Friday, December 12, 2014

О миссии Rosetta

Пенетратор не помог

Три сумасшедших дня Philae на поверхности кометы

Ведущая BBC рассказывает о комете 67P/Чурюмова-Герасименко в программе для детей
Ведущая BBC рассказывает о комете 67P/Чурюмова-Герасименко в программе для детей
Фото: BBC 
Завершена основная часть программы по исследованию зондом Philae ядра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Работавший в сложных условиях открытого космоса и управляемый с Земли через аппарат Rosetta зонд провел запланированные замеры. Несмотря на сопровождавшие Philae неудачи, специалисты Европейского космического агентства (ЕКА) в течение более чем трех суток с 12 по 15 ноября 2014 года постарались максимально реализовать возможности зонда до того, как он заснет. Вполне возможно, что навсегда. 
О самой миссии Rosetta «Лента.ру» писала не раз, а за последними событиями можно было следить наофициальном канале Twitter ЕКА. Напомним, что основная цель миссии — исследование кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Кроме изучения ее эволюции в зависимости от расстояния до Солнца (по мере приближения к нему небесное тело испаряет в окружающее пространство свою материю), астрономов интересовал химический состав ядра кометы. Поскольку материя кометы сохранилась почти неизменной с момента образования (около 4,5 миллиарда лет назад), ее изучение может пролить свет на ранние этапы развития Солнечной системы. 
Аппарат ЕКА Rosetta отправился в космос в 2004 году. За десять с лишним лет он достиг конечной точки своего путешествия — кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Для непосредственного исследования ядра кометы на борту аппарата имелся зонд Philae, оснащенный 11 системами, необходимыми для проведения запланированных исследований. 

Спуск

К неприятностям со спуском Philae европейские инженеры были готовы еще с момента планирования самой миссии. Действительно, осуществить первую мягкую посадку на поверхность небесного тела с чрезвычайно слабой гравитацией (примерно в восемь тысяч раз слабее земной), движущегося со скоростью более десяти километров в секунду, прикрепиться к нему и собрать необходимые данные — весьма сложная техническая задача. 
Современные вычислительные методы небесной механики позволяют с высокой точностью рассчитать параметры траекторий аппарата и небесного тела вплоть до одновременного пересечения их траекторий, однако само маневрирование спускаемого зонда, а также его непосредственная посадка и поведение на поверхности трудны для моделирования из-за большого числа неизвестных параметров. 
Это связано с непредсказуемостью конкретных условий на поверхности кометы (не говоря уже о других небесных телах): вместо точных чисел имеется только качественное представление о химии и физике ядра кометы. Такова особенность астрономии: неопределенность в численных значениях параметров многих космических тел и явлений у представителей других точных наук просто вызвали бы ужас. 
Неопределенность в численных значениях величин сравнима с ними самими: фактически речь идет о порядке величин, но никак не об их значении. А удаленность космических объектов не позволит проводить какие-либо опыты. В астрономии нет экспериментаторов — только наблюдатели. Европейские ученые оценили шансы на успех спускаемой части миссии Rosetta в 70 процентов. 
Неполадки с зондом начались еще до отделения от материнского аппарата: у посадочного модуля обнаружились проблемы с двигателем малой тяги в его верхней части. Этот двигатель предназначен для противодействия отдаче гарпунов, с помощью которых Philae должен был закрепиться на ядре кометы. Необходимость в таком устройстве возникает из-за того, что сила тяжести на этом небесном теле крайне мала. 

Посадка и бурение

Высадиться зонд должен был на участке, получившем название Агилкиа. Однако посадка 12 ноября 2014 года произошла в другом месте, где именно — точно неизвестно. К тому же зонд недостаточно прочно закрепился на поверхности кометы: система развертки гарпунов не сработала, и аппарат в любой момент мог перевернуться, деформироваться или даже отскочить от поверхности. Philae опирался только на две из трех своих опор. Более того, специалисты ЕКА обнаружили, что зонд не один раз, а целых три пытался сесть на поверхность кометы. В одной из таких попыток он поднялся над ее поверхностью на высоту, равную примерно 0,5 километра. 
Из-за того, что Philae совершил посадку не там, где планировалось, он оказался не на запыленной поверхности, а на твердой скалистой породе под возвышенностью, закрывающую зонд своей тенью. Свет попадал на фотоэлементы солнечных батарей Philae только в течение 90 минут каждые 12 часов. 
Первый снимок с поверхности кометы
Первый снимок с поверхности кометы 
Фото: ESA 
Среди 11 научных инструментов зонда есть устройство MUPUS с пенетратором, которому удалось выдвинуться примерно на четверть метра. С его помощью специалисты ЕКА надеялись привести зонд в более устойчивое положение, а в оптимистичном сценарии — осуществить его разворот к солнечному свету и взять пробы грунта. Манипуляции с пенетратором действительно частично помогли. 
Инженеры миссии сообщили, что пенетратор осуществил первое в мире успешное проникновение в недра кометы, однако прошел только сквозь ее мягкий слой и не смог пробурить твердый из-за поломки, случившейся, когда ученые заставили его работать в режиме максимальной нагрузки. Однако инструменту SD2, вероятно, все же удалось осуществить по-настоящему первое бурение именно твердой поверхности кометы. 
Неудачи в бурении MUPUS ученые связали с неожиданно твердой структурой поверхности кометы, на которую натолкнулся пенетратор. Астрономы выдвигали разные предположения. Модели включали в себя и мягкое ядро, и твердую поверхность, и различные промежуточные комбинации. Однако для точных выводов данных не хватало.

По предварительным сведениям, инструменту SD2 все же удалось осуществить первое бурение твердой поверхности ядра кометыПо предварительным сведениям, инструменту SD2 все же удалось осуществить первое бурение твердой поверхности ядра кометы Фото: twitter.com/Philae2014 / ESA 
Разработчики модуля Philae старались учесть все неопределенности в наших представлениях о характере ядра кометы. Молот инструмента MUPUS, забивающий пенетратор в поверхность, был рассчитан на бурение твердых слоев, но так и не справился со своей задачей. Специалисты ЕКА не ожидали, что поверхность кометы окажется столь твердой. 
Все кометы такие, или зонду «не повезло», неясно. Так, согласно одной из версий случившегося, спускаемый модуль попал на твердый остаток космического тела, когда-то упавшего на комету. В ЕКА также сообщили о том, что температура пенетратора после его извлечения из мягкого слоя поверхности ядра сильно понизилась из-за того, что к нему что-то прикрепилось. Могло ли это послужить причиной сбоев в работе устройства, тоже остается вопросом. 

Что дальше?


Первую посадку на поверхность кометы совершил американский зонд Smart Impactor. 4 июля 2005 года зонд НАСА врезался в поверхность кометы Темпеля 1. Он исследовал химический состав приповерхностного слоя ядра кометы и сделал несколько снимков ее поверхности. За его работой наблюдал аппарат Flyby. В отличие от Philae, зонд Smart Impactor совершил не мягкую, а жесткую посадку: материнский аппарат просто бросил его на ядро кометы. С технической точки зрения эта операция не идет ни в какое сравнение со сложностью миссии Rosetta. 
Зонд Philae за свои первые сутки на поверхности кометы передал до 90 процентов запланированной на тот период информации. В ЕКА рискнули и задействовали все имеющиеся возможности для сбора максимально больших объемов данных о комете. Пока работало научное оборудование зонда, его аккумуляторы почти полностью разрядились, и Philae перешел в режим гибернации. Пробуждение зонда — отдельная задача. Несмотря на некоторые неудачи, в целом европейцы довольны результатами работы Philae. 
Оставшейся энергии должно хватить для предполагаемого обмена данными с материнским аппаратом Rosetta. Кроме того, по мере приближения к Солнцу участок, на котором находится зонд, будет освещаться сильнее, и эксперты ЕКА не исключают оживления Philae. Наиболее сдержанный прогноз специалистов предполагает, что миссия Philae в основном завершена. Ученым предстоят анализ данных, полученных со спускаемого модуля, и наблюдение с материнского аппарата Rosetta, вращающегося вокруг кометы, за эволюцией кометы по мере ее приближения к Солнцу. Программа рассчитана еще примерно на два года. А для завершения части миссии, связанной с зондом Philae, некоторые эксперты даже предлагают приблизить Rosetta к комете и опустить аппарат на нее. Попытки оживить Philae инженеры ЕКА не оставят — пожелаем им успеха. Несмотря на все шероховатости миссии Rosetta, у астрономов теперь есть уникальные данные о комете, которые никаким другим способом, кроме спуска на ее поверхность, получить бы не удалось. 
Андрей Борисов

No comments:

Post a Comment

Blogspot Blogs 🛐

  1. ∰ NYC Physics Tutor
  2. ∰ Physics Concepts Expansions
  3. ∰ PHYSICS OLYMPIADS
  4. ☈ Bay Ridge
  5. ☕ Drinking Games
  6. ☭ СовНарКом
  7. ♛ Classifieds.HeyC...
  8. ⚓ Italy Trip
  9. ✄✄✄ 1627 Broadway 10019 - Short Haircut NYC: 212-307-1840
  10. ✌ LuxLimCom
  11. ✌ Schedule RoadRunner NY Fast
  12. ✌ TutorState 718-223-0228
  13. ✡ Mountain Jews Wedding
  14. 10100 Jamison Avenue Chess Academy347-3...
  15. 1627 Broadway - Shoe Shine NYC: (212) 307-1840
  16. 347-307-7834 Chess Academy
  17. 347-307-7834 Chess Academy at Kleinlife ♟️
  18. 347-307-7834 Chess Academy in Kleinlife
  19. 347-307-7834 Chess School ♞♝♜♛♚♟♘♙♗♖♕♔
  20. Algebra Based General Physics II 🧲
  21. Alite Album ❤️
  22. America's Views ✈
  23. Astronomy - Astrophysics ಊಊಊ
  24. Astrophysics, Cosmology, and Astronomy ☀️
  25. Barcelona Photos 2013
  26. Bible Gateway 🕮
  27. Broadway & 50th St 🏙️
  28. BROADWAY 🗽
  29. Broadway NYC 🍎
  30. Brooklyn Physics Tutor: (347)770-1877
  31. Brooklyn Roads Lyrics 🌉
  32. Chess Academy ♙♗♖♕ 347-307-7834
  33. Chess Academy at Kleinlife:34...
  34. Chess Academy in Jamison Avenue: 347-307-7834 ♞♝♜♛♚♟♘♙♗♖♕♔
  35. Chess Academy in Kleinlife: 347-307-7834 ♞♝♜♛♚♟♘♙♗♖♕♔
  36. Chess Academy: 347-307-7834
  37. Chess Academy: 347-307-7834 ♟️
  38. Chess Classes: 347-307-7834 ♞
  39. Chess Classes: 347-307-7834 ♟️
  40. Chess Club - 347-307-7834
  41. Chess Club: 347-307-7834
  42. Chess Corner: 347-307-7834
  43. Chess Lessons: 347-307-7834
  44. Chess: 347-307-7834
  45. Chess♙♗♖♕ 347-307-7834
  46. Driving Games 🚗
  47. DrVita is Fake
  48. E=mc² New York City Physics Tutors 🧲
  49. English Songs with Subtitles Песни с английскими субтитрами 🎵
  50. Environmental Science 🕰️
  51. Enzyme Informatics 📝
  52. Eugenia-2006
  53. Fashioned Prints on Awesome Products 😵
  54. Fast Road Bicycle ⏩
  55. Federal Ukraine 🎄🇺🇦
  56. Flag ⛳
  57. General Astronomy 🌑🌒🌓🌔🌕🌖🌗🌘...
  58. General Astronomy 🔭
  59. General Physics 🛰
  60. Gia Basilia
  61. Girona Photos 🏠
  62. Glow in the Dark 👦🏿
  63. Good 🙅
  64. Granada Photos
  65. Gynecology ⚕️
  66. Haircuts ✂️
  67. History ✄✄✄
  68. Hurried Activity ✌✌✌
  69. Igor Chess Club: 347-307-7834 ♟️
  70. Illusions ಊಊಊ
  71. Jigsaw Puzzle 🧩
  72. Kremlin PR ☭
  73. Kremlin PR Info 🪆
  74. Lenta Chel News ಊಊಊ
  75. LuxLim
  76. Manhattan
  77. Mask Broadway ಊಊಊ
  78. Masks ✂✂✂
  79. Math, Physics, Statistics, Computer Science Tutor 📔
  80. Medium
  81. Men's Business Style 👔
  82. Midtown West 🚌
  83. Modern Prints on Awesome Products
  84. Molecular Dynamics 🧬
  85. Monica's Birthday Party 💏
  86. Mountain Jews Wedding 🕎
  87. Near Me
  88. New York
  89. New York State Drinking Testosterone 👌
  90. New York State Roadrunner Testosterone
  91. New York State Roadrunner Testosterones
  92. Norilsk City 🥶
  93. OpArt - Optical Illusions ಊಊಊ
  94. OpArt 🎨
  95. Optical Art - Optical illusions ✂✂✂
  96. Optical Art 📀
  97. Philadelphia Chess Academy at Kleinlife:<c...
  98. Philadelphia Chess Academy at Kleinlife:34...
  99. Physics 🧲
  100. Physics Tutor: (347)770-1877
  101. Physics, Mathematics, Statistics
  102. Play Chess: 347-307-7834 ♞♝♜♛♚♟♘♙♗♖♕♔
  103. Play Chess: 347-307-7834 ♟️
  104. Prints Shop Midtown East
  105. Private Tutor 🔡
  106. Private Tutor: Physics, Mathematics, Statistics. Brooklyn, Bay Ridge
  107. Private Tutor:⚛️ Physics, Mathematics, Statistics Brooklyn, Bay Ridge
  108. Purim ✡️
  109. Purim 🕍
  110. RastyrCom
  111. Road Trip Planner
  112. Roadrunner Testosterone New York State 🗽
  113. Rockefeller Center
  114. Rush Road to Bangkok
  115. Rush Roadrunner Testosterone Appointment 🚘
  116. Sandals Vacation 🌴
  117. Schedule Roadrunner Testosterone 😲
  118. Science Art Prints on Awesome Products ⚗️
  119. Science Artist 🧷
  120. Science News SN
  121. Science Posters 🧪
  122. Shoe Shine Times Square
  123. Shop of Psychedelic Prints on Amazing Products
  124. Soviet Union♒
  125. T&P 📚🔨
  126. Times Square
  127. Trip to Las Vegas 2007
  128. Tutor: Physics, Mathematics, Statistics
  129. V=⅓πd³ Brooklyn Math Tutor 🤖
  130. Vintage Prints on Awesome Products
  131. Walking Manhattan 🗽
  132. Word of the Day
  133. Антидиктатура 🗳️
  134. Лето будет!
  135. Физика
  136. Физика ⚠️- Public Group
  137. Фотографии Барселоны
  138. ⶌⶌⶌ Fast Romantics
  139. ⶌⶌⶌ Quick Road Trip Ideas
  140. ⶌⶌⶌ Roadrunner Testosterone New York City.
  141. ⶌⶌⶌ Roadrunner Testosterone Scheduling NY 🏴󠁵󠁳󠁮󠁹󠁿
  142. ⶌⶌⶌ Rush Roadrunner Testosterone NY
  143. ⶌⶌⶌ Speedy Road Test Ny
  144. இ Elite Albums
  145. ➖ Math T-Shirts ➕
  146. 🧲 Physics T-Shirt 🥼
  147. General Astronomy 🌑🌒🌓🌔🌕🌖🌗🌘🌑
  148. Mathematics Punk ⚠️
  149. Astronomy Prints 🌌
  150. Chess T-Shirt ♞
  151. General Astronomy ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ
  152. General Astronomy 🔭
  153. Mathematics T-Shirt 👕
  154. Computer Methods in Science 🖥️
  155. Psychedelic Prints 😲
  156. Unconventional Physics 🧑‍🔬
  157. Non-Traditional Physics 🔬
  158. Non-Traditional Physics ⚗️
  159. Балкарцы, Таулула, Горцы, Tawlula
  160. Tawlula 🧑‍🤝‍🧑
  161. Tawlu 🏔️
  162. Scientific Prints 📄
  163. Artistic Prints 📃
  164. Prints on Awesome Products 🚩
  165. Bible Gateway 🕮
  166. Science Art Prints on Awesome Products ⚗️
  167. Math Prints 🧮
  168. Famous Painter Prints 🎨
  169. Famous Paintings 🖼️
  170. Election 🗳️
  171. Physics Standard Model Theory 🧲
  172. Malkarly 👨‍👩‍👦‍👦
  173. New York 🗽
  174. Grigori Yefimovich Rasputin was a Russian mystic and self-proclaimed holy man 🛐