Laskeutuu komeetissa. Miksi tiedemiehet joutuivat koettelemaan komeetin pinnalle?

Kaikkien merkintöjen kautta menimme uusien löytöaikojen aikakauteen. Monet viime vuonna, uppoutuvalla sydämellä, seurasivat Rosettan tehtävää. Ensimmäisessä historiassa olevan komeetin laskeutuminen oli erittäin monimutkainen operaatio, kuten koko ohjelma. Vaikeudet, jotka ovat syntyneet, eivät kuitenkaan vähennä sekä tapahtuman itsensä että tilatietojen tuomaa ja edelleen toimittamien tietojen merkitystä. Miksi tarvittiin laskeutumista komeetille ja millaisia tuloksia astrofysiikka sai? Tätä käsitellään alla.

Tärkein salaisuus

Aloitetaan kaukaa. Yksi tärkeimmistä tehtävistä koko tieteelliselle maailmalle on ymmärtää, mikä edisti elämän syntymistä maan päällä. Tämän aiheen antiikin jälkeen monet hypoteesit on ilmaistu. Yksi modernista versiosta kertoo, että komeetit eivät olleet vähiten roolia, ja monet niistä putosivat planeetalle sen muodostumisen aikana. Uskotaan, että ne voisivat tulla veden ja orgaanisten molekyylien toimittajiksi.

Todisteet alusta

Tämä hypoteesi sinänsä täydellisesti oikeuttaa tutkijoiden, tähtitieteilijöiden ja biologien, komeetien kiinnostuksen. On kuitenkin muutama mielenkiintoisempi hetki. Tailed avaruuskohteet vievät avaruuteen varsin yksityiskohtaiset tiedot siitä, mitä tapahtui aurinkokunnan muodostumisen varhaisimmissa vaiheissa. Silloin muodostui useimmat komeetit. Näin ollen laskeutuminen komeetille mahdollistaa sen, että kirjaimellisesti tutkitaan asiaa, josta meidän maailmankaikkeus muodostui yli neljä miljardia vuotta sitten (eikä aikakonea tarvita).

Lisäksi komeetin liikkumisen tutkiminen, sen koostumus ja käyttäytyminen auringossa lähestyttäessä antaa valtavan määrän tietoa tällaisista avaruusobjekteista, joten voit testata paljon oletuksia ja tieteellisiä hypoteeseja.

sairauskertomus

Luonnollisesti "turisteja" on jo tutkittu avaruusaluksen avulla. Komeet oli lentänyt seitsemän kantoa, joiden aikana otettiin valokuvia, kerättiin tietyt tiedot. Nämä olivat vain ylilentoja, koska komeerin pitkäaikainen ylläpito on monimutkainen asia. 1980-luvulla USA: n eurooppalainen ICE-laite ja Neuvostoliiton Vega toimi tällaisten tietojen tuottajana. Viimeinen tällainen kokous tapahtui vuonna 2011. Sitten Stardust-laitteella kerättiin tailed avaruusobjektin tiedot.

Aikaisemmat tutkimukset ovat antaneet tiedemiehille paljon tietoa, mutta ymmärrystä kometien erityispiirteistä ja vastaus useisiin edellä mainittuihin kysymyksiin ei riitä. Vähitellen tiedemiehet tulivat ymmärtämään tarpeellisen melko rohkean askeleen - avaruusaluksen lennon järjestämisen komeetille ja sen jälkeen laskeutumaan koetin sen pinnalle.

Mission ainutlaatuisuus

Jotta voisimme kokea kuinka paljon purkaminen komeetilla on vaikea toimenpide, on ymmärrettävä, mitä kosminen ruumis on yleensä . Se kulkee avaruuteen valtavan nopeudella, joskus jopa useita satoja kilometrejä sekunnissa. Samanaikaisesti komeetan häntä, joka syntyy, kun keho lähestyy auringosta ja näyttää kauniilta maapallolta, on sekoitus kaasua ja pölyä. Kaikki tämä monimutkaistaa paitsi istutusta, myös liikkumista rinnakkaisella kurssilla. On tarpeen tasata laitteen nopeus kohteen nopeudella ja valita oikea momentti lähentymiselle: mitä lähempänä komeetta Aurinkoon, sitä voimakkaammat päästöt pinnasta ovat. Ja vain silloin voidaan suorittaa laskeutuminen komeetille, joka on edelleen monimutkaista ja matalaa painovoiman indikaattoria.

Valitse kohde

Kaikki nämä olosuhteet vaativat huolellista lähestymistapaa operaation päämäärän valintaan. Churyumov-Gerasimenko-komeettin lasku ei ole ensimmäinen vaihtoehto. Aluksi oletettiin, että koetin "Rosetta" lähetettiin Virtasen komeetille. Suunnitelmat kuitenkin keskeytyivät asiasta: pian ennen väitettyä lähettämistä moottori Ariane-5: n laukaisukielalta kieltäytyi. Hänen oli tarkoitus tuoda Rosetta avaruuteen. Tämän seurauksena lanseeraus siirrettiin, ja uuden objektin valitseminen oli välttämätöntä. Heistä tuli komeetta Churyumov-Gerasimenko tai 67P.

Tämä avaruusobjekti löydettiin vuonna 1969 ja nimettiin löydöistä. Se kuuluu lyhyen aikavälin komeettojen määrään ja tekee noin vallankumouksen auringon ympäri noin 6,6 vuotta. 67P: llä ei ole mitään erityisen merkittävää, mutta sillä on hyvin tutkittu lentosuunnitelma, joka ei ylitä Jupiterin kiertorataa. Rosettalle ilmoitettiin 2. maaliskuuta 2004.

"Täyte" avaruusalus

Rosetta-anturi kuljetti suuren määrän laitteita avaruuteen, joka on suunniteltu tutkimustuloksiin ja niiden tulosten vahvistamiseen. Niistä on kameroita, jotka kykenevät havaitsemaan säteilyn spektrin ultraviolettisäteessä ja laitteita, jotka ovat välttämättömiä komeetin ja maaperäanalyysin selvittämiseksi, sekä välineitä ilmakehän tutkimiseen. Rosettalle oli yhteensä 11 tieteellistä työkalua.

Erikseen meidän on pysyttävä downlink-moduulissa "Fila" - se oli se, joka joutui laskeutumaan komeetille. Osa huipputeknisistä laitteista sijoitettiin suoraan siihen, koska oli välttämätöntä tutkia avaruuskohteen heti laskeutumisen jälkeen. Lisäksi "Philae" oli varustettu kolmella harpulla, jotka kiinnittivät pinnan luotettavasti sen jälkeen, kun "Rosetta" laski sen. Komeetan laskeutuminen, kuten jo mainittiin, liittyy tiettyihin vaikeuksiin. Painovoima tässä on niin pieni, että lisälaitteiden puuttuessa moduuli rikkoo avoimen tilan vaaran.

Pitkä tie

Laskutapahtuma komeetissa vuonna 2014 edelsi kymmenvuotinen Rosetta-koettimen lento. Tänä aikana hän oli viisi kertaa lähellä maata, lensi Marsin lähellä, tapasi kaksi asteroidia. Upeat kuvat, jotka koettimet ottavat tämän ajanjakson aikana, muistuttavat jälleen kerran luonnon ja maailmankaikkeuden kauneudesta eri osissaan.

Kuitenkin looginen kysymys saattaa ilmetä: miksi Rosetta on kiertänyt aurinkokuntaa niin kauan? On selvää, että lennon aikana kerätyt valokuvat ja muut tiedot eivät olleet hänen tavoitteensa vaan pikemminkin miellyttäviä ja mielenkiintoisia bonuksia tutkijoille. Tämän liikkeen tarkoituksena on lähestyä komeetta taakse ja tasata nopeus. Kymmenvuotisen lennon tulos oli Rosettan todellinen muutos Chryumumov-Gerasimenkon komeetta.

lähentyminen

Nyt huhtikuussa 2015 voimme sanoa varmuudella, että koetinkannu laskeutuu kokonaan onnistuneesti. Kuitenkin viime vuoden elokuussa, jolloin laite tuli vain kosmisen kehon kiertorataan, se oli vielä lähitulevaisuudessa.

Koetin laskeutui komeettaan 12. marraskuuta 2014. Lähes koko maailma seurasi laskua. "Filan" irrottaminen oli menestys. Ongelmia alkoi laskeutumishetkellä: harput eivät toimineet ja laite ei voinut saada jalansijaa pinnalle. "Fily" nappasi kahdesti komeetista ja vain kolmannen kerran pystyi laskeutumaan ja se lensi noin kilometrin väitetystä laskeutumispaikasta.

Tämän seurauksena moduuli "Fila" oli vyöhykkeellä, jossa auringon säteet eivät pääse tunkeutumaan , mikä on tarpeen akkujen energiamaksun täydentämiseksi. Jos laskeutuminen komeetille ei ole täysin onnistunut, laitteessa oli varaava akku, joka on suunniteltu 64 tuntia. Hän työskenteli vähän vähemmän, 57 tuntia, mutta tänä aikana "Phil" onnistui tekemään lähes kaiken sille, mitä luotiin.

tulokset

Churyumov-Gerasimenkon komeetin laskeutuminen antoi tutkijoille mahdollisuuden saada laajaa tietoa tästä avaruusjärjestöstä. Monet niistä eivät ole vielä käsitelleet tai vaativat analyysiä, mutta ensimmäiset tulokset on jo esitetty suurelle yleisölle.

Tutkittu kosminen runko on muodoltaan samanlainen kuin kumin hampaisto (komeettin laskeutumisen oli tarkoitus olla "pää" -alueella): kaksi vertailukelpoista pyöristettyä osaa on kytketty kapealla kannaksella. Yksi astrofysiikan tehtävistä on ymmärtää tämän epätavallisen siluetin syy. Tänään esitetään kaksi päähypoteesia: joko se johtuu kahden ruumiin törmäyksestä tai eroosioprosessit ovat johtaneet kannan muodostumiseen. Tällä hetkellä tarkkaa vastausta ei ole saatu. Fila-tutkimuksen ansiosta tiedettiin vain, että komeetan painovoima ei ole sama. Suurin indikaattori havaitaan ydinosan yläosassa ja pienin - vain "kaulan" alueella.

Helpotus ja sisäinen rakenne

Moduuli "Fily" löytyy komeetin pinnalla eri muodoissa, ulkonäkönä, joka muistuttaa vuoria ja dyynit. Koostumuksessaan useimmat niistä ovat sekoitus jäätä ja pölyä. Korkeintaan 3 metriä korkeat kukkulat, joita kutsutaan hanhi-kuoppia, ovat melko yleisiä 67P: llä. Tutkijat ehdottavat, että he muodostuivat aurinkokunnan muodostuksen ensimmäisiin vaiheisiin ja voisivat peittää muiden vastaavien taivaankappaleiden pinnan.

Koska koettimen koetin ei laskeutunut onnistuneesti, tutkijat pelkäsivät aloittavan suunnitellun pinnan poraamisen. Hän teki kuitenkin kaiken saman. Kävi ilmi, että ylemmän kerroksen alla on toinen, tiheämpi. Todennäköisesti se koostuu jäästä. Tätä oletusta tukevat analyysi laitteiston havaitsemista tärinöistä laskeutumisen aikana. Samanaikaisesti spektrograafien valokuvat osoittavat orgaanisten yhdisteiden ja jään epätasaisen korrelaation: entiset ovat selvästi suurempia. Tämä ei ole samaa mieltä tutkijoiden oletuksista ja kyseenalaistaa komeettin alkuperän. Oletettiin, että se muodostettiin aurinkokuntaan lähellä Jupiteria. Kuvien tutkiminen kuitenkin kumoaa tämän hypoteesin: ilmeisesti 67P muodostui Kuiper-hihnasta, joka sijaitsee Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella.

Tehtävä jatkuu

Rosettan avaruusalus, joka seurasi tarkasti Fila-moduulin toimintaa, kunnes hän nukahti, ei jättänyt Churyumov-Gerasimenko-komeetta tähän asti. Hän jatkaa tarkkailemalla kohdetta ja lähettämällä tietoja maapallolle. Hänen tehtäviinsä kuuluu siten pölyn ja kaasujen päästöjen vahvistaminen, mikä kasvaa kun komeetta lähestyy Aurinkoa.

Aiemmin todettiin, että tällaisten päästöjen päälähde on niin sanottu komeetikansi. Tämän syynä voi olla alueen alhainen painovoima ja sen seurauksena aurinkopaneelien kertyminen lähialueilta. Tämän vuoden maaliskuussa Rosetta rekisteröi myös pölyn ja kaasun vapauttamisen, mielenkiintoinen, koska se tapahtui valaisemattomalla puolella (yleensä tällaiset ilmiöt johtuvat pintalämmityksen tuloksesta, eli komeetin aurinko-osasta). Kaikki nämä 67P: n prosessit ja ominaisuudet on vielä selitettävissä, kun taas tietojen keruu jatkuu.

Ensimmäinen lasku ihmiskunnan historiassa komeetan pinnalle oli tulosta useiden tutkijoiden, teknikoiden, insinöörien ja suunnittelijoiden työstä lähes 40 vuoden ajan. Rosetta-operaatiota tunnetaan tänään avaruudellisuuden kunnianhimoisimmista tapahtumista. Luonnollisesti astrofysiikka ei aio lopettaa tätä. Tulevaisuuden kunnianhimoisten suunnitelmien joukossa on laskeutumismoduulin luominen, joka pystyy liikuttamaan komeettin pinnan ja avaruusaluksen, joka pystyy lähestymään esinettä, keräämään maaperänäytteitä ja palaamaan maan päällä. Yleensä onnistunut projekti Rosetta inspiroi tutkijoita yhä enemmän rohkeammiksi ohjelmiksi kehittääkseen maailmankaikkeuden salaisuuksia.