Все самое важное омиссии rosetta

      Комментарии к записи Все самое важное омиссии rosetta отключены

Все самое важное омиссии rosetta

    Rosetta, ESA, 2004: Rosetta — первая миссия, программа которой предусматривает не только дистанционное изучение, но и посадку в 2014 году на изучаемую комету Чурюмова-Герасименко.

Не было ни известного «Отправились!», ни «Один мелкий ход для человека» — на экране цифры обратного отсчета нулевое значение, и обратный отсчет поменял символ с минуса на плюс. Никаких вторых видимых эффектов, но инженеры в центре управления полетом Космического агентства ЕС (ESA) заметно напряглись. Сейчас начался маневр торможения космического аппарата Rosetta, находящегося более чем в 400 млн километров от нас, но, дабы радиосигнал об этом достиг Почвы, потребовалось 22 60 секунд. И вдобавок через семь мин. Сильван Лодью, оператор космического аппарата, глядя на дисплей с данными телеметрии, поднялся и празднично сказал: «Дамы и господа, могу официально подтвердить: мы прибыли к комете!»

От древности до наших дней

Кометы относятся к небесным объектам, каковые возможно заметить невооруженным глазом, и потому они всегда приводили к особому интересу. Эти небесные тела обрисованы во многих исторических источниках, причем обычно очень красочным языком. «Она сияла дневным светом и волокла за собой хвост, похожий на жало скорпиона», — писали древние вавилоняне о комете 1140 года до нэ. В различные времена они считались то знамениями, то вестницами несчастий.

на данный момент ученые, основываясь на накопленных за время изучения комет научных данных, считают, что кометы сыграли важную роль в появлении судьбы на Земле, доставив на отечественную планету воду и, быть может, несложные органические молекулы.

Первые информацию о составе кометного вещества были взяты посредством спектроскопических инструментов еще в десятнадцатом веке, а с началом космической эры у человечества стало возмможно конкретно заметить и «пощупать» (если не руками и собственными глазами, то научными устройствами) образцы и хвосты комет кометного вещества. С конца 1970-х годов были запущены пара космических аппаратов, предназначенных для изучения комет разными методами — от фотосъемки с маленьких (по космическим меркам) расстояний до доставки и сбора проб на Землю образцов кометного вещества.

Но в первой половине 90-ых годов двадцатого века Космическое агентство ЕС решило замахнуться на значительно более амбициозную цель — вместо того, дабы доставлять образцы в земную лабораторию, инженеры внесли предложение доставить лабораторию на комету. Иными словами, в рамках космической миссии Rosetta посадочный модуль Philae должен был приземлиться на поверхность миниатюрного ледяного мира — ядра кометы.

10 лет полета

Разработка миссии продолжалась десять лет, и к 2003 году космический аппарат Rosetta готовься к запуску. Выведение его в космос посредством ракеты-носителя Ariane??5 планировалось на январь 2003 года, но в декабре 2002 года такая же ракета взорвалась при запуске. Мероприятие было нужно отложить до выяснения обстоятельств неисправностей, и трехтонный космический аппарат был выведен на парковочную орбиту только в марте 2004 года.

Из этого он начал собственный путешествие к цели — комете 67P/Чурюмова-Герасименко, но очень кружным методом. «Не существует достаточно замечательных ракет, каковые имели возможность бы конкретно вывести аппарат на траекторию кометы, — растолковывает Андреа Аккомаццо, начальник полета миссии Rosetta. — Исходя из этого аппарату было нужно совершить четыре гравитационных маневра в поле тяготения Почвы (2005, 2007, 2009) и Марса (2007). Такие маневры разрешают передать часть энергии планеты космическому аппарату, разгоняя его. Два раза аппарат пересекал пояс астероидов, и дабы эта часть полета не пропадала напрасно, было решено заодно изучить кое-какие объекты пояса — астероиды Лютеция и Стайнс».

    Снимок кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, сделанный 16 августа камерой OSIRIS с длиннофокусным объективом с расстояния 100 км. Размер ядра кометы — 4 км, так что разрешение снимка приблизительно 2 м на пиксель. Применяя серию снимков кометы, ученые уже наметили пять вероятных мест посадки.

Окончательный выбор будет сделан позднее. Rosetta стала первым космическим аппаратом, что отправился во внешнюю часть Нашей системы, имея на борту в качестве источника энергии не радиоизотопный термоэлектрический генератор, а солнечные батареи. На расстоянии 800 млн км от Солнца (это самая дальняя точка миссии) освещенность не превышает 4% земной, исходя из этого батареи имеют громадную площадь (64 м2).

Помимо этого, это не простые батареи, а намерено созданные для работы в условиях низкой интенсивности и низких температур (Low-intensity Low Temperature Cells). Но кроме того не обращая внимания на это, для экономии энергии в мае 2011 года, в то время, когда Rosetta вышла на финишную прямую к комете, аппарат был переведен в режим спячки на 957 дней: были отключены все совокупности, не считая совокупности приема команд, системы электропитания и управляющего компьютера.

Первый спутник

В январе 2014 года Rosetta была «разбужена», началась подготовка к серии маневров уравнивания — скоростей и сближения торможения, и плановое включение научных устройств. В это же время конечная цель путешествия стала видна только пара месяцев спустя: на сделанном 16 июня камерой OSIRIS снимке комета занимала всего лишь 1 пиксель. А через месяц она уже чуть умещалась в 20 пикселей.

6 августа аппарат совершил маневр торможения, уравнял скорости с кометой и стал ее «почетным эскортом». «Rosetta обрисовывает криволинейные треугольники, пребывав приблизительно в 100 км от кометы со стороны Солнца, дабы заснять все подробности ее освещенной поверхности, — растолковывает Франк Будник, эксперт по полетной динамике миссии. — По каждой стороне этого треугольника аппарат дрейфует несколько суток, после этого направление полета изменяется посредством двигателей. Траектория мало искривляется гравитацией кометы, и именно поэтому мы можем вычислить ее массу, дабы позднее перевести аппарат на устойчивую низкую орбиту. Наряду с этим Rosetta станет первым в истории неестественным спутником кометы».

Разведка с орбиты

Но выход на орбиту кометы — только первая стадия, предваряющая самую основную часть миссии. В соответствии с замыслу, до ноября Rosetta будет изучать комету со своей орбиты, и картографировать ее поверхность в рамках подготовки к посадке. «До прибытия к комете мы знали о ней мало, кроме того ее форма — «двойная картофелина» — стала известна лишь при близком знакомстве, — говорит «Популярной механике» начальник группы посадки аппарата Philae Стефан Уламек. — При выборе места для посадки мы руководствуемся комплектом требований.

Во-первых, нужно, дабы поверхность в принципе была достижима с той орбиты, на которой будет пребывать аппарат. Во-вторых, нужна довольно ровная площадка в радиусе нескольких сотен метров: из-за потоков в газовом облаке аппарат может снести в сторону на протяжении достаточно продолжительного (до нескольких часов) спуска. В-третьих, нужно, дабы в месте посадки изменялась день и освещённость сменял ночь. Это принципиально важно, по причине того, что мы желаем изучить, как ведет себя при таком трансформации поверхность кометы.

Но, варианты чисто «дневных» мест мы также разглядываем. Нам повезло в том, что ядро кометы стабильно вращается около одной оси, это существенно облегчает задачу».

Весьма мягкая посадка

По окончании того как будет выбрано место посадки, в ноябре состоится основное событие — 100-кг модуль «Филы» (Philae) отделится от аппарата и, выпустив три опоры, совершит первую в истории посадку на ядро кометы. «Начиная данный проект, мы совсем не воображали многих подробностей процесса, — говорит Стефан Уламек. — Никто раньше не совершал посадку на комету, и мы до сих пор не знаем, какова ее поверхность: то ли она жёсткая, как лед, то ли рыхлая, как свежевыпавший снег, то ли что-то промежуточное. Исходя из этого посадочный модуль сконструирован так, дабы закрепиться на практически любой поверхности.

По окончании отделения от аппарата Rosetta и гашения орбитальной скорости модуль Philae начнет спуск к комете под действием ее маленькой силы тяжести, по окончании чего совершит посадку на скорости приблизительно 1 м/с. Сейчас крайне важно не допустить «отскок» аппарата и закрепить его на поверхности кометы, и для этого предусмотрено пара разных совокупностей.

Толчок при касании посадочных опор будет погашен центральным электродинамическим амортизатором, в данный же момент получит сопло на верхнем торце Philae, реактивная тяга от выброса сжатого газа прижмет аппарат к поверхности на пара секунд, пока он будет выбрасывать два гарпуна — размером с карандаш — на тросах. Длины тросов (около двух метров) должно хватить, дабы гарпуны надежно держали, даже в том случае, если поверхность покрыта слоем рыхлого снега либо пыли.

На трех посадочных опорах расположены ледобуры, каковые также будут ввинчиваться в лед при посадке. Все эти совокупности были опробованы на симуляторе посадки германского космического агентства (DLR) в Бремене — и на жёстких, и на рыхлых поверхностях, и мы сохраняем надежду, что они не подведут и в настоящих условиях».

Но это будет чуть позднее, а до тех пор пока, как говорит научный сотрудник Директората ESA по научным изучениям посредством автоматических аппаратов Марк Маккориан, «мы как дети, каковые десять лет ехали в машине, а сейчас наконец прибыли в научный Диснейленд, где в ноябре нас ожидает самый захватывающий аттракцион».

Примечание редакции: актуальная информация о посадке дешева по ссылке.

    International Cometary Explorer (ICE) NASA/ESA, 1978 Американско-европейский ICE в 1985 году пролетел через хвост кометы Джакобини-Циннера, а позднее, во второй половине 80-ых годов двадцатого века, — через хвост кометы Галлея на расстоянии 28 млн км от ядра. «Вега-1», «Вега-2», СССР, 1984 Советские аппараты по окончании визита к Венере направились к комете Галлея, дабы в марте 1986 года пролететь на расстоянии 9000 км от ядра («Вега-1») и 8000 км («Вега-2»). Sakigake, Suisei, ISAS, 1985 Японские аппараты были направлены к комете Галлея.

Во второй половине 80-ых годов двадцатого века Suisei состоялся в 150?000 км от ядра, изучая сотрудничество кометы с солнечным ветром, Sakigake пролетел на расстоянии 7 млн км от ядра. Giotto, ESA, 1985 Европейский аппарат во второй половине 80-ых годов двадцатого века с расстояния всего 600 км сфотографировал ядро кометы Галлея, а позднее, в 1992-м, прошел на расстоянии 200 км от кометы Григга-Скьеллерупа. Deep Space 1, NASA, 1998 Во второй половине 90-ых годов двадцатого века данный аппарат приблизился к астероиду (9969) Брайль на расстояние 26 км. В сентябре 2001 года пролетел на расстоянии 2200 км от кометы Борелли.

Stardust, NASA, 1999 Целью первой миссии было сближение на 150 км с ядром кометы Вильда-2 (2004) и доставка примера кометного вещества на Землю (2006). Позднее, в 2011 году, сблизился с кометой Темпеля-1. Contour (Comet Nucleus Tour) NASA, 2002 Планировалось, что Contour пролетит вблизи ядер комет Энке и Швассмана-Вахмана-3, а после этого направится к третьей (д’Арреста). Еще на пути к первой цели сообщение с аппаратом была утрачена.

Deep Impact, NASA, 2005 Приблизился к ядру кометы Темпеля-1 и «выстрелил» в него особым ударником. Состав выбитого вещества был проанализирован посредством бортовых научных инструментов. Научная программа Rosetta и Philae вычислена до конца 2015 года. По мере приближения к Солнцу, испарения и разогрева вещества кометы научные устройства и посадочного модуля, и спутника будут изучать комету.

Все сведенья, полученные посадочным модулем, будут переданы сперва на орбитальный модуль, а оттуда посредством направленной антенны диаметром 2,2 м — на Землю.

Научные устройства Rosetta

Для изучения ядра кометы:

ALICE Видеоспектрометр УФ-диапазона для поиска добропорядочных газов в составе вещества кометы.

OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) Камера видимого и ИК-диапазона с двумя объективами (700 и 140 мм), с матрицей 2048? x?2048 пикселей.

VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) Мультиспектральная камера низкого разрешения и спектрометр большого разрешения для изучения картографирования и тепловизионного ядра ИК-спектра молекул комы.

MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) 3-см радиотелескоп для обнаружения микроволнового излучения, характерного для молекул воды, аммиака и углекислого газа.

CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) Радар для «получения» и просвечивания томограммы ядра кометы. Излучатель установлен на посадочном модуле Philae, а приемник — на орбитальном спутнике.

RSI (Radio Science Investigation) Применение совокупности связи аппарата для комы и изучения ядра.

Для изучения газового и пылевого туч:

ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) Магнитный весов-спектрометр и времяпролетный весов-спектрометр для изучения молекулярного и ионного состава газов.

MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) Ядерный силовой микроскоп большого разрешения для изучения частиц пыли.

COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser) Весов-анализатор вторичных ионов для изучения состава пылевых частиц.

GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) накопитель пылевых и Ударный анализатор частиц для измерения их оптических особенностей, массы и скорости.

RPC (Rosetta Plasma Consortium) Прибор для изучения сотрудничества с солнечным ветром.

Научные устройства Philae

APXS (Alpha X-ray Spectrometer) Aльфа- и рентгеновский спектрометр для изучения состава грунта под аппаратом (погружается на 4 см).

COSAC (COmetary SAmpling and Composition) Газовый хроматограф и времяпролетный спектрометр для анализа и обнаружения сложных органических молекул.

PTOLEMY Газовый анализатор для измерения изотопного состава.

CIVA (Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer) Шесть микрокамер для панорамирования поверхности, спектрометр для изучения состава, текстуры и альбедо образцов.

ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) Камера большого разрешения для съемки при спуске и стереосъемки мест забора образцов.

CONSERT (COmet Nucleus Sounding Experiment by Radio- wave Transmission) Радар для «получения» и просвечивания томограммы ядра кометы. Излучатель установлен на посадочном модуле Philae, а приемник — на орбитальном спутнике.

MUPUS (MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science) Комплект датчиков на опорах, наружных и пробоотборнике поверхностях аппарата для измерения плотности, механических и тепловых особенностей грунта.

ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) плазменный монитор и Магнитометр для изучения взаимодействия кометы и магнитного поля с солнечным ветром.

SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment) Комплект из трех устройств для изучения особенностей грунта: Cometary Acoustic Sounding Surface Experiment (CASSE) — посредством звуковых волн, Permittivity Probe (PP) — посредством электрического тока, Dust Impact Monitor (DIM) измеряет падение пыли на поверхность.

SD2 (Drill, Sample, and Distribution subsystem) Бур-пробоотборник, талантливый забирать образцы с глубины до 20 см и доставлять их в печи для нагревания и к разным устройствам для предстоящего анализа.

Ключ в камне

Миссия Rosetta («Розетта») названа в честь Розеттского камня, каменной таблички, отысканной во второй половине 90-ых годов XVIII века французским офицером в Египте. На табличке выбит одинаковый текст — на прекрасно известном древнегреческом языке, египетскими иероглифами и египетским демотическим письмом. Розеттский камень послужил ключом, благодаря которому лингвисты взяли возможность расшифровать египетские иероглифы. С 1802 года Розеттский камень хранится в Английском музее.

Спускаемый аппарат Philae («Филы») взял собственный имя в честь египетского острова Филы, где был в 1815 году отыскан сохранившийся обелиск с надписями на древнегреческом и египетском языках, что (наровне с Розеттским камнем) помогло лингвистам в расшифровке.

Подобно тому, как Розеттский камень дал ключ к пониманию языков древних цивилизаций, что разрешило вернуть события многотысячелетней давности, его космический тезка, как сохраняют надежду ученые, даст ключ к пониманию комет, древних «кирпичиков» Нашей системы, зарождавшейся 4,6 млрд лет назад.

Статья «Свидание с кометой» размещена в издании «Популярная механика» (№144, октябрь 2014).

Посадка на комету Чурюмова-Герасименко. Эпохальная миссия аппарата Rosetta. Discovery HD 02.01.2017


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: