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.
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.