Přistání na kometě. Proč vědci přistáli na povrchu komety sondy?

Podle všeho jsme vstoupili do éry nových objevů. Mnoho z loňského roku s potápěným srdcem následovalo poslání Rosetty. Přistání na kometu, první v historii, byla velmi komplikovaná operace, jako celý program. Obtíže, které vznikly, však nezmenšují význam samotné události a údajů, které vesmírná sonda již vytvořila a dodává. Proč jsme potřebovali přistání na kometě a jaké výsledky získaly astrofyzika? Toto bude popsáno níže.

Hlavní tajemství

Začněme z dálky. Jedním z hlavních úkolů, kterým čelí celý vědecký svět, je pochopit, co přispělo narození života na Zemi. Od starověku k tomuto tématu byly vyjádřeny spousty hypotéz. Jedna z moderních verzí říká, že kométy zde hrají nepochybně roli, z nichž mnohé se během své tvorby na planetě dostaly. Předpokládá se, že se mohou stát dodavateli vody a organických molekul.

Důkaz o začátku

Taková hypotéza sama o sobě dokonale ospravedlňuje zájem vědců, od astronomů až po biology, až po komety. Existuje však ještě několik zajímavých okamžiků. Tailed prostorových objektů Provádějí prostorem dost podrobné informace o tom, co se stalo v nejranějších fázích formace sluneční soustavy. Bylo to tehdy, kdy se utvořila většina komet. To znamená, že přistání na kometě umožňuje doslova projedná otázku, z nichž byl tvořen vesmír, náš plátek před více než čtyřmi miliardami let (a ne stroj času není nutné).

Kromě toho studium pohybu komety, její složení a chování při přibližování se k Slunci dává obrovský množství informací o podobných prostorových objektech, umožňuje zkontrolovat mnoho předpokladů a vědeckých hypotéz.

Pozadí

Přirozeně jsou "cestující" sledováni již pomocí kosmické lodi. Po kometách procházelo sedm rozpětí, během kterých byly pořízeny fotografie, shromáždily se určité informace. Jednalo se právě o přelety, protože dlouhodobá údržba komety je komplikovaná záležitost. V osmdesátých letech se jako výrobci takových dat chovali americko-evropské přístroje ICE a sovětská společnost Vega. Poslední z těchto setkání se uskutečnilo v roce 2011. Poté byla data o předmětu sledovaného prostoru shromážděna zařízením Stardust.

Předchozí studie poskytly vědcům spoustu informací, ale pochopily specifika komet a odpověď na mnohé z výše uvedených problémů nestačí. Postupně vědci si uvědomili potřebu poměrně odvážného kroku - organizaci letu kosmické lodi na kometu a následné přistání sondy na jeho povrchu.

Jedinečnost mise

Abyste cítili, jak je přistání na kometě těžké, musíte pochopit, o co jde kosmického těla. Prochází vesmírem obrovskou rychlostí, někdy dosahuje několik set kilometrů za sekundu. V tomto případě je ocas komety vytvořený, když se tělo blíží Slunci a vypadá tak krásně ze Země, je směs plynu a prachu. To vše velmi komplikuje nejen výsadbu, ale i pohyb v paralelním směru. Je třeba vyrovnat rychlost zařízení s rychlostí objektu a vybrat správný moment pro konvergenci: čím blíže je kometa k Slunci, tím silnější jsou emise z jejího povrchu. A teprve potom je možné provést přistání na kometě, což bude dále komplikované a nízké ukazatele gravitace.

Vyberte objekt

Všechny tyto okolnosti vedly k tomu, že je třeba pečlivě přistupovat k cíli mise. Přistání na kometě Churyumov-Gerasimenko není první možnost. Zpočátku se předpokládalo, že sonda "Rosetta" bude odeslána na kometu Virtanen. Plány však byly přerušeny případem: krátce před údajným odesláním odmítl motor na startovním vozidle Ariane-5. Byla to ona, která měla přinést Rosettu do vesmíru. Výsledkem bylo odložení startu a bylo zapotřebí vybrat nový objekt. Stali se kometou Churyumov-Gerasimenko nebo 67P.

Tento prostorový objekt byl objeven v roce 1969 a pojmenován podle objevitelů. Patří k počtu krátkých komet a roste kolem Slunce kolem 6,6 roku. Na 67P není nic zvláštního, ale má dobře studovanou letovou trajektorii, která nepřekračuje oběžnou dráhu Jupitera. To jí Rosetta vydala 2. března 2004.

"Plnění" kosmické lodi

Sonda Rosetta nesla do vesmíru velké množství zařízení určených k výzkumu a stanovení jejich výsledků. Mezi nimi je fotoaparát, který dokáže zachytit záření v ultrafialové části spektra, a zařízení potřebné pro studium komety struktury a analýzy půdy, a nástroje pro studium atmosféry. Celkem bylo k Rosetta k dispozici 11 vědeckých nástrojů.

Samostatně se musíme zastavit v sestupném modulu "Fila" - ten, kdo měl přistát na kometě. Některé špičkové vybavení bylo umístěno přímo na něm, protože bylo nutné studovat prostorový objekt ihned po přistání. Kromě toho byla "Phila" vybavena třemi harpony pro spolehlivou fixaci na povrchu poté, co byla snížena "Rosetta". Přistání na kometu, jak již bylo zmíněno, zahrnuje určité potíže. Gravitace je zde tak malá, že při absenci dalších příloh modul hrozí nebezpečí ztráty na otevřeném prostoru.

Dlouhá cesta

Na přistání na kometě v roce 2014 předcházel desetiletý let Rosettovy sondy. Během této doby byl pětkrát blízko Země, létal u Marsu, setkal se se dvěma asteroidy. Vynikající obrazy pořízené sondou během tohoto období znovu připomínají krásu přírody a vesmíru v různých částech.

Může však vzniknout logická otázka: proč Rosetta tak dlouho protéká v solárním systému? Je zřejmé, že fotografie a další údaje shromážděné během letu nebyly jeho cílem, ale spíše se staly příjemným a zajímavým bonusem pro vědce. Účelem tohoto manévru je přiblížit kometu zezadu a vyrovnat rychlost. Výsledkem desetiletého letu byla skutečná přeměna Rosetty na společníka komety Churyumov-Gerasimenko.

Konvergence

Teď, v dubnu 2015, můžeme s jistotou říci, že sonda přistávající na kometě jako celek byla úspěšná. Avšak v srpnu loňského roku, kdy zařízení vstoupilo pouze na oběžnou dráhu vesmírného těla, bylo to stále otázkou blízké budoucnosti.

Sonda komety přistala 12. listopadu 2014. Téměř celý svět následoval přistání. Odpojení "Fila" bylo úspěšné. Problémy začaly v okamžiku přistání: harpony nefungovaly a zařízení se nemohlo upevnit na povrch. „Fila“ dvakrát odrazil kometu, a teprve třetí čas může jít dolů, a on byl vyhozen z místa zamýšleného přistání asi jeden kilometr.

Výsledkem je, že modul "Fila" byl v zóně, kde téměř nepronikují slunečním světlem, potřebné k doplnění energetického náboje baterií. V případě, že se přistání na kometě neděje velmi dobře, bylo zařízení vybaveno nabitou baterií, navrženou na 64 hodin. Pracoval o něco méně, 57 hodin, ale během této doby se "Phil" podařilo udělat téměř vše pro to, co bylo vytvořeno.

Výsledky

Přistání na kometě Churyumov-Gerasimenko umožnilo vědcům získat rozsáhlé údaje o tomto vesmírném těle. Mnohé z nich zatím nebyly zpracovány nebo vyžadují analýzu, ale první výsledky jsou již prezentovány široké veřejnosti.

Kosmické tělo studované ve formě je podobné gumová hmoždinka (přistání na kometě mělo být v oblasti "hlavy"): dvě srovnatelné zaoblené části jsou spojeny úzkým ismuthem. Jedním z úkolů, kterým čelí astrofyziké, je pochopit důvod této neobvyklé siluety. Dnes jsou předloženy dvě hlavní hypotézy: buď je to výsledek kolize mezi dvěma těly, nebo erozní procesy vedly k vytvoření isthmusu. V současné době nebyla přijata žádná přesná odpověď. Díky výzkumu "Fila" se stalo známým jen to, že míra gravitace na kometě není stejná. Největší ukazatel je zaznamenán v horní části jádra a nejmenší - právě v oblasti "krku".

Reliéf a vnitřní struktura

Modul "Fily" objevil na povrchu komety různé formace, podobné vzhledu s horami a dunami. Svojí kompozicí jsou většinou směs ledu a prachu. Hory až 3 metry vysoké, nazývané husí kůry, u 67P se vyskytují poměrně často. Vědci naznačují, že se utvářeli v prvních fázích formace sluneční soustavy a mohly pokrývat povrch jiných podobných nebeských těles.

Vzhledem k tomu, sondy na kometě není spadl, že nejlepší způsob, vědci se báli zahájit plánovanou vrtání povrch. Udělal to však stejně. Ukázalo se, že pod horní vrstvou je další, hustší. S největší pravděpodobností se skládá z ledu. Tento předpoklad je podpořen analýzou vibrací zaznamenaných přístrojem při přistání. Současně fotografie spektrografů ukazují nerovnou korelaci organických sloučenin a ledu: první jsou zřetelně větší. To nesouhlasí s předpoklady vědců a zpochybňuje verzi původu komety. Předpokládalo se, že byla vytvořena ve sluneční soustavě, poblíž Jupitera. Studie obrazů, ovšem vyvrací tuto hypotézu: zdá se, že 67P vytvořený v Kuiperově pásu, který se nachází za drahou Neptunu.

Mise pokračuje

Kosmické lodi „Rosetta“ pozorně sledovat činnost modulu „Fila“ až do spánku, neměl opustit kometu Churyumov-Gerasimenko až do současnosti. Pokračuje ve sledování objektu a odesílání dat na Zemi. Jeho odpovědnost tak zahrnuje fixaci emisí prachu a plynů, které se zvyšují s přiblížením komety k Slunci.

Dříve bylo zjištěno, že hlavním zdrojem těchto emisí je tzv. Kometa. Důvodem může být nízká gravitace tuto oblast a účinek akumulaci solární energie v důsledku zde odráží od sousedních sekcí. V březnu letošního roku Rosetta také zaznamenala uvolnění prachu a plynu, což bylo zajímavé, protože se objevilo na neosvětlené straně (zpravidla takovéto jevy vznikají v důsledku povrchového ohřevu, tj. Na sluneční části komety). Všechny tyto procesy a rysy 67P musí být ještě vysvětleny, zatímco shromažďování dat pokračuje.

První v historii lidstva přistál na povrchu komety byl výsledkem práce velkého počtu vědců, techniků, inženýrů a designérů pro skoro čtyřicet let. V současné době je posláním „Rosetta“ je uznáván jako jeden z nejzávažnějších událostí kosmického věku. Samozřejmě, že astrofyziků nemají v úmyslu ukončit toto. Mezi ambiciózní plány do budoucna zahrnují vytvoření sestupu modulu, který bude schopen se pohybovat na povrchu komet a kosmických lodí, které by mohly přiblížit k předmětu, sbírat vzorky půdy a vrátit je na Zemi. Obecně platí, že úspěšný projekt „Rosetta“ vybízí vědce k zvýšeně tučné program pro rozvoj tajemství vesmíru.