Кирилл Размыслович (kiri2ll) wrote,
Кирилл Размыслович
kiri2ll

Изучение комет космическими аппаратами

Совсем недавно зонд “Розетта” успешно вышел из “спячки”, в которой пребывал три последних года. После серии запутанных маневров, одна из самых сложных космических миссий приближается к точке своего назначения – комете Чурюмова-Герасименко.  Уже в августе, зонд сблизится с ней, а в ноябре попытается высадить на ее поверхность исследовательский модуль "Фила", для чего будут использованы два гарпуна.
Между прочим это первый не NASA`вский аппарат, совершивший путешествие за пределы марсианской орбиты.


Безусловно, вояж к комете станет самой яркой космической миссией этого года, и предзнаменованием большого 2015 года, когда случится два давно ожидаемых события:

Аппарат “Dawn” выйдет на орбиту Цереры - и у меня есть очень сильное подозрение что самый большой объект в поясе астероидов преподнесет нам массу неожиданностей и сюрпризов.

Аппарат “New Horizons” откроет новую веху в изучении Солнечной системы, впервые пролетев вблизи Плутона, после чего направится дальше вглубь пояса Койпера.
А пока у нас еще есть время, можно устроить краткий дайджест по основным миссиям по изучению комет за прошедшие годы

Первым пробным камнем была совместная американо-европейская миссия "Эксплорер-59". После выполнения основной миссии (изучения взаимодействия магнитного поля Земли и солнечного ветра в точке Лагранжа L1), было решено продлить ее, поручив зонду другую цель. Аппарат получил новое название “Международный исследователь комет” и точку назначения, пролетев в 1985 году на расстоянии 7800 километров от кометы Джакобини-Циннера. На зонде не было камер, но по крайней мере "Исследователь" предоставил первые данные по взаимодействию хвоста кометы с солнечным ветром.
В следующем, 1986 году, состоялся очередной визит кометы Галлея. Конечно, с точки зрения земного наблюдателя, возможно сейчас комета уже “не торт” (сами понимаете, что пролетая вблизи Солнца каждый 76 лет она потеряла абсолютно большую часть своего первоначального вещества – остается только представить, как она сверкала на небосводе тысячи лет назад), но она все равно представляла собой огромный интерес для науки.
К комете Галлея была направлена так называемая “армада” – сразу 5 космических аппаратов – два японских (“Сакигакэ” и “Суйсэй”), европейский (“Джотто”) и советские “Вега-1” и “Вега-2”.
Что касается японцев, то “Сакигакэ” являлся фактически тестовым зондом (первая в истории АМС, запущенная Японией) и был использован для более точного наведения “Суйсэя” на цель. Последний же приблизился к комете Галлея на 151 тысячу километров и сделал ряд снимков ее водородной короны в УФ-спектре.

Европейские и советские миссии были куда интереснее. Что касается “Веги-1” и “Веги-2”, то можно уверенно сказать, что они стали лебединой песней советской космической программы, став последними успешными исследовательскими миссиями страны, которая через пять лет распалась.
Оба аппарата сбросили аэростаты в атмосферу Венеры (они продержались там примерно 46 часов), после чего отправились на перехват кометы, пролетев на расстоянии примерно 8000 километров от ее ядра и передав на Землю, 1500 фотографий, которые затем использовались для того, чтобы лучше навести европейский “Джотто”.
“Джотто” же пролетел на рекордном расстоянии в 600 километров от ядра кометы Галлея. Но не обошлось без неприятностей: кометные частицы вывели из строя  фотокамеру аппарата.  Тем не менее, собранные им данные позволили уточнить строение кометы и размеры ядра.  Оказалось, что оно имеет неправильную форму (15 на 8 на 8 километров) и покрыто на удивление очень темной «пылевой корой» (альбедо 2—4 %, то есть ниже чем у угля).
В 1992 году “Джотто” прошел на расстоянии 200 километров от кометы 26P/Григга — Скьеллерупа, но поскольку работоспособность его камеры так и не удалось восстановить, то он не получил никаких снимков.

Кометы иногда служили второстепенным целями миссий. Взять хотя бы аппарат “Deep space 1”, который создавался для отработки и доводки некоторых новых технологий, вроде ионного двигателя и системы навигации. Несмотря на ряд неполадок (например, после пробного запуска его ионный двигатель забарахлил всего через 4.5 минуты), его миссия  все же была продлена в том числе и для изучения кометы Борели. При приближении к цели, испытываемая система навигации аппарата отказала, но ему все же удалось передать на Землю несколько изображений ее ядра с рекордной по тем временам детализацией и даже избежать повреждений кометными частицами.


А вот следующие две миссии специально создавались для изучения комет. Запущенный в 1999 году “Стардаст” был спроектирован с весьма амбициозной целью – доставкой на Землю частиц вещества из хвоста кометы. Для этого на его борту была установлена ловушка, представляющая собой 132 ячейки, заполненные силиконовым аэрогелем.
В 2004 году аппарат достиг своей цели – он пролетел на расстоянии всего 240 километров от кометы Вильда-2, сделал ряд детальных снимков ее поверхности и используя ловушку, осуществил сбор частиц.
В 2006 году, спускаемая капсула аппарата, "намотавшего" к тому моменту 4.6 миллиардов километров по Солнечной системе, приземлилась в заданной точке.
Внутри ловушек, ученые нашли свыше 30 частиц кометного вещества (для поиска их следов на фотографиях даже привлекались добровольцы из интернета), что стало настоящим триумфом.

Пока “Стардаст” летел к Земле, в 2005 году состоялась вероятно самая известная и зрелищная кометная миссия – аппарат “Deep Impact” (а вы думали сотрудники NASA не смотрят кино?) скинул 370 килограммовую болванку на комету Темпеля-1. Соударение вызывало выброс кометного вещества массой порядка  10 тысяч тонн, и оставило на ее поверхности 100 метровый кратер.
Анализ состава выброшенного вещества преподнес достаточно неожиданные результаты: в нем оказалось куда меньше воды, чем ожидалось. Зато обнаружились минералы образующиеся при температурах 1100—1200 К, и соединения летучих газов, которые в свою очередь стабильны лишь при температуре ниже 100 К. Это говорит о том, что комета содержит в себе смеси материалов, которые образовались в разных условиях в разное время и в разных местах.
После Темпеля-1, NASA решило продлить миссию аппарата, который в 2010 году прошел на расстоянии 700 километров от поверхности кометы 03P/Хартли.
Предполагалось также использовать “Deep Impact” для дистанционного изучения предполагаемой “кометы века” ISON (которая так и не пережила сближения с Солнцем), но в прошлом году связь с ним была утеряна – предполагается, что из-за сбоя ПО он потерял ориентацию в пространстве.
В 2011 году, комета Темпеля-1 была повторно изучена – уже знакомым нам аппаратом “Стардаст”. Специалисты NASA использовали оставшееся у него топливо и отправили его на перехват кометы, чтобы сфотографировать кратер, оставшийся после бомбардировки 2005 года. Несмотря на некоторые опасения по поводу того, что воронку не удастся найти, в итоге ее удалось достаточно легко опознать на снимках.
После пролета кометы, связь с аппаратом была прекращена, так как после маневра у него все равно больше не оставалось топлива для других целей.

Теперь остается надеяться, что несмотря на крайнюю сложность и рискованность (все же нельзя забывать про частицы, способные повредить аппарат, да и неизвестно, насколько в итоге стабильной окажется поверхность ядра в месте высадки), миссия “Розетты” пройдет как по маслу и аппарат впишет новую славную страницу в историю изучения хвостатых гостий.


Tags: Астрономия, Розетта, космос
Subscribe
promo kiri2ll december 18, 2015 20:00 56
Buy for 30 tokens
Небольшое объявление. В настоящее время я рассматриваю предложения по поводу возможной работы/сотрудничества. Желательная тематика — примерно как у меня в блоге : космос, высокие технологии или же кино и все что с ним связано. Впрочем, учитывая реалии, вполне могу рассмотреть и другие…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 9 comments