Главнаянадувные моторные лодкиКарта сайта
The English version of site
rss Лента Новостей
В Контакте Рго Новосибирск
Кругозор Исследователи природыПолевые рецепты Архитектура Космос Экспедиционный центр


Новости | Посадка Philae

Посадка Philae


Кульминация космической миссии Rosetta


Ранее за время нахождения аппарата Rosetta на орбите кометы 67P/Чурюмова-Герасименко удалось выяснить, что средняя температура поверхности ядра кометы - минус 70 градусов Цельсия. Измерения, выполненные в рамках миссии Rosetta, показали: температура кометы слишком высока, чтобы ее ядро полностью покрывалось слоем льда. Как считают исследователи, поверхность ядра представляет собой темную пылевую корку. Тем не менее ученые не исключают, что там могут быть и ледяные участки.


Установлено, что в поток газов, истекающих из комы (облака вокруг ядра кометы), входят сероводород, аммиак, формальдегид, синильная кислота, метанол, сернистый ангидрид и сероуглерод. Ранее считалось, что по мере нагревания ледяной поверхности кометы, приближающейся к Солнцу, выделяются только самые летучие соединения - двуокись и моноокись углерода.



Зонд Rosetta сделал снимки первых струй газа, бьющих в космос с поверхности кометы 67P


Космический аппарат Rosetta, вращающийся на высоте 26 километров вокруг ядра кометы 67P, 26 сентября 2014 года сделал серию новых снимков, на которых достаточно хорошо видны первые струи газа и пара, вырывающиеся с поверхности ядра, благодаря которым у кометы вскоре появится длинный и "пушистый" газопылевой хвост.


Место, в котором происходят столь "бурные" события, является узкий перешеек, соединяющий две большие части, из которых и состоит ядро кометы 67P. Поскольку комета 67P приближается к Солнцу, солнечные лучи начинают все сильней нагревать поверхность ее ядра. Под воздействием быстрого нагрева лед и замороженные газы, из которых преимущественно и состоит ядро кометы, превращаются сразу в пар, минуя жидкую фазу, и вырываются в окружающее космическое пространство в виде газовых струй, содержащих множество мелких частичек пыли.



Благодаря миссии Rosetta астрономы обратили внимание на гантелеобразную форму ядра. Не исключено, что эта комета могла образоваться в результате столкновения пары протокомет. Вероятно, две части тела 67P/Чурюмова-Герасименко со временем разъединятся.



Снимок сделан 15 октября 2014 года навигационной камерой Rosetta, с расстояния в 10 км от центра кометы (7,7 км от поверхности).



Снимок сделан 23 октября 2014 года навигационной камерой Rosetta, с расстояния в 9,8 км от центра кометы (7,8 км от поверхности).



Снимок сделан 23 октября 2014 года навигационной камерой Rosetta, с расстояния в 9,8 км от центра кометы (7,8 км от поверхности).



Снимок сделан 25 октября 2014 года навигационной камерой Rosetta, с расстояния в 9,7 км от центра кометы (7,7 км от поверхности).


Есть и другая гипотеза, объясняющая формирование двойной структуры интенсивным испарением водяного пара в центральной части когда-то сферообразного ядра кометы.


Космический аппарат Rosetta записал колебания кометы 67P


Накануне запланированной высадки спускаемого модуля Philae на поверхность кометы 67P, космический аппарат Rosetta сделал запись крайне низкочастотных электромагнитных колебаний, исходящих от ядра кометы. Запись была сделана при помощи датчиков инструмента Rosetta Plasma Consortium, который является одним из пяти инструментов, используемых для изучения природы и строения кометы 67P.


Инструмент Plasma Consortium создан для того, чтобы измерить характеристики облака ионизированной плазмы, окружающей ядро кометы 67P. Источником этой плазмы является взаимодействие высокоэнергетических частиц солнечного ветра с молекулами и атомами газов, исходящих из ядра кометы. Одним из основных датчиков, при помощи которых была сделана запись, является так называемый RPC магнитометр, вынесенный на специальной штанге на удаление 1,5 метров от корпуса космического аппарата.


Низкочастотное колебание кометы в первый раз было зарегистрирован в августе, когда аппарат сблизился на расстояние 100 км с ядром кометы. Позже это явление исчезло, точнее, перестало регистрироваться датчиками аппарата, но после того, как аппарат Rosetta выполнил ряд маневров, приведших его в оптимальную для отделения спускаемого модуля точку пространства, сигналы появились вновь.


Звуки ядра кометы невозможно услышать человеческим ухом по двум простым причинам. Во-первых, колебания, создаваемые кометой, имеют электромагнитную природу, что позволяет им распространяться в космическом вакууме. Во-вторых, частота этих колебаний, которая находится в районе 40-50 миллигерц, лежит вне диапазона чувствительности человеческого уха. И для того, чтобы дать возможность людям услышать звучание кометы 67P, специалистам ЕКА пришлось при помощи компьютера увеличить частоту колебаний в 10 тысяч раз.


В настоящее время ученые еще не знают точно, что же именно является источником колебаний. Но уже есть некоторые предположения о том, что к этому имеет отношение неравномерное магнитное поле ядра кометы 67P, заставляющее колебаться облако электрически заряженных частиц, которые получаются в результате воздействия солнечного ветра. Так или иначе, тайна возникновения таких крайне низкочастотных электромагнитных колебаний может быть вскрыта после того, как аппарат Rosetta и спускаемый модуль Philae сблизятся с ядром на небольшое расстояние.


С помощью Rosetta ученые установили, что каждую секунду комета 67P/Чурюмова-Герасименко выпускает в окружающее пространство водяной пар в объеме примерно двух стаканов (по 150 миллилитров). С такими темпами комета за 100 дней заполнила бы бассейн олимпийского размера. По мере приближения к Солнцу выброс пара только увеличивается.


Максимальное сближение с Солнцем произойдет 13 августа 2015 года, когда комета 67P/Чурюмова-Герасименко окажется в точке перигелия. Тогда и будет наблюдаться наиболее интенсивное испарение ее материи.


За несколько дней до отделения посадочного модуля Phile зонд Rosetta запечатлел тёмную сторону кометы Чурюмова-Герасименко.



На снимке запечатлена тёмная сторона кометы с расстояния примерно в 30 км; изображение представлено при различных уровнях насыщенности.



Изображение получено с расстояния в 19 км в рассеянном от пылевых частиц свете.


С момента прибытия к комете зонд Rosetta запечатлел большую часть её поверхности, однако южная сторона остаётся загадкой. Связано это с тем, что ось вращения космического объекта не ориентирована перпендикулярно по отношению к орбитальной плоскости. Поэтому в настоящее время комета переживает полярную ночь, которая закончится только в мае следующего года.


Для получения снимков тёмной стороны кометы 67P/Чурюмова-Герасименко был задействован установленный на борту зонда инструмент OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System). Эта система получения изображений была спроектирована консорциумом организаций под предводительством немецкого Института Макса Планка по изучению Солнечной системы.


Модуль Philae сел на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко


12 ноября 2014 года наступил долгожданный день для миссия Rosetta.



30 километровая зона посадки на поверхности кометы 67P



Отделение зонда Philae от космического аппарата Rosetta


Зонд Philae назван в честь острова Филы на реке Нил в Египте. Там находились древние культовые сооружения, а также обнаружена плита с иероглифическими записями цариц Клеопатры II и Клеопатры III. В качестве места для посадки на комету ученые выбрали участок под названием Агилика. На Земле это тоже остров на реке Нил, куда была перенесена часть древних памятников, которым угрожало подтопление в результате строительства Асуанской плотины.


Масса спускаемого зонда Philae - сто килограммов. Линейные размеры не превышают метра. Зонд несет на своем борту десять инструментов, необходимых для исследования ядра кометы.


Батарей Philae хватит на 60 часов автономной работы, потом питание переключится на солнечные батареи. Все данные измерений в режиме онлайн будут поступать на аппарат Rosetta, а с него - к Земле. После спуска Philae аппарат Rosetta начнет отдаляться от кометы, превратившись в ее спутник.


В 08:35 по времени Гринвичского меридиана произошло разделение зонада Philae и космического аппарата Rosetta, представители Центра космических операций (Space Operation Centre, ESOC) Европейского космического агентства (ЕКА), Дармштадт, Германия, сообщили о том, что спускаемый модуль Philae успешно отделился от космического аппарата Rosetta. Радиосигналу, сообщающему об успехе, переданному передатчиком аппарата Rosetta, потребовалось 28 минут и 20 секунд для того, чтобы достичь антенн системы дальней космической связи на Земле.



Схема посадки на поверхность кометы!


На подходе к комете Чурюмова-Герасименко спускаемый модуль Philae развернул свои опоры. Сообщение в Twitter написано от имени самого модуля: «Наконец-то я могу расправить мои лапки после десяти лет ожидания – посадочные опоры выпущены!»



Снимок, сделанный при помощи инструмента OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System), показывает удаляющийся модуль Philae.



Развернутые опоры модуля Philae.


Посадка модуля Philae состоялась в 15.35 по времени Гринвичского меридиана (около 18.35 мск). Спустя примерно полчаса сигнал о посадке пришел на Землю. Впервые в истории человечества, рукотворный космический аппарат совершил успешную посадку и закрепился на поверхности ядра кометы. Об этом сообщили представители Центра космических операций (ESA Space Operations Centre, ESOC) Европейского космического агентства (ЕКА) и Центра управления миссией Rosetta, которые получили подтверждающий это событие радиосигнал, принятой антеннами станции ЕКА в Малагруэ, Аргентина, и станции НАСА в Мадриде, Испания.


Член-корреспондент Национальной академии наук Украины Клим Чурюмов назвал посадку зонда на ядро кометы важнейшим событием для развития человеческой цивилизации.


Вместе с подтверждающими данными на Землю был передан пакет научных данных, собранных инструментами модуля Philae во время полета в космосе и посадки на поверхность, которые были переданы на обработку в научный центр миссии Philae Science, Operations and Navigation Centre, находящийся в Тулузе, Франция.


Посадка модуля на поверхность производилась на скорости около одного метра в секунду. Для поглощения импульса кинетической энергии модуля должно было использоваться "трехногое" посадочное устройство, которое предотвратило бы отскок модуля от поверхности обратно в космос. В каждой "ноге" этого посадочного устройства имелся своеобразный гарпун.


Впервые в истории сделанный человеком аппарат смог сеть на поверхность кометы, несущейся с огромной скоростью - около 55 000 км/ч. Из-за относительно небольших размеров космического объекта и, следовательно, малой гравитации, процесс «падения» Philae занял около семи часов. Сцепление с кометой прошло успешно, несмотря на то, что после отстыковки зонда были обнаружены неисправности в системе посадки.



Фотография заключительно этапа посадки модуля Philae на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.


Исследовательский модуль Philae сел у подножия образования, похожего на утес, вопреки ожиданиям ученых, заявил ведущий разработчик модуля Жан-Пьер Бибрин, руководитель проекта ЕКА.


13 ноября в ходе пресс-конференции в Европейском космическом агентстве Бибрин представил снимки поверхности кометы, сделанные модулем после посадки.


Разработчик модуля добавил, что модуль Philae совершил посадку не на пыльную, относительно мягкую поверхность, как ожидали ученые, а на скалистое место. Так же стало известно о том, что специальные гарпуны Philae, предназначенные для закрепления на поверхности кометы, возможно, не были активированы, и модуль находится в неустойчивом положении.


По словам руководителя проекта Европейского космического агентства (ЕКА) Филиппа Годона, модуль функционирует исправно, однако находится на крутом склоне в тени, что может привести к проблемам с зарядом его солнечных батарей.


Кроме того, ЕКА подтвердило проблемы с закреплением модуля на поверхности кометы. «Спускаемый аппарат до сих пор не закреплен на поверхности, однако продолжает функционировать, передавать нам необходимые изображения и данные», – говорится в сообщении организации.



Первые два изображения с борта Philae подтвердили, что модуль сел на поверхность кометы.


Стабильное положение модуля Philae крайне важно, так как ему предстоит с помощью бура взять ряд проб состава кометы, провести их анализ, а также анализ приповерхностных газов. Установленный на модуле радар позволит осуществить физическое обследование тела кометы, в частности ее ядра.


Посадка была не столь мягкой, как ожидали руководители миссии, после отказа двигателей и гарпунного якоря посадочный модуль ударился об поверхность ядра кометы и отскочил назад в космос, поднявшись на высоту около 800 метров над поверхностью кометы.


После второго, менее сильного удара об поверхность, спускаемому модулю все же удалось кое-как закрепиться на поверхности, правда место, в котором он очутился, находится на удалении около километра от намеченного места посадки, и это является источником сразу нескольких серьезных проблем.


Судя по снимкам, место, где сел модуль Philae, является скалистым участком, полным разломов и утесов. Из-за тени, отбрасываемой находящимся рядом утесом, модуль получает солнечный свет всего 90 минут в течение каждых 12 часов, и это первая важная проблема, ведь для полной зарядки вторичной аккумуляторной батареи требуется не менее 60 часов нахождения солнечных батарей модуля под прямым солнечным светом. Такой энергетический дефицит может значительно сузить программу расширенных исследований, которой модуль должен заняться после выполнения основной программы, необходимая для который энергия храниться в основной одноразовой батарее аппарата.



Обзор места посадки. Первая панорама с поверхности кометы!


И второй главной проблемой является то, что одна из трех посадочных опор аппарата не касается поверхности кометы, а из двух других опор в породы кометы не удалось ввернуть специальные шурупы. Таким образом, модуль держится на поверхности буквально "на честном слове" и вряд ли сможет провести операцию сверления материала кометы без риска оторваться и улететь в космос. Специалисты ЕКА рассматривают вариант разворота гарпунного якоря модуля, что, по их мнению, может укрепить модуль на поверхности, но существует большая вероятность того, что такая процедура просто оторвет модуль от кометы.


В настоящее время специалисты и руководство миссии Rosetta всерьез обсуждают вариант использования одного из складных инструментов модуля Philae для того, чтобы подбросить модуль вверх и направить его в сторону более приемлемой позиции, где будет проведена процедура повторной посадки. Но, со слов руководства миссии, этот вариант рассматривается в качестве крайней меры, к которой можно прибегнуть лишь в том случае, когда терять уже будет нечего. И естественно, что прежде чем решиться на столь рискованный шаг, руководству миссии требуется знать точное местоположение модуля, которое пока известно только лишь приблизительно, и выбрать новую позицию, куда будет пытаться переместиться модуль. Сотрудники ЕКА вглядываются в изображения кометы, присылаемые Rosetta, в надежде разглядеть на них зонд, занимающий на картинках площадь 3х3 пикселей. «Мы все глаза проглядели. Ландшафт кометы слишком сложен, чтобы включать автоматический поиск», - рассказал в интервью New Scientist ответственный за камеру OSIRIS Хольгер Сиркс (Holger Sierks).


Источник: http://galspace.spb.ru/index396.html







ГлавнаяКарта сайтаПочта
Яндекс.Метрика    Редактор сайта:  Комаров Виталий