Успех миссии Rosetta и самые близкие контакты с кометами

Несмотря на нехватку энергии, некоторые неполадки при приземлении и погружение в режим гибернации спустя три дня непрерывной работы, миссия Rosetta успела отправить на Землю данные, которые обеспечат ученых работой на годы. «Данные, собранные Philae и Rosetta, сделают эту миссию важнейшей для науки о кометах», — заявил Мэтт Тейлор, ученый проекта Rosetta.

Европейский научный зонд отправил данные, полученные в ходе экспериментов, на материнский корабль «Розетта» в последние часы перед тем, как его батарея окончательно села. Важнейшую информацию должен предоставить долгожданный химический анализ образцов, собранных в процессе бурения ледяной и пыльной поверхности кометы, считают ученые.

Задуманная более 20 лет назад, миссия «Розетта» стремится пролить свет на происхождение Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад и, возможно, жизни на Земле. В астрофизике набирает обороты теория того, что в юности Землю бомбардировали эти ледяные и богатые углеродной пылью тела, они же могли и занести основы жизни.

Филы — это остров на реке Нил, где был обнаружен обелиск, покрытый письменами на двух языках, включая имена Клеопатры и Птолемея, высеченные египетскими иероглифами. Обелиск предоставил французскому историку Жану-Франсуа Шампольону последние улики, которые позволили ученому расшифровать иероглифы Розеттского камня и раскрыть секреты цивилизации Древнего Египта. Так же, как обелиск Филы и Розеттский камень предоставили ключи к древней цивилизации, посадочный модуль «Филы» и орбитальное судно «Розетта» стремятся раскрыть тайны старейших строительных блоков Солнечной системы — комет.

Данные, отправленные с кометы Чурюмова — Герасименко, позволят ученым заглянуть назад на 4,6 миллиарда лет во времена, когда планет еще не существовало, и только гигантский рой астероидов и комет кружил вокруг Солнца. Данные «Филы» позволят определить физические свойства поверхности кометы, а также ее химический, минералогический и изотопный состав. Это дополнит общие исследования характеристик и динамических свойств кометы, а также морфологии ее поверхности. «Филы» могут предоставить последние улики миссии «Розетта», которые позволят раскрыть секреты зарождения жизни на Земле.

«Филы» приземлился в тени после двойного отскока в среду. Тень не дает аппарату зарядить солнечные батареи, чтобы продлить миссию свыше первоначальной 60-часовой рабочей программы. Инженеры миссии не исключают, что контакт с посадочным модулем может состояться в ближайшие месяцы, по мере того как комета 67P/Чурюмова — Герасименко приближается ближе к Солнцу.

«Розетта» и полезный груз аппарата преодолели более шести миллиардов километров, покружив по внутренней Солнечной системе, прежде чем догнать комету в августе. В среду «Филы» попрощался с материнским судном и спустился к комете, летящей на скорости 18 километров в секунду в 510 миллионах километров от Земли.

Приземление прошло не так, как планировалось — что, в принципе, было предсказуемо. Шансы на успешное приземление оценивались как один к двум. «Филы» сел прямо в центре запланированного места посадки, но пару анкерных гарпунов не удалось развернуть. Затем аппарат отскочил, приземлился снова, потом снова подпрыгнул, но в третий раз приземлился примерно в километре от изначального места посадки.

«Филы» оказался в тени скалы, наклоненный под таким углом, что одна из его трех ног оказалась направленной в небо. При весе в 100 кг на Земле, на комете «Филы» обладает массой в один грамм — легче пера — благодаря низкой гравитации кометы. Любой толчок мог привести к тому, что аппарат улетит в космос. Недостаток солнечного света означал, что после того, как батарея, рассчитанная на 60 часов работы, иссякнет, аппарат замолчит надолго. Впрочем, как утверждают руководители программы, миссия оказалась успешной на 100% и всю запланированную работу аппарат выполнил успешно.

Используя набор из десяти инструментов аппарата, ученые начали с пассивного наблюдения — сделали снимки, измерили плотность, температуру и внутреннюю структуру, «понюхали» молекулы на поверхности, в общем, все, что не могло сдвинуть аппарат с места.

Затем начался важный, но рискованный эксперимент: ученые пробурили поверхность кометы, чтобы проанализировать материал, из которого она состоит, выявить его химическую сигнатуру. Все эти данные были сохранены и отправлены на Rosetta, когда индикаторы заряда подошли вплотную к критической отметке.

«Мы получили все», — рассказал ученый миссии Жан-Пьер Бибринг. — «Сказочно — это лучшее слово, которое подойдет для описания».

Комета 67P совершит петлю вокруг Солнца в следующем году, оставив впечатляющий ледяной след воды, испарившейся с ее поверхности под действием излучения солнца. «Розетта» будет сопровождать головную часть кометы вплоть до последних пределов Солнечной системы в декабре 2015 года.

Поскольку миссия Rosetta — это беспрецедентное по своей сложности и успешности мероприятие по контакту с кометой, давайте вспомним историю сближений с другими кометами за все время исследования космоса. Вместе с Rosetta было семь встреч, шесть комет и пять космических аппаратов.

Комета 1P/Галлея (1986)

Бесспорно, самая известная комета в истории, комета Галлея, была главной мишенью для космических агентств в 1986 году из-за своего 76-летного цикла орбитального прохождения по внутренней Солнечной системе.

Наука о кометах активно развивается, но в 1986 году было известно совсем мало о составе этих межпланетных бродяг.

В октябре того года 15-километровую комету Галлея посетил зонд «Джотто» от Европейского космического агентства. Зонд весом в полтонны прошел в 600 километрах от ядра кометы, сделав первые фотографии вырывающихся паров и льда с поверхности кометы, которые и образуют хвост и кому (облако газа, окружающего ядро).

Именно эта миссия подтвердила теорию кометного состава под названием «грязный снежок»: смесь летучих льдов и пыли.

Тем не менее «Джотто» смог подобраться так близко к комете с помощью «Армады Галлея», ряда международных космических аппаратов, которым было поручено наблюдать за этим редким событием. «Джотто» сделал снимки с относительно близкого расстояния, а два российско-французских спутника («Вега-1» и «Вега-2») и два японских аппарата («Сюисей» и «Сакигаке») наблюдали издалека.

Комета 19P/Борелли (2001)

Комета Борелли, почти в два раза меньше кометы Галлея, обладает похожими характеристиками. Ядро тоже в форме картошки и весьма темное. Дегазация паров наблюдается из трещин в ядре коры, где летучие вещества подвергаются воздействию солнечного света, возгоняя лед в космос.

Зонд NASA Deep Space 1 пролетел рядом с кометой на расстоянии 3417 километров 22 сентября 2001 года.

Комета 81P/Уайльда (2004)

Комета «Уайльд-2» — еще говорят «Вильт» в честь шведа-открывателя Пауля Вильта, обнаружившего ее в 1978 году — подверглась серьезной перетряске в 1974 году. Было подсчитано, что из-за близкого прохождения к Юпитеру в 1974 году комета в 5 км в поперечнике теперь будет делать полный оборот вокруг Солнца раз в 6 лет, а не в 43 года, как раньше, пока газовый гигант не испепелил ее.

Это изменение орбиты означало и то, что «Уайльд-2» была идеальной целью для миссии NASA Stardust. 4 января 2004 года зонд Stardust подошел так близко к комете, что смог собрать частицы из ее комы. Этот снимок сделан с расстояния менее 240 километров.

Канистра с образцами Stardust успешно вернулась на Землю, приземлившись в Юте 15 января 2006 года. Микроскопические частицы, захваченные у кометы, дали ценные данные об органике, содержащейся в комете.

Комета 9P/Темпеля (2005)

Миссия Deep Impact добралась до 8-километровой кометы «Темпель-1» в 2005 году. 4 июля зонд намеренно разбился о ядро кометы, подняв облако пыли. Остался кратер в 100 метров шириной и 30 метров глубиной.

За облаком соединений ученые наблюдали с Земли. В 2011 году миссия Stardust-NEXT повторно посетила комету «Темпель-1».

Комета 103P/Хартли (2010)

Пятая встреча космического зонда с кометой произошла 4 ноября 2010 года. Переработанный зонд Deep Impact — теперь уже миссия EPOXI — посетил комету «Хартли-2» для изучения ее ядра странной формы. Она и правда была странной — больше похожей на арахис или на куриную голень.

Во время своего сближения до 700 километров EPOXI сфотографировал неправильную топографию кометы: две грубых доли, соединенные гладким центром. Можно увидеть и струи газа, которые выбрасываются из отдельных мест.

Во время облета «Хартли-2», на пресс-конференции NASA в Лаборатории реактивного движения, ученые выразили удивление по поводу того, что эти струи газа выбрасываются как из освещенных солнцем, так и затененных участков на поверхности кометы.

Само собой разумеется, анализ данных, полученных во время облета «Хартли-2», займет некоторое время.

Комета 9P/Темпеля (2011)

14 февраля 2011 года ветеран миссии Stardust-NEXT посетил комету во второй раз. Комета «Темпель-1» была впервые посещена в ходе миссии Deep Impact в 2005 году в виде столкновения с ядром кометы. Вторая встреча с кометой дала ученым беспрецедентную возможность для изучения той же кометой спустя шесть лет после облета вокруг Солнца.

Предварительные результаты показали, что «Темпель-1» претерпела некоторую эрозию за эти шесть лет в глубоком космосе. Кроме того, ударный кратер, который был запечатлен во время облета Stardust-NEXT, оказался точном таким, как и предполагалось после столкновения в 2005 году.

Тем не менее он был более гладким, чем ожидалось, хотя такой же по форме и размерам, поэтому сейчас идет работа — анализ 72 фотографий, сделанных в ходе изучения кометы, с целью понять процессы, формирующие ядро кометы.