze necesitatea unui pas destul de îndrăzneț - organizarea zborului navei spațiale către cometă și aterizarea ulterioară a sondei pe suprafața sa.

Misiunea unică

Pentru a simți cât de mult este o operațiune dificilă a aterizării pe o cometă, trebuie să înțelegeți despre ce este vorba corpul cosmic. Se mișcă prin spațiu la o viteză extraordinară, uneori atingând câteva sute de kilometri pe secundă. În acest caz, coada coșei, formată atunci când corpul se apropie de Soare și arată atât de frumos de pe Pământ, este un amestec de gaz și praf. Toate acestea complică foarte mult nu numai plantarea, ci și mișcarea într-un curs paralel. Este necesar să se egaleze viteza dispozitivului cu viteza obiectului și să se aleagă momentul potrivit pentru convergență: cu cât este mai apropiată cometa de Soare, cu atât mai puternice sunt emisiile de pe suprafața sa. Și numai atunci se poate efectua aterizarea pe cometă, care va fi în continuare complicată și indicatori slabi de gravitate.

Selectați un obiect

Toate aceste circumstanțe au făcut necesară abordarea cu atenție a obiectivului misiunii. Aterizarea pe cometa Churyumov-Gerasimenko nu este prima opțiune. Inițial, sa presupus că sonda "Rosetta" va fi trimisă la cometa Virtanen. Cu toate acestea, planurile au fost întrerupte de caz: cu puțin înainte de pretinsa expediere, motorul vehiculului de lansare Ariane-5 a refuzat. Era ea care trebuia să aducă Rosetta în spațiu. Ca rezultat, lansarea a fost amânată și a existat necesitatea de a selecta un obiect nou. Au devenit cometa Churyumov-Gerasimenko sau 67P.

Acest obiect spațial a fost descoperit în 1969 și a fost numit după descoperitori. Acesta aparține numărului de comete cu perioadă scurtă și face o revoluție în jurul Soarelui în aproximativ 6,6 ani. Nu este nimic deosebit de remarcabil despre 67P, dar are o traiectorie de zbor bine studiată, care nu depășește orbita lui Jupiter. Pentru ea, Rosetta a pornit pe 2 martie 2004.

"Umplerea" navei spațiale

Sonda Rosetta a transportat o cantitate mare de echipamente în spațiu, destinată cercetării și fixării rezultatelor. Printre acestea se numără camerele capabile să detecteze radiații în partea ultravioletă a spectrului și aparatele necesare studierii structurii analizei cometei și a solului, precum și instrumente de studiere a atmosferei. În total, au fost disponibile pentru Rosetta 11 instrumente științifice.

În mod separat, trebuie să ne oprim la modulul descendent al "Fila" - era cel care trebuia să aterizeze pe cometă. Unele echipamente de înaltă tehnologie au fost plasate direct pe ea, deoarece era necesar să se studieze obiectul spațial imediat după aterizare. În plus, "Phila" a fost echipat cu trei harpoane pentru fixarea fiabilă pe suprafață după ce a fost coborât de "Rosetta". Aterizarea pe o cometă, așa cum am menționat deja, implică unele dificultăți. Gravitatea este atât de mică încât, în absența atașamentelor suplimentare, modulul riscă să se piardă în spațiu deschis.

Pe drum lung

Aterizarea pe cometa în 2014 a fost precedată de un zbor de zece ani al sondei Rosetta. În acest timp, el a fost de cinci ori aproape de Pământ, a zburat lângă Marte, a întâlnit doi asteroizi. Imaginile magnifice luate de sonda în această perioadă, amintesc din nou frumusețea naturii și a universului în diferitele sale părți.

Cu toate acestea, poate apărea o întrebare logică: de ce Rosetta a circulat atât de mult în sistemul solar? Este clar că fotografiile și alte date colectate în timpul zborului nu au fost scopul său, ci, mai degrabă, au devenit un bonus plăcut și interesant pentru cercetători. Scopul acestei manevre este de a aborda cometa din spate și de a egaliza viteza. Rezultatul unui zbor de zece ani a fost transformarea reală a lui Rosetta într-o companie de cometă Churyumov-Gerasimenko.

convergență

Acum, în aprilie 2015, putem spune cu încredere că sonda aterizată pe cometă ca întreg a avut succes. Cu toate acestea, în luna august a anului trecut, când dispozitivul a intrat doar pe orbita corpului cosmic, era încă o chestiune de viitor apropiat.

Sonda cometei a aterizat pe 12 noiembrie 2014. Aproape toata lumea a urmat aterizarea. Deblocarea "Fila" a fost un succes. Problemele au început în momentul aterizării: harponii nu au funcționat și dispozitivul nu sa putut fixa la suprafață. "Fily" sa repezit de două ori de la cometă și doar pentru a treia oară a reușit să coboare și a zburat din locul presupusului aterizare de aproximativ un kilometru.

Ca rezultat, modulul "Fila" se afla într-o zonă în care aproape nu pătrunde lumina soarelui necesare pentru completarea încărcării energetice a bateriilor. În cazul în care aterizarea pe cometă nu se întâmplă foarte bine, dispozitivul a fost echipat cu o baterie încărcată, proiectată timp de 64 de ore. A lucrat puțin mai puțin, 57 de ore, dar în acest timp "Phil" a reușit să facă aproape tot ceea ce a fost creat.

rezultate

Aterizarea pe cometa Churyumov-Gerasimenko a permis oamenilor de știință să obțină date extinse despre acest corp spațial. Multe dintre ele nu au fost încă procesate sau necesită analize, dar primele rezultate sunt deja prezentate publicului larg.

Corpul cosmic studiat în formă este similar cu diblu de cauciuc (aterizarea pe cometă trebuia să se afle în zona "capului"): două părți rotunde comparabile sunt legate printr-un izmir îngust. Una dintre sarcinile cu care se confruntă astrofizicii este să înțeleagă motivul pentru această siluetă neobișnuită. Astăzi, a prezentat două ipoteze principale: fie rezultatul unei coliziuni între două corpuri, sau la formarea Istmul a dus la procese de eroziune. În prezent, nu a fost primit nici un răspuns exact. Datorită cercetării "Fila", a devenit cunoscut doar faptul că nivelul de gravitate al cometei nu este același. Cel mai mare indicator este observat în partea superioară a nucleului și cel mai mic - doar în zona "gâtului".

Reluare și structură internă

Modulul "Fily" a descoperit pe suprafața cometă diferite formațiuni, similare în aparență cu munții și dune. Prin compoziția lor, majoritatea sunt un amestec de gheață și praf. Dealurile cu înălțimea de până la 3 metri, numite bumps de gâscă, apar la 67P destul de des. Oamenii de știință sugerează că s-au format în primele etape ale formării sistemului solar și pot acoperi suprafața altor corpuri celeste similare.

De vreme ce sonda de la cometa nu sa coborât în ​​modul cel mai de succes, oamenii de știință s-au temut să înceapă forarea planificată a suprafeței. Cu toate acestea, a făcut-o la fel. Sa dovedit că sub stratul superior este altul, mai dens. Cel mai probabil, este compus din gheață. Această ipoteză este susținută de o analiză a vibrațiilor înregistrate de aparat în timpul aterizării. În același timp, fotografiile spectrografelor arată o corelație inegală între compuși organici și gheață: primele sunt în mod clar mai mari. Acest lucru nu este de acord cu ipotezele oamenilor de știință și pune sub semnul întrebării versiunea originii cometei. Sa presupus că a fost formată în sistemul solar, lângă Jupiter. Studiul imaginilor, totuși, respinge această ipoteză: aparent, 67P format în centura Kuiper, situată dincolo de orbita lui Neptun.

Misiunea continuă

Nave spațiale „Rosetta“ urmări îndeaproape activitățile modulului „FILA“ până când somnul lui, el nu a părăsit cometa Churyumov-Gerasimenko până în prezent. El continuă să observe obiectul și să trimită date către Pământ. Astfel, responsabilitățile sale includ fixarea emisiilor de praf și gaze, care cresc pe măsură ce cometa se apropie de Soare.

Sa stabilit anterior că principala sursă de astfel de emisii este așa-numitul gât de cometă. Motivul pentru aceasta poate fi gravitatea scăzută a acestei regiuni și efectul rezultat al acumulării energiei solare reflectate de siturile vecine. În luna martie a acestui an, „Rosetta“, și a înregistrat emisia de praf și gaz, un fapt interesant, care a avut loc pe partea întunecată (ca regulă, astfel de fenomene sunt rezultatul suprafeței de încălzire, adică, pe partea însorită a cometei). Toate aceste procese și caracteristici ale lui 67P nu trebuie încă să fie explicate, în timp ce colectarea datelor continuă.

Prima aterizare din istoria omenirii de pe suprafața unei comete a fost rezultatul muncii unui număr mare de oameni de știință, tehnicieni, ingineri și designeri timp de aproape patruzeci de ani. Astăzi, misiunea Rosetta este recunoscută ca fiind unul dintre cele mai ambițioase evenimente din epoca spațială. Firește, astrofizicii nu intenționează să pună capăt acestui lucru. Printre planurile ambițioase de viitor se numără crearea unui modul de coborâre, care va fi capabil să se deplaseze pe suprafața cometelor, și nave spațiale care ar putea ajunge aproape de obiect, pentru a colecta probe de sol și să le întoarcă pe Pământ. În general, proiectul de succes Rosetta inspiră oamenii de știință din ce în ce mai îndrăzneți programe de dezvoltare a secretelor universului.