A közeljövőben a Rosetta szonda összes rendszerét kikapcsolják, magát a szondát pedig ma, szeptember 30-án, moszkvai idő szerint 13:40-kor temetik el a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökösön. Az élet felidézi ennek a tizenkét évig tartó grandiózus űrkísérletnek a fő mérföldköveit.

Álmodj egy üstökösről

Több mint tizenkét éve, 2004. március 2-án indult útjára az Ariane 5 hordozórakéta a Rosetta űrszondával a fedélzetén a francia Guyanai Kourou űrrepülőtérről. A szondát tízéves utazás az űrben és egy üstökössel való találkozás várta. Ez volt az első Földről felbocsátott űrszonda, aminek el kellett volna érnie az üstököst, leszálló modult kell rátenni, és kicsit többet mesélni a földieknek ezekről a mélyűrből a Naprendszerbe repülő égitestekről. A Rosetta története azonban sokkal korábban kezdődött.

Orosz nyom

1969-ben fényképek a 32P/Comas Sola üstökösről , amelyet egy szovjet csillagász készítette Szvetlana Gerasimenko az Alma-Ata Obszervatóriumban és egy másik szovjet csillagász, Klim Csurjumov a tudomány számára ismeretlen üstökösre bukkantak a kép szélén. Felfedezése után 67R / Churyumova - Gerasimenko néven bekerült a nyilvántartásba.

A 67P azt jelenti, hogy ez a hatvanhetedik rövid periódusú üstökös, csillagászok fedezték fel. Ellentétben a hosszú periódusú üstökösökkel rövid időszak pályája kevesebb, mint kétszáz év alatt fejezi be a Nap körüli forradalmat. 67P, és általában nagyon közel forog a csillaghoz, és hat év és hét hónap alatt teszi meg a pályát. Ez a tulajdonság a Churyumov-Gerasimenko üstököst tette az űrhajó első leszállásának fő célpontjává.

Ne edd meg, csak harapd meg

Kezdetben az Európai Űrügynökség a CNSR (Comet Nucleus Sample Return) küldetést tervezte, hogy a NASA-val közösen mintákat gyűjtsön az üstökös magjából, és visszajusson a Földre. A NASA költségvetése azonban nem bírta ezt, és magukra hagyva az európaiak úgy döntöttek, hogy nem engedhetik meg maguknak a minták visszaküldését. Úgy döntöttek, hogy elindítanak egy szondát, leszállnak egy leszálló modult az üstökösre, és a lehető legtöbb információt megszerzik a helyszínen, anélkül, hogy visszatérnének.

Erre a célra létrehozták a Rosetta szondát és a Philae leszállóegységet. Kezdetben egy teljesen más üstökös volt a célpontjuk - a 46P/Wirtanen (még rövidebb keringési ideje van: mindössze öt és fél év). De sajnos a hordozórakéta-motorok 2003-as meghibásodása után az idő elveszett, az üstökös elhagyta a pályát, és hogy ne várjanak meg, az európaiak áttértek a 67R / Churyumova - Gerasimenko. 2004. március 2-án történelmi indulás történt, amelyen Klim Churyumov és Svetlana Gerasimenko is részt vett. "Rosetta" megkezdte útját.

Űrrózsa

A Rosetta-szondát a híres Rosetta-kőről nevezték el, amely segített a tudósoknak megérteni az ókori egyiptomi hieroglifák jelentését. Tiszta helyiségben gyűjtötték össze (egy speciális helyiségben, ahol a lehető legkisebb porszemcséket és mikroorganizmusokat tartják fenn), mivel az üstökösön molekulákat lehetett találni - az élet előfutárait. Kár lenne ehelyett földi mikroorganizmusokat felfedezni a szondával.

A szonda tömege 3000 kilogramm, a Rosetta napelemeinek területe 64 négyzetméter. 24 motornak kellett volna lennie megfelelő pillanat az eszköz menetének korrigálása, valamint 1670 kilogramm üzemanyag (tiszta monometilhidrazin) - a manőverek biztosítására. A rakomány tudományos műszereket, a Földdel való kommunikációra szolgáló egységet és a leszálló modult, valamint magát a Philae ereszkedő modult tartalmazza, amely 100 kilogrammot nyom. A tudományos műszerek létrehozásával és az összeszereléssel kapcsolatos fő munkát a finn Patria cég végezte.

Kedves nehéz

A Rosetta repülési mintája inkább egy gyerekkönyv feladatához hasonlít: „segíts az űrhajónak megtalálni az üstökösét”, ahol sokáig kell húzni az ujjad egy zavaros pályán. Rosetta négy fordulatot tett a Nap körül, a Föld és a Mars gravitációját felhasználva felgyorsította azt, hogy elegendő sebességet fejlesszen ki az üstökös eléréséhez.

utolérje az égitestet. Csak ebben az esetben fog a Rosetta az üstökös gravitációs mezőjévé, és a repülés során a szonda négy gravitációs manővert hajtott végre, amelyek bármelyikének hibája véget vetne az egész küldetést.

Philami a vízen

Tíz ország, köztük Oroszország tudósai vettek részt a Philae leszállóegység megalkotásában. A nevet egy pályázat eredményeként kapta a modul. Egy tizenöt éves olasz lány javasolta a régészeti rejtélyek témakörének folytatását az ókori egyiptomi Philae szigetével, ahol egy megfejtést igénylő obeliszket is találtak.

Kis súlya ellenére az üstökösre süllyesztett baba csaknem 27 kilogramm hasznos terhet hordozott: egy tucat műszert az üstökös tanulmányozására. Ezek közé tartozik a gázkromatográf, egy tömegspektrométer, egy radar, hat mikrokamera felületi képalkotáshoz, sűrűségmérő szenzorok, magnetométer és fúró.

A „Fila” inkább svájci tollkés a mancsokon. Ezen kívül két szigonyt építettek bele az üstökös felszínén való rögzítéshez és három fúrót a leszálló lábakra. Ezenkívül a lengéscsillapítóknak el kellett nyelniük a felületen lévő ütéseket, és rakétamotor- nyomja a modult az üstököshöz néhány másodpercig. Azonban minden rosszul sült el.

Egy kis lépés a leszállóhoz

2014. augusztus 6-án Rosetta utolérte az üstököst, és száz kilométeres távolságban megközelítette. Üstökös Churyumova - Gerasimenko rendelkezik összetett forma, úgy néz ki, mint egy rosszul elkészített súlyzó. Neki legtöbb mérete négyszer három kilométer, a kisebbé pedig kettő x két kilométer. A Philae az üstökös nagyobb részén, az A területen landolt volna, ahol nem voltak nagy sziklák.

November 12-én, 22 kilométerre az üstököstől, Rosetta leküldte Philae-t. A szonda másodpercenként egy méteres sebességgel repült fel a felszínre, fúrógépekkel próbálta rögzíteni magát, de a motor valamiért nem indult be, és a szigonyok sem aktiválódtak. A szonda leszakadt a felszínről, és három érintkezés után teljesen máshogy landolt, mint ahová tervezték. A leszállással a fő probléma az volt, hogy Philae az üstökös árnyékos részében kötött ki, ahol nem volt világítás az újratöltéshez.

Általánosságban elmondható, hogy az üstökösre való leszállás a legbonyolultabb technikai vállalkozás, és már ez az eredmény is az azt végrehajtó szakemberek legmagasabb szaktudását mutatja. Az információ félórás késéssel éri el a Földet, így minden lehetséges parancsot előre kiadnak, vagy hatalmas késéssel érkezik meg.

Képzeld el, hogy ki kell dobnod egy rakományt a földfelszíntől 22 kilométerre repülő repülőgépről (jó, képzelj el egyet), amelynek pontosan el kell érnie egy kis területet. Ráadásul a rakománya egy gumilabda, amely a legkisebb tévedésre is igyekszik leugrani a felszínről, és a gép egy óra múlva reagál a parancsokra.

Nem az üstökösről volt szó

A Földön azonban az emberiség történetének első üstökösére való leszállása sokkal kevesebb érzelmet váltott ki, mint a leszállást vezető brit tudós, Matt Taylor pólója. Egy hawaii ing félmeztelen szépségekkel a nők iránti tiszteletlenségről, tárgyiasításról, szexizmusról, antifeminizmusról és egyéb „izmusokról” beszélt. Még odáig is eljutott, hogy Matt Taylor kénytelen volt könnyek között bocsánatot kérni azoktól, akiket megbántottak a divatválasztásai. Szinte nem fordítottak figyelmet az űrben elért egyik legnagyobb vívmányra.

60 óra

Mivel a Phila árnyékos területen landolt, nem volt lehetősége feltölteni az akkumulátorokat. Ennek eredményeként kevesebb mint három napnyi munka maradt a belső akkumulátorokon a tudományos munkára. Ez idő alatt a tudósoknak sok adatot sikerült megszerezniük. Szerves vegyületeket találtak a 67P-n, amelyek közül négyet (metil-izocianátot, acetont, propionaldehidet és acetamidot) még soha nem találtak az üstökösök felszínén.

Gázmintákat vettek, amelyekről megállapították, hogy vízgőzt tartalmaztak, szén-dioxid, szén-monoxid és még sokan mások szerves komponensek, amelyek között van formaldehid. Ez nagyon fontos lelet, hiszen a feltárt anyagok szolgálhatnak építőanyagéletet teremteni.

60 órás kísérletezés után a leszállóegység kikapcsolt és energiatakarékos üzemmódba vált. Az üstökös a Naphoz közeledett, és a tudósok még mindig reménykedtek abban, hogy egy idő után lesz elegendő energia ahhoz, hogy újra felbocsátsák.

Epilógus helyett

2015 júniusában, hét hónappal az utolsó kommunikációs ülés után, a Phila bejelentette, hogy készen áll az indulásra. Egy hónap leforgása alatt két rövid kommunikációs munkamenetre került sor, amelyek során csak telemetria átvitel történt. 2015. július 9-én örökre megszakadt a kommunikáció a leszállóval. A tudósok egész évben nem adták fel, hogy elérjék a modult, de sajnos sikertelenül.2016. július 27-én a tudósok kikapcsolták a Rosetta kommunikációs egységét, felismerve próbálkozásaik reménytelenségét. Philae az üstökösön maradt.

67R / Churyumova - Gerasimenko távolodni kezdett a naptól, és a pályáján található Rosettának már nincs elég energiája. Befejezte az összes tudományos kísérletet, és ma, miután az összes szenzort kikapcsolták, a tudósok leszállítják a szondát az örökkévaló parkolásra az üstökös felszínére emlékműként. emberi gondolatés az ambíciókat.

Így ér véget űrutazás tizenkét éves, az egyik legbátrabb és sikeres kísérletek emberiség.

Az Európai Űrügynökség bejelentette a Philae szonda sikeres leszállását a 67P/Churyumov-Gerasimenko üstökösre. A szonda november 12-én (moszkvai idő szerint) elvált a Rosetta-készüléktől. Rosetta 2004. március 2-án hagyta el a Földet, és több mint tíz évig repült az üstökös felé. A küldetés fő célja a korai evolúció tanulmányozása naprendszer. Siker esetén az ESA legambiciózusabb projektje egyfajta Rosetta-kővé válhat nemcsak a csillagászat, hanem a technológia számára is.

Régóta várt vendég

A 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstököst 1969-ben fedezte fel Klim Csurjumov szovjet csillagász, miközben Szvetlana Gerasimenko fényképeit tanulmányozta. Az üstökös a rövid periódusú üstökösök csoportjába tartozik: a Nap körüli forradalom periódusa 6,6 év. A pálya félnagy tengelye valamivel több, mint 3,5 csillagászati ​​egység, tömege megközelítőleg 10 13 kilogramm, a mag lineáris méretei több kilométeresek.

Az ilyen kozmikus testek tanulmányozására egyrészt az üstökösanyag evolúciójának tanulmányozása, másrészt az üstökösben elpárolgó gázok a környező égitestek mozgására gyakorolt ​​lehetséges hatásának megértése miatt van szükség. A Rosetta küldetés során szerzett adatok segítenek megmagyarázni a Naprendszer fejlődését és a víz megjelenését a Földön. Emellett a tudósok azt remélik, hogy felfedezhetik az aminosavak L-formáinak ("balkezes" formáinak) szerves nyomait, amelyek a földi élet alapját képezik. Ha ezeket az anyagokat megtalálják, a földön kívüli szerves anyagok földönkívüli forrásaira vonatkozó hipotézis új megerősítést nyer. Mostanra azonban a Rosetta projektnek köszönhetően a csillagászok sok érdekes dolgot megtudtak magáról az üstökösről.

Átlagos hőmérséklet az üstökös magjának felszíne - mínusz 70 Celsius fok. A Rosetta küldetés részeként végzett mérések azt mutatták, hogy az üstökös hőmérséklete túl magas ahhoz, hogy magját teljesen befedje egy jégréteg. A kutatók szerint a mag felszíne sötét porkéreg. Ennek ellenére a tudósok nem zárják ki annak lehetőségét, hogy ott jeges területek is lehetnek.

Azt is megállapították, hogy a kómából kiáramló gázok (az üstökösmag körüli felhők) hidrogén-szulfidot, ammóniát, formaldehidet, hidrogén-cianid, metanol, kén-dioxid és szén-diszulfid. Korábban úgy gondolták, hogy amikor egy üstökös jeges felszíne közeledik a Naphoz, csak a legtöbb szabadul fel. illékony vegyületek- szén-dioxid és szén-monoxid.

Szintén a Rosetta küldetésnek köszönhetően a csillagászok észrevették az atommag súlyzó alakú formáját. Lehetséges, hogy ez az üstökös egy protoüstököspár ütközésének eredményeként keletkezhetett. Valószínű, hogy a 67P/Csurjumov-Gerasimenko test két része idővel szétválik.

Van egy másik hipotézis, amely a kettős szerkezet kialakulását az egykor gömb alakú üstökösmag központi részében a vízgőz intenzív párolgása miatt magyarázza.

A Rosetta segítségével a tudósok megállapították, hogy a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökös minden másodpercben körülbelül két pohár vízgőzt (egyenként 150 milliliter) bocsát ki a környező térbe. Ilyen ütemben az üstökös 100 nap alatt töltene meg egy olimpiai méretű úszómedencét. Ahogy közeledik a Naphoz, a gőzkibocsátás csak nő.

Maximális megközelítés a A nap megtörténik 2015. augusztus 13., amikor a 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstökös a perihélium ponton lesz. Ekkor lesz megfigyelhető az anyag legintenzívebb párolgása.

Rosetta űrhajó

A Rosetta űrszonda a Philae leszállóval együtt 2004. március 2-án indult egy Ariane 5 hordozórakétával a francia Guyanában található Kourouból.

Az űrhajó a Rosetta-kőről kapta a nevét. Az ősi kőlap feliratainak megfejtése, amelyet 1822-re a francia Jean-François Champollion végzett el, lehetővé tette a nyelvészek számára, hogy óriási áttörést érjenek el az egyiptomi hieroglifák tanulmányozásában. A tudósok hasonló minőségi ugrást várnak a Naprendszer evolúciójának tanulmányozásában a Rosetta küldetéstől.

Maga a Rosetta egy 2,8x2,1x2,0 méteres alumínium doboz kettővel napelemek egyenként 14 méter. A projekt költsége 1,3 milliárd dollár, fő szervezője az Európai Űrügynökség (ESA). A NASA, valamint más országok nemzeti űrügynökségei kevésbé vesznek részt benne. A projektben összesen 50 cég vesz részt 14 európai országból és az USA-ból. A Rosetta tizenegy tudományos műszernek ad otthont - speciális szenzor- és elemzőrendszereket.

Útja során a Rosetta három manővert hajtott végre a Föld körül és egyet a Mars körül. Az űrszonda 2014. augusztus 6-án közelítette meg az üstökös pályáját. Az ön számára hosszú távon A készülékkel számos vizsgálatot sikerült elvégezni. Így 2007-ben, több ezer kilométeres távolságban elrepülve a Mars mellett, adatokat továbbított a bolygó mágneses teréről a Földre.

2008-ban a földi szakemberek beállították a hajó pályáját, hogy elkerüljék a Steins aszteroidával való ütközést, ami nem akadályozta meg a felszín fényképezésében. égitest. A fényképeken a tudósok több mint 20 krátert fedeztek fel, amelyek átmérője legalább 200 méter. 2010-ben a Rosetta egy másik aszteroida, a Lutetia fényképeit továbbította a Földre. Kiderült, hogy ez az égitest egy planetezimál – egy olyan képződmény, amelyből a múltban bolygók keletkeztek. 2011 júniusában a készüléket alvó üzemmódba helyezték az energiatakarékosság érdekében, és 2014. január 20-án Rosetta „felébredt”.

Philae szonda

A szonda az egyiptomi Nílus folyón fekvő Philae szigetéről kapta a nevét. Ősi vallási épületek voltak ott, és egy táblát is felfedeztek, amelyen II. és III. Kleopátra királynők hieroglifák szerepeltek. A tudósok az Agilika nevű helyet választották az üstökös leszállóhelyéül. A Földön ez is egy sziget a Níluson, ahová az ókori műemlékek egy részét áthelyezték, amelyeket az asszuáni gát építése következtében árvíz fenyegetett.

A Philae leszállószonda tömege száz kilogramm. Lineáris méretek ne haladja meg a métert. A szondán tíz olyan műszer található, amelyek az üstökösmag tanulmányozásához szükségesek. A tudósok rádióhullámok segítségével a mag belső szerkezetének tanulmányozását tervezik, a mikrokamerák pedig panorámaképek készítését teszik majd lehetővé az üstökös felszínéről. A Philae-ra szerelt fúró segítségével akár 20 centiméter mélységből is lehet talajmintát venni.

A Philae akkumulátorok 60 órányi üzemidőt fognak kibírni, majd átkapcsolják a napelemeket. Az összes online mérési adat a Rosetta készülékbe kerül, majd onnan a Földre. A Philae leszállása után a Rosetta űrszonda elkezd távolodni az üstököstől, és annak műholdjává válik.

Ha a múlt század felfedezéseiről olvasol, úgy tűnik, hogy a legérdekesebb dolgokat már megtalálták és tanulmányozták, és a kortársak csak félelemmel töltik el az elmúlt évszázad tudományos erejét. Ez azonban korántsem így van. A technikai és tudományos haladás lehetővé teszi az emberiség számára, hogy egyre többet tegyen ambiciózus célokatés elérni azokat. Ezek közé tartozik az üstökösök tanulmányozása olyan eszközök segítségével, amelyek képesek leszállni a felszínükre. Ilyen célokra hozták létre a Rosetta szondát, egy űrhajót, amely 2004-ben a Churyumov-Gerasimenko üstököshöz ment. Az alábbiakban lesz szó róla.

Egy kis történelem

A Rosetta küldetés nem az egyetlen kísérlet az üstökösök tanulmányozására. A probléma története az 1980-as években kezdődik, amikor a Vega és az ICE, szovjet és amerikai-európai járművek elrepültek farkú kozmikus testek mellett, és bizonyos információkat fogadtak és továbbítottak róluk. Ezek és az azt követő találkozások üstökösökkel rengeteg adatot hoztak a tudósok elé. Konkrétan egy hasonló magot fényképeztek le az üstökösről, és néhány évvel később megfigyelték az üstökös farkából származó pormintákat; A Rosetta szondának azonban nincs analógja az űrhajózás történetében. Kezdetben több dologgal kellett szembenéznie nehéz feladat: váljon üstökös műholddá egy időre, és engedje le a Philae készüléket a felszínére közvetlenül

Referenciapont változása

Kezdetben ennek az objektumnak Wirtanen üstökösnek kellett volna lennie. A választás a kényelmes repülési útvonalon alapult kozmikus testés néhány jellemzője, amelyek csökkentették a szonda kutatási küldetése kudarcának kockázatát. Ahhoz, hogy eljusson a Wirtanen üstököshöz, a Rosetta műholdnak 2003 januárjában fel kellett indulnia. Körülbelül egy hónappal korábban azonban az Ariane 5 hordozórakéta motorja indítás közben meghibásodott. Ennek eredményeként úgy döntöttek, hogy elhalasztják a szonda indítását és felülvizsgálják a repülési programot.

67P

Az új objektum, amelyhez a Rosetta űrszondát kellett volna küldeni, a 67P üstökös volt, más néven Churyumov-Gerasimenko. Klim Churyumov fedezte fel 1969-ben Szvetlana Gerasimenko fényképein. Az objektum egy rövid periódusú üstökös: 6,6 évente közel repül a Naphoz. A repülési útvonalat gyakorlatilag a Jupiter pályája korlátozza. Ennek az üstökösnek a kutatók számára fontos jellemzője a repülés kiszámíthatósága, ami azt jelenti, hogy pontosan kiszámítható az űreszköz szükséges mozgása.

Szerkezet

A Rosetta szonda viszi nagy számban berendezések, és nem a Philae leszállóegység az egyetlen értékes alkatrésze. A berendezés tartalmaz egy ultraibolya spektrométert, amely az üstökös farkában lévő gázok elemzéséhez és magjának összetételének meghatározásához szükséges, kamerákat, amelyek nemcsak látható, hanem ultraibolya sugárzásban is működnek, ill. infravörös tartományok, különféle berendezések egy tárgy farkában lévő részecskék összetételének, hőmérsékletének és sebességének tanulmányozására, valamint pályájának, gravitációs és egyéb jellemzőinek meghatározására. Mindezek a felszerelések szükségesek mind az üstökösről való adatok megszerzéséhez, mind a Philae űrhajó optimális leszállóhelyének megtalálásához.

Rosetta szonda: repülési útvonal

Mielőtt elérte célját, az eszköz tíz évig utazott a Naprendszer kiterjedésein. Az ilyen hosszú időtartamot az magyarázza, hogy az üstököst „hátulról” kell megközelíteni, ki kell egyenlíteni a sebességeket és hasonló pályán kell haladni. Tíz év alatt a Rosetta műhold ötször repült el bolygónk mellett. Sikerült többször találkoznia a Marssal és átkelnie a főbolygón.

A Rosetta űrszonda tíz éve küld színes képeket a Földre különféle objektumokról. Az esztétikai élvezet mellett hoznak is tudományos információk. A tudósok új felvételeket kaptak a Rosetta szondáról, fotókat a Steins és a Lutetia aszteroidákról.

Természetesen nem hagyta figyelmen kívül az apparátust és a Földet sem. A Rosetta szonda képei különböző szögekből mutatják be bolygónkat, valamint néhány légköri jelenséget.

Közeledés

A Rosetta szondának szerencséje volt repülése során. IN bizonyos pillanatban az erőforrások kímélése érdekében hibernált állapotba helyezték, ahol rekord 957 napig maradt. 2004 januárjában a Rosetta küldetés biztonságosan folytatódott, miután a műhold felébredt. A legnehezebb azonban előtte várt. A legnagyobb nehézségek a Rosetta szondát az üstökösre szállító Philae modul leszállása során adódhattak. Ennek a pillanatnak az előkészített vizualizációja az eszköz lágy landolását mutatta be, amelyet három szigony elengedése kísért. Az üstökös felszínéhez kellett rögzíteni őket, amelynek gravitációs ereje akkora, hogy a legkisebb lökés a Philae-készülék eltűnéséhez vezethet a világűrben.

A megközelítés általában sikeres volt, de nem lehetett elengedni mindhárom szigonyt. Leszállás közben a Philae modul kétszer pattant fel a felszínről, és csak a harmadiknál ​​sikerült leszállnia, miközben nem biztosított. Ennek az incidensnek az eredménye az volt, hogy az eszköz körülbelül egy kilométerrel távolodott el a tervezett leszállóhelytől, és a projekt résztvevői nem tudták pontosan meghatározni azt a pontot, ahol a Philae eszköz landolt. Csak a hozzávetőleges leszállási terület volt világos.

57 óra

A leszállási problémák ahhoz vezettek, hogy a Philae modul szinte állandóan árnyékolt felületen landolt. A készülék fő energiaforrása a napelemek, amelyek nulla alatti hőmérsékleten nem működhetnek. Ennek eredményeként az energia nagy részét az akkumulátorok fűtésére fordították, de a rendelkezésre álló mennyiséget napfény még kicsi volt. A Philae készülék fel volt szerelve hasonló helyzetek feltöltött akkumulátor 64 órán keresztül. Azonban csak 57-ig dolgozott. Ez idő alatt a „Philae” hősi modul, akinek pontos helyét nem is határozták meg, továbbította a tömeget a Földre, sőt (feltehetően) képes volt a felszínbe fúrni és talajmintát venni.

A Rosetta mindvégig folyamatosan figyelte a Philae apparátus működését, és üzeneteket továbbított hozzá és onnan. A modul befejeztével a szonda megkezdte saját kutatási tevékenységét.

Forma

2015. január végén több tudományos cikkek a kutatási eredmények leírását tartalmazza. Az egyik érdekes kérdéseket megbeszélték bennük - szokatlan formaüstökösök. A kozmikus test hasonló a vizuálisan megkülönböztethető fejhez, törzshöz és nyakhoz. Az adatok tanulmányozása még nem válaszolt arra a kérdésre, hogy a 67P üstökös két üstökös ütközése következtében keletkezett-e. űrobjektumok, illetve alakja tömegvesztés és súlyos erózió következménye. Az első esetben egy feltételezhetően a Naprendszer hajnalán, 4,5 milliárd évvel ezelőtti esemény bizonyítható, ha az üstökös két fele között alapvető különbségeket fedeznek fel. A második hipotézis jóváhagyása szükségessé teszi, hogy választ keressünk arra a kérdésre, hogy milyen erők vezetnek ilyen súlyos erózióhoz a „kacsanyak” területén.

Ma már biztosan tudjuk, hogy az üstökös belseje porózus szerkezetű. A tudósok szerint a mag sűrűsége fele a vízének.

Megkönnyebbülés

A Rosetta szonda és a Philae űrszonda rengeteg képet küldött vissza a Földre a 67P felületéről. Dűnéket és hegyeket, valamint szurdokokat fedeztek fel rajta. Az üstökös kőzetei azonban csak halványan hasonlítanak a földi kőzetekre. Ezek egy része alapvetően tömörített por, sok a gáz és por keringésének eredménye, vagyis közelebb vannak a sivatagi dűnékhez, mint a sziklákhoz.

A felszín felett három méterrel emelkedő dombok egy részét libabőrnek nevezték, és sok hasonló kozmikus testre jellemző képződménynek tartják. Feltehetően a Naprendszer kialakulásának kezdetekor keletkeztek, és egymáshoz tapadt porból és jégből állnak.

Származás

A készülékek kutatása a víz- és szénvegyület-tartalomra is vonatkozott. Felfedezték ezen anyagok tartalmának ingadozásait, amelyek egybeesnek a kozmikus test tengelye körüli forgásával és az évszakok változásával. Ráadásul kiderült, hogy a 67P tartalmaz nagy számban szerves vegyületekés jelentősen kevesebb jég mint azt várhatóan felfedezték.

Ezek és más adatok arra utalnak, hogy az üstökös a kutatók véleményével ellentétben a Neptunusz pályáján túl található Kuiper-övben jött létre. Kezdetben azt hitték, hogy a 67P kialakulásának helye sokkal közelebb található a Jupiterhez.

A Rosetta és Philae szondák adatai az üstökös magjának jellemzőire, gravitációjára és magnetoszférájára is vonatkoztak. Ezek jelentős része még elemzésre vár. Függetlenül attól, hogy milyen kép alakul ki az összes információ tanulmányozása és átgondolása után, a Rosetta repülése és küldetése a mai napig az egyik legambiciózusabb megvalósítás. űrprojektek. Sok tudós ezt az eseményt a harmadik legfontosabbnak nevezi Jurij Gagarin repülése és az emberek Holdraszállása után. Meg kell jegyezni, hogy a Rosetta nem az utolsó kutatómisszió, amelynek célja az univerzummal kapcsolatos ismereteink bővítése. A 67P üstökösre való repülés sikere új projektek kidolgozását ösztönözte. Közülük többen a közeljövőben készülnek indulni.

Az üstökösök tanulmányozása azért vonzó, mert magjaik alacsony tömegük miatt változatlan formában tárolják a protoplanetáris felhő elsődleges anyagát. 4,5 milliárd évvel ezelőtt bolygók és a Naprendszer egyéb testei keletkeztek belőle. Az azóta eltelt idő alatt a maradványanyag a bolygókon és azok között nagy műholdak többször is változáson ment keresztül: ismétlődő összenyomás, áthelyezés, ütközések és meteoritbombázások következtében becsapódások. Ezért olyan fontos az üstökösmagok tanulmányozása. Hiszen a reliktumanyag titkának felfedése megadja a kulcsot a Naprendszer kialakulásának történetének megértéséhez.

1986-ban több űrmissziót hajtottak végre a Halley-üstökös (1P) magjához. A Vega - 1, Vega - 2 (Szovjetunió), Giotto (Európai Űrügynökség, ESA), Suisei, Sagikake (Japán Űrügynökség) és ICE (NASA) űrszonda segítségével egyedi adatok a geometriáról, ill. fizikai tulajdonságok magok, az üstökösporszemcsék kémiai összetétele, a paraméterek mágneses mező, a napszél és a Halley-üstökös plazmafarok kölcsönhatásáról. Azonban ezek űrmissziók számos újat telepítettek sürgető kérdések az üstökösmagokat illetően és fizikai mechanizmusok, amelyek felelősek a gáz- és porkibocsátási folyamatokért, a plazmastruktúrák kialakulásáért az üstökös fejében és farkában.

Ezért már 1988-ban egy új egyedi projekt Rosetta. A projekt célja nem csak az volt, hogy az űrhajót közelebb hozzuk a Jupiter család egyik rövid periódusú üstökösének magjához, és az üstökösmag egy műholdjának pályájára vigyük, hanem egy leszálló modul leszállása is volt. tudományos berendezéseket a magról annak tanulmányozása érdekében kémiai összetételés a fizikai tulajdonságok.

A Rosetta projektet az ESA több mint 15 éve fejleszti. A küldetés fő célja az üstökösök eredetének, valamint az üstökösök és a csillagközi anyag kapcsolatának vizsgálata. A küldetés részeként a tervek szerint az üstökösmag globális jellemzőinek kutatását, annak meghatározását. dinamikus tulajdonságok, valamint az üstökös légkörének részletes tanulmányozása. Az űrszondának a Naprendszeren áthaladó hosszú útja során az aszteroidák globális jellemzőinek vizsgálatát tervezik, beleértve dinamikus paramétereik, felszíni morfológiájuk és összetételük meghatározását.

Kezdetben a rövid periódusú Wirtanen üstököst választották, amelynek mag átmérője körülbelül 1 km, a Rosetta küldetés fő céljának. Pontosan egy ilyen kis mag tanulmányozására szolgált az egész tudományos felszerelés Rosetta és leszállóegysége, ami a Philae nevet kapta. Az új, erősebb Ariane hordozórakéta (LV) 2002. decemberi Kourou űrhajós balesete után azonban a közelgő felbocsátásait törölték. A mintegy egymilliárd euró értékű Rosetta projekt veszélybe került. Az Ariane 5 hordozórakétával nem lehetett űrhajót indítani. Megkezdődtek az előzetes tárgyalások az Orosz Űrügynökséggel (RSA) egy Proton hordozórakéta biztosításáról a Rosetta 2004-es Wirtanen üstökösre való kilövéséhez. Ezzel egy időben megkezdődött a rövid távú üstökösök közül a további célpontok keresése a küldetéshez. A heves viták 2003 májusáig folytatódtak. Az ESA 2003. május 11-13-i ülésén megszületett a végső döntés, hogy az űrhajót hordozórakétával a Jupiter család 67P/Csurjumov-Gerasimenko üstököséhez küldik.

A küldetés egy egyedülálló felfedezés után kapta a nevét, amelyet Egyiptomban 1799. június 15-én tettek. ősi város A Nílus deltájában található Rosetta Pierre Bouchard, Napóleon hadseregének kapitánya talált egy bazaltlapot, amely „Rosetta kő” néven vonult be a történelembe. Ugyanazon szöveg három nyelven készült felvételeit őrzi: ókori egyiptomi (hieroglifák), kopt (egyiptomi démotikus írásmód) és ógörög nyelven. Ez a három szöveg Kr.e. 196-ból származik. és csatolt egy köszönőlevelet egyiptomi papok V. Ptolemaiosz Epiphanes király, aki 204-180-ban uralkodott Egyiptomban. I.E kopt és Ókori görög nyelvek jól ismertek, és ez lehetővé tette Thomas Young és Jean Francois Champollion számára 1822-ben, hogy megfejtsék az ókori egyiptomi hieroglifákat, és érdekes történelmet tárjanak fel az egész világ számára. ókori Egyiptom. A küldetés nevének szimbolikája abban rejlik, hogy az ezzel az űrhajóval és leszállóval végzett kutatás végre lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük ókori történelem a Naprendszer fejlődése, rávilágítanak a bolygók protoplanetáris anyagból történő kialakulásának folyamataira, és esetleg a földi élet kialakulására. A Rosetta fedélzetén lévő egyik hangszert Ptolemaiosznak hívják. Az üstökösmagból felszabaduló gázok elemzésére tervezték.

Az üstökös felfedezésének története

1969-ben a szerző S. I. Gerasimenkoval együtt a KSU Harmadik üstökös-expedíciójának részeként Kazahsztánba ment a róla elnevezett Asztrofizikai Intézet Alma-Ata Obszervatóriumába. V. G. Feszenkov akadémikus. Egy 0,5 méteres meniszkusz Maksutov reflektor segítségével megszerveztük a Jupiter család több rövid periódusú üstökösének őrjáratát, számos fényképes lemezt lefényképeztünk és megvizsgáltunk.

Öt képen egy diffúz objektumot fedeztünk fel, amelyet kezdetben a Coma-Sola periodikus üstökösnek tévesztünk. Később, miután visszatértünk a kijevi expedícióról, rájöttünk, hogy ennek az objektumnak a helyzete 2°-kal eltér a elméleti álláspontja Coma-Sola üstökös. További négy fényképen, szinte a fényképezőlapok legszélén, ugyanazt a tárgyat fedeztük fel, és pontosan ki tudtuk számítani a pályáját. Kiderült, hogy ellipszis alakú, és egy korábban ismeretlen, rövid periódusú üstököshöz tartozott, amelynek periódusa 6,5 ​​év volt. Felfedezése óta ez az üstökös már hatszor közelítette meg a Földet.

Kutattuk az üstökös történetét, és kiderült, hogy 10 évvel a felfedezése előtt, 1959-ben mindössze 0,05 távolságra haladt el a Jupitertől. csillagászati ​​egység(au) vagy 7,5 millió km. Ez az esemény jelentősen átalakította pályájának minden elemét, és főként a perihélium távolságát, amely korábban meghaladta a 2,5 AU-t, majd a megközelítés után 1,3 AU-ra csökkent. Ez egy ilyen jelentős változás után történt orbitális elemek az üstökös elérhetővé vált fényképes földi megfigyelések számára.

A 67P üstökös pályájának elemei a hatodik megjelenéskor 2002-ben.

• orbita dőlésszöge -7,12°;
• távolság a Naptól a perihéliumnál -1,3 AU;
• távolság a Naptól az aphelionnál -5,7 AU;
• forgalmi időszak -6,57 év;
• a perihélium áthaladásának dátuma - 2002. augusztus 18

Végső előkészületek

Számos nagy projektet szenteltek a Rosetta-missziónak. nemzetközi konferenciákon-Hollandiában, Ausztráliában, Magyarországon, Olaszországban és más országokban. Például a misszió problémáiról 2003. október 12-15. tudományos konferencia Olaszországban, Capri szigetén. Ott áttekintették az űrrepülőgép pontos repülési menetrendjét, megbeszélték a kísérletekben használt műszerkészletet, valamint elemezték az üstökös 2003-as földi megfigyeléseinek és vizsgálatainak eredményeit.

Az egyik legfontosabb műszert, az orbitális modulra szerelt Alice-t (ALICE) a Capri konferencián mutatta be Alan Stern professzor, a New Horizons Plútó és Kuiper-öv küldetésének vezetője. A 2,35 kg tömegű készüléket az üstökös légkör ultraibolya spektrumának (a távoli ultraibolya 700-2050 A) felvételére tervezték az atommag felszíne közelében, és meghatározza a szén-, hidrogén-, oxigén-, nitrogén- és kénatom tartalmát, valamint nemesgázok - hélium, neon, argon, kripton stb.

IN utóbbi időben segítségével számos megfigyelést végeznek az üstökösről a legerősebb teleszkópok béke -űrtávcsőőket. Hubble és az Európai Déli Obszervatórium VLT (Very Large Telescope) földi nyolcméteres teleszkópja, amely az Atacama-sivatagban (Chile) található. Így határozták meg az üstökös magjának méretét és alakját, valamint a bolygó körüli keringésének időszakát. saját tengely(12 óra).

Az üstökös legutóbbi megfigyelése a VLT távcsővel 2004. február 26-án történt. Az üstökös ekkor közel 600 millió km-re volt a Naptól, és nem volt sem kómája, sem farka. A Philae modul 2014-ben a 67P üstökös ezen csupasz, légkör nélküli magján fog landolni.

Sikeres kezdés

Az Ariane 5 hordozórakéta felbocsátását 2004. február 26-ra tervezték. Az erős szél miatt azonban magas rétegek hangulat, felhősödés és eső miatt a kezdést február 27-én reggelre halasztották. De a második kísérlet is meghiúsult az egyik LV-motor hőszigetelésének meghibásodása miatt. A Rosetta űrszonda kilövésének lehetősége 2004. március 21-ig maradt. És végül, miután a meghibásodást megszüntették, 2004. március 2-án, 7:17:44 UTC-kor (kijevi idő szerint 9:17:44-kor) az Ariane 5 fellövése. A járművet sikeresen elindították a francia Guyanában található Kourou űrrepülőtérről. 2 óra 15 perccel az indítás után az űreszközt sikeresen leválasztották a hordozórakéta második fokozatáról, kinyíltak a napelemek, és a Rosetta belépett a megadott repülési pályára.

Repülési program

Először is, a repülési forgatókönyv szerint a Rosettának a Nap körüli mozgása során gravitációs manővereket kell végrehajtania, háromszor a Föld közelében, egyszer pedig a Mars közelében repülve. A Rosetta megteszi első pályáját a Nap körül, és 2005 márciusában tér vissza a Földre. Miután gravitációs impulzust kapott tőle, az űrszonda a Mars felé indul. Továbbá, egy kissé megnyúlt napkörüli pályán haladva, 2007 márciusában a Rosetta körülbelül 200 km-es magasságban repül a Mars felszíne felett. Az űrszonda egy második gyorsuló gravitációs impulzust kap, ami tovább feszíti körkörös pályaellipszisét. Miközben a Mars közelében repül, a Rosetta műszerei a Mars felszínének feltérképezését és más tanulmányokat végeznek. 2007 novemberében a Rosetta ismét a Föld közelében repül, kap egy harmadik gravitációs impulzust, és egy még elnyújtottabb pályán folytatja repülését a Nap körül. elliptikus pálya. 2008. szeptember 5-én az aszteroidaövben a Rosetta több ezer kilométeren belül megközelíti a 2867 Steins aszteroidát, és képeket és egyéb tudományos adatokat továbbít róla a Földre.

A 2867-es aszteroidát 1969. november 4-én fedezte fel a Krími Obszervatórium N. S. Chernykh alkalmazottja, és a híres lett csillagászról nevezték el - az üstökösök kozmogóniájának specialistájáról. Ez a körülbelül 10 km átmérőjű kettős aszteroida ellipszis alakú pályán mozog, fél-nagy tengelye a=2,36 AU, excentricitása e=0,146 és dőlésszöge i=9,9°.

Az aszteroidaövből a Nap felé visszatérve a Rosetta 2009 novemberében a Föld közelében repül, és a negyedik gravitációs manővert végrehajtva a Csurjumov-Gerasimenko üstökös felé tartó repülés utolsó pályájára lép. A negyedszer megkerülve a Napot, 2010. július 10-én a Rosetta közel repül a 99 km átmérőjű 21 Lutetia nevű kisbolygóhoz, és lefényképezi azt. Ezt az aszteroidát 1852. november 15-én fedezte fel G. Goldschmidt. Elliptikus pálya mentén mozog, amelynek félnagytengelye a=2,43 AU, excentricitása e=0,163 és dőlésszöge i=3,1°. Ez az első alkalom, hogy ekkora aszteroidát űrhajó segítségével tanulmányoznak.

Lutetia elrepülése után minden hangszer

A rozetták csaknem 4 évre „alvó” üzemmódba kerülnek, mielőtt megközelítik a Churyumov-Gerasimenko üstököst. 2014 májusában a Rosetta 2 m/s-ra csökkenti az üstökösmaghoz viszonyított sebességét, 25 km-re megközelíti és pályára áll mesterséges műholdüstökösmag. Az összes Rosetta műszert készenlétbe helyezik az üstökös magjának és közeli nukleáris régiójának szisztematikus tanulmányozásának megkezdésére. Elvégzik a magfelület teljes és részletes feltérképezését. Részletes elemzés A képek segítségével öt olyan helyszínt lehet kiválasztani a felületén, amelyek alkalmasak a Philae leszállóegység biztonságos leszállására. 2014 novemberében a legnehezebb és főszínpad a teljes Rosetta küldetésről - a modul szétválasztása és leszállása az öt kiválasztott helyszín egyikén. Ebben az esetben a Philae motorja be lesz kapcsolva, ami a szonda sebességét 1 m/sec alá csökkenti. A modul támaszaival érinti a felületet, majd szigony segítségével rögzíti a helyzetét. A Philae egy egyedülálló tudományos konténer, körülbelül 21 kg súlyú. Kilenc készülékkel rendelkezik átfogó kutatásüstökösmag. Ezek a tanulmányok a következőket tartalmazzák:

Az üstökösanyag kémiai összetételének tanulmányozása,
komplex azonosítása szerves molekulák,
a mag felületi rétegének akusztikai vizsgálata,
mérések dielektromos tulajdonságok a magot körülvevő környezet,
a porszemcsékkel való ütközések figyelése,
tanulmány elektromos jellemzők kernelek és annak belső szerkezet,
az üstökösmag mágneses terének és kölcsönhatásainak tanulmányozása napszél,
a leszállómodult körülvevő felület felmérése,
a felszín fúrása és talajvizsgálatok elvégzése, melyek egy speciális edénybe kerülnek.

Tizenegy, a Rosettán található műszerrel (pályamodul) a következő tanulmányokat tervezik:

Részletes felületi képek készítése:
a mag és a környező tér spektrális vizsgálata,
az üstökösanyag kémiai összetételének meghatározása,
tanulmány nagy léptékű szerkezet magok a Philae-re telepített hasonló eszközzel együtt,
a por áramlásának és a porrészecskék tömeg szerinti eloszlásának vizsgálata,
az üstökösplazma és a napszéllel való kölcsönhatásának vizsgálata,
üstökös tanulmányozása rádióhullámok segítségével.

Az űrpálya laboratórium műszereinek táplálására 32 m2 területű napelemet használnak majd. A Rosettára telepített kétméteres antenna segítségével az adatokat továbbítják a Földre.

Ez a grandiózus küldetés a mai napig az egyik legdrágább az elköltött források összegét tekintve – több mint egymilliárd eurót.

Moszkva. szeptember 30. honlap – A Rosetta űrszonda küldetése véget ért. A küldetéscsapat számításai szerint 13:39:10-kor az eszköz tervezett ütközést hajtott végre a 67P Churyumov - Gerasimenko üstökössel. A végső megerősítés azonban negyven perc múlva érkezik meg – ezalatt az üstököstől eljut a Földre az információ. Hamarosan teljesen leáll a rádiós kommunikáció az eszközzel. A tudósok most arra várnak, hogy megkapják a végleges adatokat.

Az eszköz fokozatosan ereszkedett le az üstököshöz képest, majd egy irányított ütközés következett be a felszínnel. A megközelítési sebesség várhatóan fele lesz a Philae szondáénak.

Az Európai Űrügynökség 2014-ben döntött arról, hogy az űrszondát a Csurjumov-Gerasimenko üstökösre helyezik, miután egyeztettek a küldetés tudományos csoportjával. A Rosetta fokozatosan távolodik a Naptól a 67/P-vel együtt, és a napelemei által termelt energia nem elegendő a szonda működtetéséhez. Néhány évvel ezelőtt a tudósok úgy kezelték ezt a problémát, hogy az eszközt hibernált üzemmódba helyezték. A tudósok szerint azonban Rosetta nem biztos, hogy túléli az új hibernációt.

Ugyanakkor a leszállás során a fizikusoknak lehetőségük lesz olyan méréseket végezni, amelyek korábban lehetetlenek voltak. A mérnökök különösen nagy felbontású felméréseket terveznek. A leszálláshoz szükséges előzetes manőverek augusztusban kezdődnek. Szeptember 30-ra Rosetta 570 millió km-re lesz a Naptól és 720 millió km-re a Földtől. Maga az üstökös körülbelül 14,3 km/s sebességgel mozog. Amint a szakértők megjegyzik, a pályák kiszámítása sokkal bonyolultabbnak bizonyult, mint a Philae leszállásának előkészítése során.

6 milliárd km hosszú út

Rosetta 6 milliárd kilométeren keresztül követte az üstököst. Összességében Rosetta több mint két évet töltött a Churyumov-Gerasimenko üstökös pályáján - az égitest teljes ciklusának csaknem egyharmadát (6 év és 7 hónap). A Philae modullal ellátott Rosetta szondát 2004-ben bocsátották az űrbe. 6,4 milliárd kilométert tett meg, mielőtt elérte a Jupiter pályája közelében található 67P üstököst. 2014 novemberében Philae kiszállt a Rosettából. Ezt követően több óra leforgása alatt leereszkedett a 67P Churyumov-Gerasimenko üstökös felszínére.

A készülék hatalmas mennyiségű tudományos adatot gyűjtött a 67P gázhéj összetételéről, morfológiájáról és geológiájáról, belső szerkezet. Ezt követően a modul működését felfüggesztette hiánya miatt napenergia. Ez az idő azonban elegendő volt ahhoz, hogy a tudósok megtudják, hogy az üstökös egyidős a Naprendszerrel, és ezért információkat tárol a bolygók keletkezésének körülményeiről. Azt a hipotézist is meg lehetett cáfolni, hogy a víz a Földön üstökösökből származott - izotóp összetétel vízjég a Churyumov-Gerasimenko észrevehetően különbözik a földitől.

"Philae"

Űrszonda„Philae”-nak volt nagy érték a küldetéshez – ez az első olyan készülék az emberiség történetében, amely üstökösre szállt. A leszállás során azonban nehézségek adódtak a szigonyokkal, amelyeknek az üstökösre kellett volna rögzíteniük az eszközt. Eltávolodott a tervezett leszállóhelytől, és egy szikla árnyékába zuhant. A Philae valamivel több mint két napig dolgozott az üstökös felszínén, ezután teljesen lemerültek az akkumulátorai, és leállt.

Ez idő alatt a robot fényképeket továbbított a Földre, és fúrással talajmintákat gyűjtött. A Philae egyik érzékelője az üstökös légkörének elemzése után észlelte a molekulákat. Némelyikük szénatomokat tartalmaz, amelyek nélkül az élet lehetetlen.

"Rosetta" lett az első űrhajó, amely képes volt belépni az üstökös pályájára. Az elkövetkező években a tudósoknak tanulmányozniuk kell az eszköztől kapott információk teljes körét. A projekt összköltsége 1,3 milliárd euró volt.

"Viszlát Rosetta! Jó munkát végzett. Ez az űrtudomány a javából" - mondta Martin Patrick, a Rosetta küldetésének igazgatója.

A Csurjumov-Geraszimenko üstököst 1969-ben fedezte fel két szovjet csillagász. 67P indexe azt jelenti, hogy ez a 67. felfedezett üstökös, amely 200 évnél rövidebb keringési periódussal kering a Nap körül.