Все самое важное о миссии Rosetta. Космическая миссия Rosetta достигла своей кульминации
12 ноября 2014 года в истории освоения космоса произошло уникальное событие - впервые земной аппарат осуществил мягкую посадку на поверхность кометы. Это был кульминационный момент миссии «Розетта», нацеленной на раскрытие тайн кометы Чурюмова-Герасименко.
Все началось с открытия кометы
Рассказ об уникальной космической миссии «Розетта» можно начать с далекого 1969 года, когда в Казахстан в обсерваторию на Каменском плато в Алма-Ате в короткую командировку приехали сотрудник Главной астрономической обсерватории АН Украинской ССР Клим Чурюмов и аспирантка Киевского национального университета Светлана Герасименко. Цель их поездки заключалась в наблюдении периодических комет на 50-сантиметровом телескопе Максутова АСИ-2.
Кометы давно интересовали ученых. Изучение этих космических тел могло пролить свет на формирование Солнечной системы, зарождение жизни на Земле, на связь между прохождением комет рядом с нашей планетой и возникновением эпидемий. Кроме того, кометы, как и астероиды, представляют огромную опасность для нашей цивилизации в случае столкновения с Землей. В 1986 году мировым научным сообществом была проделана масштабная работа по изучению комет. Тогда знаменитая комета Галлея (1Р) сблизилась с Солнцем, и для ее изучения были отправлены сразу пять космических аппаратов: «Вега-1» и «Вега-2» (СССР),«Сакигакэ» и «Суйсэй» (Япония), а также «Джотто» (Европейское космическое агентство).
Этим аппаратам удалось собрать немало ценной информации, которая позволила дать ответы на многие вопросы, однако для более полного понимания природы комет требовалось изучение вещества их ядер. НАСА и ЕКА начали разработку совместного проекта, который предусматривал пролет астероида и достижения кометы. Планировалось, что космический аппарат произведет отбор образца вещества ядра кометы и доставит его на Землю. В начале 1990-х годов НАСА сократили финансирование, и американцы отказались от этого проекта. В результате Европейскому космическому агентству пришлось забыть о планируемом возвращении аппарата с образцом ядра кометы и думать об анализе состава ядра кометы непосредственно в космосе. Так начиналась разработка проекта «Розетта».
Почему такие странные названия?
Почему проект получил название «Розетта»? Не все знакомы с историей исследования древнеегипетской цивилизации, а ведь в ней довольно важную роль сыграл знаменитый Розеттский камень, который нашли в 1799 году в дельте Нила рядом с египетским городом Розетты.
Это был обломок стелы из гранодиорита, его главной достопримечательностью являлись надписи, одна из которых была выполнена древнеегипетскими иероглифами, другая на древнегреческом языке. Благодаря этому французу Жану-Франсуа Шампольону удалось начать расшифровку древнеегипетских иероглифов.
По существу, Розеттский камень сыграл роль своеобразного ключа к тайнам древнеегипетской цивилизации. А вот проект ЕКА «Розетта» должен был стать ключом к раскрытию тайн комет, поэтому он и получил такое название. Фонд «Продлить мгновение», ставящий целью сохранение языкового богатства нашей цивилизации, специально для этой миссии подготовил 5-сантиметровый никелевый диск, который был установлен на корпусе аппарата «Розетта». На диске находились надписи на сотнях языков народов Земли, некоторые журналисты назвали этот диск современным аналогом Розеттского камня.
Весьма необычное название - «Филы» - получил и спускаемый аппарат, предназначенный для посадку на комету Чурюмова-Герасименко. Как и название «Розетта», оно также имело прямую снизь с расшифровкой древнеегипетской письменности. Филы — это название острова посреди Нила, на котором был найден обелиск с надписями, выполненными древнеегипетскими иероглифами и на древнегреческом языке. Из Египта ценный обелиск перекочевал в английское поместье Кингстон-Лейси в графстве Дорсет, принадлежащее известному египтологу Уильяму Джону Бэнксу.
Ученый тщательно изучил надписи, ему удалось установить, как иероглифами на обелиске были записаны имена Птолемея и Клеопатры. Это сыграло свою роль в удачной попытке Шампольона расшифровать египетские иероглифы. Таким образом,наравне с Розеттским камнем, обелиск из Филы стал еще одним ключом для раскрытия тайн Древнего Египта. Как оказалось, египетская тема в названиях космических аппаратов принесла миссии удачу; несмотря на некоторые проблемы, она в целом прошла успешно и позволила получить немало ценной информации о кометах.
Долгий путь с двумя космическими «свиданиями»
Любопытно, что комета Чурюмова-Герасименко стала целью миссии «Розетта» случайно, первоначально предполагалось изучить комету Виртанена, открытую в 1948 году астрономом Карлом Виртаненом (США). Однако 11 декабря 2002 года неудачный пуск ракетоносителя «Ариан-5» послужил причиной отсрочки старта миссии, планировавшегося на 12 января 2003 года. Дело в том, что «Розетту» должен был вывести и космос аналогичный ракетоноситель, его техническая проверка привела к задержке старта на целый месяц.
Из-за этого направлять «Розетту» к комете Виртанена стали нецелесообразным, пришлось искать другую цель, ей и стала комета Чурюмова - Герасименко. Запуск космического аппарата состоялся 2 марта 2004 года с космодрома Куру во Французской Гвиане. На запуск в качестве почетных гостей ЕКА были приглашены С. И. Герасименко, научный сотрудник Института астрофизики АН Таджикистана, и К. И. Чурюмов, профессор Киевского университета, ведь «Розетта» летела к открытой ими комете.
Путь к цели у «Розетты» был довольно сложным, достаточно вспомнить, что он включал четыре гравитационных манёвра (три у Земли и один у Марса) и пять витков вокруг Солнца. Согласно траектории полета, аппарат прошел рядом с астероидами Штейне и Лютеция. В августе и сентябре 2008 года состоялась встреча «Розетты» с астероидом Штейне, правда, встречей это можно было назвать только по космическим масштабам, ведь аппарат и астероид разделяло 800 км.
К сожалению, из-за проблем с одной из камер снимки астероида Штейне вышли с невысоким разрешением, однако и они позволили ученым получить немало ценной информации. В частности, на снимках астероида в его верхней части отчетливо виден внушительный кратер диаметром примерно в два километра, а всего на поверхности Штейнса ученые насчитали 25 кратера диаметром более 200 метров. Удалось подтвердить и ранее рассчитанный диаметр астероида в 5 километров. А вот встреча с Лютецием в июле 2010 года прошла гораздо успешнее, удалось получить большое количество качественных снимков астероида, что позволило составить его детальную карту.
Период с июля 2011 по январь 2014 года «Розетта» «проспала» и включилась в активную фазу, когда приблизилась к комете Чурюмова-Герасименко. 7 августа 2014 года от «Розетты» до ядра кометы оставалось около 100 км, в этом же месяце она стала спутником кометы. Надо ли говорить, что данное событие произошло впервые за всю историю освоения космического пространства. Далее началась заключительная и самая интересная часть миссии.
«Розетта» и «Филы» исследуют комету
«Розетта» была оснащена множеством приборов, предназначенных для изучения кометы. Одни служили для дистанционного изучения ее ядра в ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного излучения; другие выполняли анализ газа и пыли; третьи отслеживали воздействие Солнца. Специальный прибор MIDAS, основанный на атомно-силовой микроскопии, был предназначен для сбора и фотографирования частиц пыли, находящейся в ореоле кометы.
У посадочного аппарата «Филы» массой в 100 кг имелись в наличии свои инструменты для анализа ядра кометы, так называемые пиролизеры, предназначенные для разогревания образцов вещества и фиксации их химического и изотопного состава. Кроме них он был оснащен газовым хроматографом и масс-спектрометром. Всего на аппарате находилось десять научных приборов общей массой 26,7 кг. Имелись на нем и два специальных гарпуна, предназначенных для закрепления на поверхности кометы при посадке аппарата.
14 октября 2014 года после тщательного анализа поверхности кометы было определено мести посадки зонда. Его назвали «Агилкия» в честь еще одного острова на Ниле, именно на него перенесли памятники архитектуры Древнего Египта с острова Филы перед его затоплением в процессе возведения Асуанской плотины. Как видите, команда миссии сохранила приверженность к древнеегипетской теме до завершающего этапа.
На расстоянии 22,5 км от кометы зонд «Филы» отделился от «Розетты» и направился к своей конечной цели. Со скоростью 1 м/с «Филы» целых 7 часов добирался до кометы, попутно делая снимки и «Розетты», и космической странницы. Увы, идеальной посадки не получилось. Сначала не сработали гарпуны, потом отказал маневровый двигатель, в результате произошел первый отскок от поверхности кометы, потом - новое касание и второй отскок, только в 17:32 по всемирному времени 12 ноября 2014 года «Филы» наконец-то сел на поверхность кометы.
Вместо активной работы 15 ноября «Филы» переключили в режим энергосбережения, при котором были выключены все научные приборы и большая часть бортовых систем. Заряд батарей был настолько мал, что поддерживать постоянные сеансы связи с аппаратом не было возможности. По мнению команды миссии, с приближением кометы к Солнцу освещенность солнечных батарей могла повыситься и энергии станет достаточно для включения аппарата.
Подобные ожидания оказались слишком оптимистичными. 13 июня 2015 года с аппаратом «Филы» вновь была установлена связь; увы, она продержалась меньше месяца и 9 июля прекратилась. Из-за тени, в которой находились солнечные батареи, они больше не могли вырабатывать необходимое количество электроэнергии для подзарядки аккумуляторов, «Филы» замолчал навсегда.
30 сентября 2016 года наступил заключительный акт миссии - «Розетта» была направлена на контролируемое столкновение с кометой Чурюмова-Герасименко. Аппарат направили в район «колодцев» - своеобразных кометных гейзеров. «Падение» на комету продолжалось 14 часов, все это время «Розетта» передавала на Землю фотоснимки и результаты анализов газовых потоков. Когда она обрушилась на поверхность кометы, миссия стоимостью 1,4 млрд евро закончилась. Кстати, точку, где навечно успокоилась «Розетта», назвали словом «Сайс», это название города, где нашли Розеттский камень.
1496
Запустить с Земли космический аппарат, который через десять лет на расстоянии 0,5 млрд. км от нашей планеты догонит крошечную глыбу размером 5 км, войдет на ее орбиту, мягко высадит на ее поверхность свой мобильный модуль и будет изучать строение этой кометы - это что-то фантастическое. После этого эксперимента полеты на Луну и Марс кажутся простейшими задачами. Однако это свершилось и 12 ноября 2014 г. спускаемый аппарат Филаи сел на комету 67P/ Чурюмов-Герасименко и передал ее изображение и массу научных данных на Землю с расстояния 500 000 000 км. Об этом событии сейчас много говорят и пишут. Мы тоже не могли оставить без внимания это достижение нашего века. Надеемся, что в данном материале, подготовленном по материалом официальных сайтов организаторов полета, Вы найдете ответы на интересующие многих вопросы.
Что за комета и почему так называется? Комета 67P/ Чурюмов-Герасименко была названа в честь ее первооткрывателей - Клима Чурюмова и Светланы Герасименко, которые заметили и сфотографировали комету в 1969 г, наблюдая за звездным небом из обсерватории Астрофизического института в Алма-Ате. Комета несколько раз приближалась к Солнцу и была видна с Земли: в 1969, 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 и 2009 годах. В 2003 г. был получено изображение кометы с помощью телескопа Хаббл, которое позволило оценить размеры кометы - примерно 3 х 5 км.
Почему космическую станцию назвали «Розетта»? Розетта (Rosetta) названа так в честь известного камня «Rosetta Stone», весом 762 кг., состоящего из вулканического базальта и сейчас хранящегося в Британском музее, в Лондоне. Камень послужил ключом к расшифровке античных Египетских писаний. Камень был обнаружен французскими солдатами, которые готовились снести старую стену около деревни Rashid (Rosetta) в дельте Нила в 1799 г. Высеченные на камне надписи содержали Египетские иероглифы и одновременно греческие слова, которые можно было легко понять. Исследуя надписи на камне, историки смогли начать расшифровку мистических античных рисунков и воссоздать историю древнего Египта. Подобно тому, как Камень Розетта стал ключом к древней цивилизации, космический аппарат Розетта должен открыть загадку самых старых строительных кирпичиков Солнечной системы - комет.
Почему спускаемый модуль назвали Филаи? Филаи (Philae) - спускаемый аппарат Розетты тоже назван в честь находки, позволившей расшифровать древние Египетские надписи. Philae obelisk - один из двух обелисков, найденных в 1815 г на острове Philae (по-русски обычно переводят, как Филы) в южном Египте. На обелиске также были найдены иероглифы и древнегреческие слова, ученые смогли распознать на обелиске имена «Птолемей» и «Клеопатра», написанные иероглифами. По-русски спускаемый аппарат Philae иногда произносят, как Филы, по имени египетского острова. Но иностранцы так не говорят. Если прислушаться к европейцам, то произношение зависит от акцента. Англичане говорят что-то между Филаи и Филей, итальянцы очень близко к Филя.
Какова полная траектории полета? Траектория действительно очень сложная. Розетта была запущена в 2004 г. из Французского космодрома и на первом этапе заняла «парковочную орбиту». Затем она ускорялась, подобно космическому биллиардному шару внутри Солнечной системы, сделав за десять лет почти четыре витка вокруг Солнца по сложной траектории, используя гравитацию Земли и Марса. Интересен график космического полета:
Подготовка к сближению с кометой (маневрирование) май-август 2014 г
Как осуществлялась связь с Землей? Все научные данные с приборов на борту станции были переданы на Землю с помощью радиосвязи. Этот же канал связи использовался для управления приборами на борту. Центр управления полетом расположен в Европейском космическом центре (the European Space Operations Centre (ESOC) в Дармштадте, Германия.
Какого размера Розетта? Картинок множество, иногда по ним трудно оценить реальные размеры корабля. Розетта, на самом деле, представляет собой алюминиевый ящик размерами 2.8 x 2.1 x 2.0 метров. С одной стороны аппарата располагается двухметровая вращающаяся локационная тарелка - антенна. С противоположной стороны прикреплен спускаемый аппарат. С двух других сторон простираются огромные крылья Площадь каждого крыла 32 кв.м. Размах крыльев - 32 м. Каждое крыло состоит из пяти панелей. Оба крыла могут свободно вращаться на ± 180 °, чтобы поймать максимум солнечного света. Полная масса аппарата около 3 тонн., из них масса научных приборов - 165 кг. Спускаемый аппарат Филаи весит 100 кг содержит 10 научных приборов весом 21 кг.
Кто изготовил и запустил космический аппарат, сколько он стоил? В проект были вовлечены более 50 компаний из 14 стран Европы и США. Основной разработчик -Astrium Germany с подрядчиками: Astrium UK (платформа корабля), Astrium France (авиационное оборудование), Alenia Spazio (сборка, интегрирование частей, контроль). Стоимость космического проекта оценивается в 1,4 млрд. евро.
Что Филаи передал на Землю? 12 ноября из космической станции Розетта был спущен на поверхность кометы спускаемый аппарат Филаи. Ученые столкнулись с неожиданной проблемой - не сработали гарпуны, призванные сразу зацепиться за поверхность, в результате аппарат подскочил два раза, прежде чем закрепился на поверхности. Точное месторасположение Филаи стало не известно. Однако связь с аппаратом поддерживалась, на Землю передавалась информация и снимки с поверхности. В том числе была передана информация об измерении температуры. Тепловизионный прибор, входящий в состав MUPUS (MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface), размещенный на корпусе Филаи, работал в течение всей посадки и трех касаний поверхности. Во время финального приземления MUPUS зарегистрировал температуру -153 °С вблизи дна внешнего балкона аппарата в момент перед его развертыванием на поверхности. После посадки и развертывания, сенсоры около верхушки аппарата охладились еще на 10 °С в течение примерно получаса. Ученые предполагают, что охлаждение произошло из-за радиационной передачи тепла ближайшей стенке (неровность на поверхности кометы), видимой на снимках, либо из-за погружения сенсора в холодную пыль на поверхности кометы. Как планировалось, было проведено бурение поверхности специальным буром CD2, который затем передал взятые пробы анализатору COSAC. Однако ученые не уверены, что бур действительно передал глубинные пробы, а не газ и пыль с поверхности, т.к. Филаи был не достаточно закреплен на поверхности и мог подняться во время бурения. Анализ материалов продолжается. Уже сейчас очевидно, что система COSAC во время посадки спускаемого модуля получила ценные данные о том, что газ на поверхности кометы, содержит органические молекулы. Система Ptolemy также успешно собрала газы и в настоящее время анализируются их спектры и проводится молекулярная идентификация.
К сожалению, через три дня после высадки на поверхность кометы, солнечные аккумуляторы спускаемого аппарата Филаи полностью разрядились и дальнейшая связь с ним была потеряна.
Может ли Филаи «проснуться» и продолжить работу?
Ученые не исключают такой возможности. Марио Салатти (Philae Program Manager) надеется, что Филаи придет в себя и продолжит измерения на поверхности кометы. Хотя то место, где сейчас находится Филае, получает очень мало Солнечной радиации, это, с другой стороны, открывает и новые перспективы. В настоящий момент аппарат находится в тени валунов, местная температура на нем меньше, чем планировалось. И когда Филаи проснется, он сможет работать дольше, чем ожидалось, возможно, до максимального сближения с Солнцем.
Как долго Розетта будет летать вблизи кометы? Розетта будет находится вблизи кометы все время, пока комета летит по направлению к Солнцу и даже дольше - до декабря 2015 г. Максимальное сближение с Солнцем произойдет 13 августа 2015 г. Ученые надеются получить интересные данные об изменениях, происходящих с кометой по мере нагрева.
Постоянно обновляющиеся снимки, переданные Розеттой можно посмотреть на сайте Европейского космического агентства (ESA) http://sci.esa.int/rosetta/
Философствование на тему:
Космический проект Розетта очень впечатляет. На мой взгляд, важна даже не основная миссия (исследование кометы), а осуществление всего полета и посадки на комету. Это говорит об огромных возможностях современной техники преобразования радио сигналов и передачи на огромные расстояния, об изобретении и опробовании новых, просто фантастических солнечных энергетических приборов, о возможности планирования полетов с применением гравитационных ускорений и т.д. Одно из важнейших достижений - это объединение ученых из разных стран для осуществления единого проекта.
В то же время не могу не сделать несколько философских рассуждений о возможностях человечества. За последнее десятилетие достигли очень многого в области информационных технологий. Люди могут практически мгновенно выходить на связь друг с другом и с приборами с помощью мобильных устройств, подключенных к Всемирной сети - Интернету. Однако, что касается реальной скорости передвижения человека и других материальных объектов, здесь мы не многого достигли. Скорость передвижения все еще очень отстает от скорости передачи информации. Сигнал с кометы 67P/ Чурюмов-Герасименко идет сейчас 28 мин., а ракете понадобилось 10 лет, чтобы долететь до кометы. Наши возможности освоения космоса очень ограничены способом и скоростью передвижения. Сможет ли человек хотя бы приблизится к 300000 км/с? Доступна ли когда-нибудь будет телепортация? Это фантастика, но только для нашего времени. Не забудьте, что видеотелефон тоже был фантастикой в начале 20 века.
Правообладатель иллюстрации EKA Image caption Снимок сделан за 10 секунд до столкновения с кометой
Космический зонд "Розетта" столкнулся с кометой Чурюмова-Герасименко, за которой он следовал в течение 12 лет.
В процессе сближения с поверхностью кометы - сферой диаметром 4 км, состоящей из льда и пыли - зонд все еще передавал на Землю фотоснимки.
Специалисты центра управления полетом Европейского космического агентства (ЕКА), который находится в немецком городе Дармштадт, отдали команду изменить курс во второй половине дня в четверг.
Окончательное подтверждение о том, что контролируемое столкновение наконец произошло, было получено из Дармштадта после того, как внезапно прервалась радиосвязь с зондом.
"Прощай, Розетта! Ты отработала свое. Вот она, космическая наука в своем лучшем проявлении", - заявил руководитель миссии Патрик Мартин.
Проект "Розетта" длился 30 лет. Некоторые ученые, следившие в Дармштадте за столкновением "Розетты" с кометой, посвятили миссии значительную часть своей карьеры.
Скорость сближения зонда с кометой была крайне низкой, всего 0,5 метра в секунду, дистанция - порядка 19 километров.
По словам представителей ЕКА, "Розетта" не была предназначена для посадки на поверхность и не могла после столкновения продолжать функционировать.
Вот почему зонд был заранее запрограммирован на полное автоматическое отключение при контакте с небесным телом.
Комета 6 7 Р (Чурюмова-Герасименко)
- Цикл вращения кометы: 12,4 часа.
- Масса: 10 млрд тонн.
- Плотность: 400 кг на кубический метр (примерно такая же, как у некоторых пород дерева).
- Объем: 25 куб. км.
- Цвет: Угольный - судя по ее альбедо (отражательной способности поверхности тела).
"Розетта" следовала за кометой на протяжении 6 млрд километров. На ее орбите зонд находился более двух лет.
Она стала первым космическим аппаратом, который смог выйти на орбиту кометы.
В течение 25 месяцев зонд послал на Землю свыше 100 тысяч снимков и показаний измерительных приборов.
Зонд собирал недоступные до этого данные о небесном теле, в частности, о его поведении, структуре и химическом составе.
В ноябре 2014 года "Розетта" спустила на поверхность кометы небольшой робот под названием "Фила" (Philae) для сбора проб почвы - это была первая в мире операция подобного рода.
Кометы, как предполагают ученые, сохранились со времен формирования Солнечной системы практически в первозданном виде, поэтому данные, переданные зондом на Землю, помогут лучше понять космические процессы, происходившие 4,5 млрд лет назад.
"Данные, переданные "Розеттой", будут использоваться в течение десятилетий", - отмечает руководитель полета Андреа Аккомаццо.
Последний бой
Зонд находился на расстоянии 573 млн км от Солнца и удалялся от него все дальше, приближаясь к границам Солнечной системы.
Космический аппарат работал на солнечных батареях, которые не могли больше эффективно подзаряжаться.
Кроме того, скорость передачи данных стала крайне низкой: всего 40 кб в секунду, что сопоставимо со скоростью доступа к интернету через телефонную линию.
В целом же "Розетта", запущенная в космос в 2004 году, в последнее время находилась не в самом лучшем техническом состоянии, так как в течение многих лет подвергалась воздействию радиации и экстремальных температур.
По словам координатора проекта Мэтта Тэйлора, команда обсуждала идею ввести зонд в режим ожидания и вновь активизировать его, когда комета Чурюмова-Герасименко в следующий раз войдет во внутреннюю Солнечную систему.
Однако у ученых не было никакой уверенности в том, что "Розетта" после этого заработает в прежнем режиме.
Поэтому исследователи решили дать "Розетте" шанс проявить себя в "последнем бою" и "уйти из жизни с блеском", как бы горько это ни звучало.
В ближайшее время все системы зонда "Розетта" будут отключены, а сам зонд сегодня, 30 сентября, в 13:40 по московскому времени будет похоронен на комете 67Р / Чурюмова - Герасименко. Лайф вспоминает основные вехи этого грандиозного космического эксперимента длиною в двенадцать лет.
Мечта о комете
Двенадцать с лишним лет назад, 2 марта 2004 года, с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала ракета-носитель "Ариан-5" с космическим зондом "Розетта" (Rosetta) на борту. Впереди зонд ждали десять лет пути по космосу и встреча с кометой. Это был первый космический аппарат, запущенный с Земли, который должен был достигнуть кометы, высадить на неё спускаемый аппарат и рассказать землянам чуть больше об этих небесных телах, прилетающих в Солнечную систему из глубокого космоса. Впрочем, история "Розетты" началась гораздо раньше.
Русский след
В 1969 году на фотографиях кометы 32P /Комас Сола, снятых советским астрономом Светланой Герасименко в обсерватории Алма-Аты, другим советским астрономом Климом Чурюмовым на самом краю снимка была найдена неизвестная науке комета. После её открытия она была внесена в реестр под названием 67Р / Чурюмова - Герасименко.
67Р обозначает, что это шестьдесят седьмая по счёту короткопериодическая комета, открытая астрономами. В отличие от долгопериодических кометы с коротким периодом обращения делают оборот вокруг Солнца менее чем за двести лет. 67Р и вообще вращается совсем близко к светилу, совершая виток за шесть лет и семь месяцев. Эта её особенность и сделала комету Чурюмова - Герасименко основной целью для первой посадки космического аппарата.
Не съесть, так понадкусывать
Изначально Европейское космическое агентство планировало миссию CNSR (Comet Nucleus Sample Return) по забору и возвращению на землю образцов ядра кометы вместе с NASA. Но у NASA бюджет не выдержал, а оставшись одни, европейцы посчитали, что возврат образцов им не потянуть. Было решено запустить зонд, посадить на комету спускаемый модуль и получить максимум информации на месте без возвращения.
С этой целью был создан зонд "Розетта" и спускаемый модуль "Филы". Изначально их целью была совсем другая комета - 46P/Виртанена (у неё ещё меньше период обращения: всего пять с половиной лет). Но, увы, после отказа двигателей ракеты-носителя в 2003 году время было упущено, комета ушла с траектории, и, чтобы её не ждать, европейцы переключились на 67Р / Чурюмова - Герасименко. 2 марта 2004 года состоялся исторический запуск, на котором присутствовали Клим Чурюмов и Светлана Герасименко. "Розетта" начала своё путешествие.
Космическая розочка
Зонд "Розетта" получил своё название в честь знаменитого Розеттского камня, который помог учёным понять значение древнеегипетских иероглифов. Его собрали в чистой комнате (специальном помещении, где поддерживается минимум возможных частиц пыли и микроорганизмов), так как существовала возможность найти на комете молекулы - предшественники жизни. Было бы очень обидно вместо этого обнаружить зондом земные микроорганизмы.
Вес зонда составил 3000 килограммов, а площадь солнечных батарей "Розетты" - 64 квадратных метра. 24 двигателя должны были в нужный момент скорректировать курс аппарата, а 1670 килограммов топлива (чистейший монометилгидразин) - обеспечить манёвры. Среди полезной нагрузки научные приборы, блок для связи с Землёй и спускаемым модулем, сам спускаемый модуль "Филы" (Philae) весом в 100 килограммов. Основную работу по созданию научных инструментов и сборке провела финская компания Patria.
Дорогой непростой
Схема полёта "Розетты" больше похожа на задание в детской книжке: "помоги космическому аппарату найти свою комету", - где приходится долго водить пальцем по запутанной траектории. "Розетта" совершила четыре оборота вокруг Солнца, используя для разгона притяжение Земли и Марса, чтобы развить достаточную скорость и долететь до кометы.
догнать" небесное тело. Только в таком случае "Розетта" была бы захвачена гравитационным полем кометы и стала бы её искусственным спутником. В процессе полёта зонд совершил четыре гравитационных манёвра, ошибка в любом из которых поставила бы крест на всей миссии.
"Филами" по воде
В создании спускаемого аппарата "Филы" (Philae) приняли участие учёные из десяти стран, включая Россию. Название досталось модулю в результате конкурса. Пятнадцатилетняя итальянка предложила продолжить тему археологических загадок древнеегипетским островом Филы, где тоже был найден требовавший расшифровки обелиск.
Несмотря на свой небольшой вес, спускаемый на комету малыш нёс почти 27 килограммов полезной нагрузки: десяток приборов для изучения кометы. В их числе газовый хроматограф, масс-спектрометр, радар, шесть микрокамер для съёмки поверхности, датчики измерения плотности, магнитометр и бур.
"Филы" больше похож на швейцарский перочинный нож на лапках. Кроме того, в него были встроены два гарпуна для фиксации на поверхности кометы и три бурава на посадочных опорах. Дополнительно толчок о поверхность должны были погасить амортизаторы, а ракетный двигатель - на несколько секунд прижать модуль к комете. Однако всё пошло не так.
Маленький шаг для спускаемого аппарата
6 августа 2014 года "Розетта" догнала комету и приблизилась к ней на расстояние ста километров. Комета Чурюмова - Герасименко имеет сложную форму, похожую на плохо сделанную гантель. Её большая часть имеет размеры четыре на три километра, а меньшая - два на два километра. "Филы" должен был приземлиться на большей части кометы, на участке А, где не было больших валунов.
12 ноября, находясь на расстоянии 22 километра от кометы, "Розетта" отправила "Филы" на посадку. Зонд подлетел к поверхности на скорости в один метр в секунду, попытался закрепиться буравами, но почему-то не сработал двигатель и не активировались гарпуны. Зонд оторвало от поверхности, и, совершив три касания, он сел совсем не там, где было запланировано. Основная проблема посадки в том, что "Филы" оказался в затенённой части кометы, где не было освещения для подзарядки.
Вообще, посадка на комету - это сложнейшее техническое мероприятие, и даже такой результат показывает высочайшее мастерство проводивших её специалистов. Информация доходит до Земли с опозданием на полчаса, поэтому все возможные команды даются заранее или доходят с огромным лагом.
Представьте, что вам нужно с самолёта, летящего в 22 километрах от поверхности земли (ну, просто вообразите такой), выбросить груз, который должен точно попасть в небольшой участок. Более того, ваш груз - это резиновый мяч, который при малейшей ошибке так и норовит отпрыгнуть от поверхности, а самолёт реагирует на команды спустя час.
Дело было не в комете
Однако на Земле первая в истории человечества посадка на комету вызвала гораздо меньше эмоций, чем рубашка британского учёного Мэтта Тейлора (Matt Taylor), руководившего посадкой. Гавайская рубашка с полуобнажёнными красотками заставила говорить о неуважении к женщинам, объективации, сексизме, антифеминизме и прочих "измах". Дошло даже до того, что Мэтт Тейлор был вынужден со слезами на глазах извиняться перед теми, кто был фраппирован его выбором одежды. На одно из величайших космических достижений при этом почти не обратили внимания.
60 часов
Так как "Филы" сел в затенённый участок, возможности зарядить батареи у него не было. В результате на научные работы осталось менее трёх суток работы на внутренних аккумуляторах. За это время учёным удалось получить немало данных. На 67Р были найдены органические соединения, четыре из которых (метилизоцианат, ацетон, пропионовый альдегид и ацетамид) никогда ранее не обнаруживались на поверхности комет.
Были забраны образцы газа, в которых было обнаружено содержание паров воды, углекислого газа, окиси углерода и несколько других органических компонентов, среди которых имеется формальдегид. Это очень важная находка, так как обнаруженные материалы могут служить строительным материалом для создания жизни.
Спустя 60 часов экспериментов спускаемый аппарат отключился и перешёл в режим сохранения энергии. Комета направлялась ближе к Солнцу, и у учёных оставалась надежда на то, что спустя какое то время энергии хватит для его повторного запуска.
Вместо эпилога
В июне 2015 года спустя семь месяцев после последнего сеанса связи "Филы" сообщил, что готов к работе. За месяц состоялось два коротких сеанса связи, за время которых удалось передать только телеметрию. 9 июля 2015 года связь со спускаемым аппаратом была потеряна навсегда. Учёные не оставляли попыток достучаться до модуля в течение всего года, но, увы, безрезультатно. 27 июля 2016 года учёные отключили на "Розетте" блок связи, признав безнадёжность попыток. "Филы" остался на комете.
67Р / Чурюмова - Герасименко начала удаляться от солнца, и "Розетте", находящейся на её орбите, тоже уже не хватает энергии. Все научные эксперименты она выполнила, и сегодня, отключив все датчики, учёные посадят зонд на вечную стоянку на поверхности кометы памятником человеческой мысли и амбициям.
Так закончится космическое путешествие длиной в двенадцать лет, один из самых смелых и удачных экспериментов человечества.
