Space probe "Rosetta": kuvaus satelliitista ja valokuvasta

Kun lukee viime vuosisadan löytöistä, tuntuu siltä, että mielenkiintoisimmat asiat on jo löydetty ja tutkittu, ja aikakausilla on vain kunnioitusta viime vuosisadan tieteellisestä voimasta. Tämä on kuitenkin kaukana tapauksesta. Edistys, tekninen ja tieteellinen, sallii ihmiskunnalle asettaa yhä enemmän kunnianhimoisimmat tavoitteet ja saavuttaa ne. Samanlaisia voidaan osoittaa ja komeettojen tutkiminen niiden laitteiden avulla, jotka pystyvät laskeutumaan pinnalleen. Sellaista tarkoitusta varten luotiin Rosetta-koetin, avaruusalus, joka meni Chryumumov-Gerasimenkoon vuonna 2004. Hänestä ja siitä keskustellaan alla.

Hieman historiaa

Rosettan tehtävä ei ole ainoa yritys kokeilla komeetteja. Kysymyksen historia alkaa 1980-luvulla, kun Vega ja ICE, Neuvostoliitto ja Amerikan-Euroopan ajoneuvot lensi ohi avaruuselimiä, saivat ja välittäneet tietyt tiedot niistä. Nämä ja myöhemmät komeettojen kokoukset tuottivat paljon tietoa tutkijoille. Erityisesti tällaisen kosmisen ruumiin ydin valokuvataan , metallipelti putoaa komeetille ja monen vuoden kuluttua pudotuksen tuloksista havaittiin, että kometin hännän pölynäytteet toimitettiin maapallolle. Rosetta-koettimella ei kuitenkaan ole analogeja avaruustutkimuksen historiassa. Ennen kuin alun perin asetettiin vaikeampi tehtävä: tulla jonkin aikaa kumppanin kumppani ja laskeutua sen pinnalle "Phil": n laitteelle suoran tutkinnan kohteelle.

Maamerkin muutos

Aluksi tämä tarkoitus oli tulla Virtanenin komeetta. Valinnan ytimessä oli kätevä liikerata kosmisen kehon lennosta ja eräistä sen ominaisuuksista, jotka pienensivät koettimen tutkimustoiminnan epäonnistumisen riskiä. Voidakseen mennä Virtanen-komeetille satelliitin "Rosetta" oli tarkoitus aloittaa tammikuussa 2003. Kuitenkin noin kuukausi ennen, käynnistämisen aikana Ariane-5: n laukaisukoneen moottori epäonnistui. Tämän seurauksena päätettiin lykätä koettimen käynnistymistä ja tarkistaa lento-ohjelmaa.

67P

Uusi esine, johon Rosettan avaruustutkimus lähetettiin, oli 67P-komeetta, sillä se on myös Churyumov-Gerasimenkon nimi. Klim Churyumov löysi vuonna 1969 Svetlana Gerasimenkon tekemistä valokuvista. Kohde on lyhytjaksoinen komeetti: joka 6.6 vuotta se lentää Auringon lähellä. Lentoreitti on käytännössä rajattu Jupiterin kiertorataan. Tämän komeetin tutkijoille tärkeä ominaisuus on lennon ennustettavuus, mikä tarkoittaa kykyä laskea tarkasti avaruusaluksen tarvittavat liikkeet.

rakenne

Koettimella "Rosetta" on suuri määrä laitteita, ja downlink-moduuli "Fila" ei ole ainoa arvokas osa sitä. Laitteiden joukossa ultraviolettisäteilyspektrometri, jota tarvitaan kaasujen analysoimiseen komeetin hännän päällä ja sen ytimen koostumuksen määrittämisessä, kammioita, jotka toimivat paitsi näkyvissä, mutta myös ultraviolettisäteily- ja infrapuna-alueissa, erilaisten laitteiden, joilla tutkitaan kohteen koostumuksen, hiukkasten lämpötilaa ja nopeutta kohteen hännässä, ja Määritetään sen kiertorata, painovoima ja muut ominaisuudet. Kaikki nämä laitteet ovat välttämättömiä sekä tietojen hankkimiseksi komeetissa että Fila-laitteen optimaalisen purkamispaikan löytämiseksi.

Rosetta-koetin: lentorata

Ennen tavoitteen saavuttamista laite kymmenen vuoden ajan kulki aurinkokunnan läpi. Tällainen pitkä aika selittyy tarve lähestyä komeetta "takaa", tasoittaa nopeutta ja liikkua samanlaisella reitillä. Kymmenen vuoden ajan satelliitti Rosetta lensi planeettamme ohi viisi kertaa. Hän onnistui kohtaamaan Marsin ja ylittämään asteroidien vyöhön useita kertoja .

Kaikki kymmenen vuotta, avaruustunnistin Rosetta lähetti värikkäitä valokuvia eri kohteista Maahan. Esteettisen ilon lisäksi heillä on tieteellisiä tietoja. Tutkijat saivat uusia kuvia Marsin pinnasta, joka teki koettimen "Rosetta", kuva asteroidista Steinsistä ja Lutetia. Tietenkin laitetta ja maata ei jätetty huomiotta. Rosettan koettimen kuvat näyttävät maapallomme eri näkökulmista sekä joitain ilmakehän ilmiöitä.

lähentyminen

Koko lennon aikana Rosettan koetin oli onnekas. Jossain vaiheessa resurssien säästämiseksi hänet upotettiin horrostilaan, jossa hän pysyi ennätysnäyllä 957 päivää. Tammikuussa 2004 Rosettan toiminta jatkui menestyksekkäästi satelliitin heräämisen jälkeen. Kuitenkin vaikein odotti häntä eteenpäin. Suurimmat ongelmat voivat syntyä Fila-moduulin laskeutumisen aikana, joka toimitti koomaan koetin "Rosetta". Euroopan avaruusjärjestön laatiman tämän hetken visualisointi osoitti laitteen pehmeän laskeutumisen, johon liittyi kolmen harpun vapauttaminen. Ne olivat välttämättömiä sellaisen komeetin pinnalle kiinnittämiseksi, jonka painovoima on sellainen, että pienin työntö voi johtaa Phil-laitteen katoamiseen ulkoavaruudessa.

Lähestyminen oli kokonaisuudessaan onnistunut, mutta ei ollut mahdollista vapauttaa kaikkia kolmea harpunaa. Moduuli "Filas" laskeutumisen aikana kaksi kertaa pudotti pois pinnasta ja vain kolmas onnistui laskeutumaan, mutta jäi irti. Tapahtuman tulos oli laitteen poistaminen ehdotetusta laskeutumispaikasta noin kilometrin päähän, eikä hankkeen osanottajat kyennyt osoittamaan, missä Fila-laite istui. Vain likimääräinen laskeutumisalue oli ymmärretty.

57 tuntia

Purkaminenongelmat johti siihen, että Fila-moduuli joutui käytännössä pysyvästi varjostettuun pintaan. Laitteen tärkein energialähde on aurinkopaneelit, jotka eivät voi toimia alle nollaan. Tämän seurauksena suurin osa energiasta käytettiin akkujen lämmitykseen, mutta käytettävissä olevan auringonvalon määrä oli edelleen pieni. Laitteisto "Fila" oli varustettu tällaisissa tilanteissa latautuneella akulla, joka oli suunniteltu 64 tunniksi. Hän työskenteli kuitenkin vain 57-vuotiaana. Tänä aikana sankarimoduuli "Filas", jonka tarkka sijainti ei ollut edes määritetty, lähetti maalle paljon tietoa komeetista, jopa (oletettavasti) pystyi poraamaan pinnan ja ottamaan näytteen maasta.

Koko ajan "Rosetta" seurasi jatkuvasti laitteen "Fila" toimintaa, joka lähetettiin hänelle ja häneltä sanomista. Moduulin valmistuttua anturi käynnisti oman tutkimustoiminnan.

muoto

Tammikuun loppuun 2015 mennessä julkaistiin useita tieteellisiä artikkeleita, jotka sisälsivät tutkimustulosten kuvauksen. Yksi niistä mielenkiintoisista asioista on komeetan epätavallinen muoto. Kosminen ruumis näyttää kumi-ankanpoikanalta: visuaalisesti voidaan erottaa pään, rungon ja kaulan. Tietojen tutkiminen ei ole vielä antanut vastausta kysymykseen, onko 67P-komeetta peräisin kahden avaruusobjektin välisestä törmäyksestä tai sen muodosta on seurausta massahäviöstä ja vakavasta eroosiosta. Ensimmäisessä tapauksessa tapahtuma, joka tapahtui aurinkokunnan aamulla, 4,5 miljardia vuotta sitten, voidaan todistaa, onko kometien kahden puoliskon välillä olennaisia eroja. Toisen hypoteesin väite vaatii vastausta kysymykseen sellaisten voimien luonteesta, jotka aiheuttavat niin paljon eroosion "ankanpoikanen" kaula-alueella.

Nyt tiedetään tarkasti, että sisällä olevan komeetin huokoinen rakenne on. Tutkijoiden mukaan ytimen tiheys on kaksi kertaa pienempi kuin sama vedenparametri.

helpotus

Sondi "Rosetta" ja laite "Fila" siirsivät maapallolle 67P: n pinnan kuvia. Löydettiin dyynit ja vuoret sekä rotkoja. Kuitenkin komeetin kivet muistuttavat etäällä maanpäällisistä. Jotkut niistä ovat pohjimmiltaan tiivistettyä pölyä, monet ovat seurausta kaasun ja pölyn kierrättämisestä, toisin sanoen ne ovat lähempänä aavikkorahoja kuin kiviä.

Jotkut kukkuloista, jotka nousivat kolme metriä pinnan yläpuolella, kutsuttiin hanhi-kuoppia, ja niitä pidetään monien samankaltaisten kosmisten elimien koulutusominaisuuksina. Oletettavasti ne muodostuivat ajanjaksona, jolloin aurinkokunta oli juuri alkamassa, ja ne koostuvat jumissa pölystä ja jäästä.

alkuperä

Laitteen tutkimukset koskivat veden ja hiiliyhdisteiden pitoisuutta. Näiden aineiden pitoisuuksissa havaittiin vaihteluja, jotka olivat samat kuin kosmisen kehon pyöriminen akselin ympäri ja kausien muutos. Lisäksi kävi ilmi, että 67P koostumuksessaan on runsaasti orgaanisia yhdisteitä ja huomattavasti vähemmän jään kuin sen pitäisi havaita.

Nämä ja muut tiedot antavat meille mahdollisuuden todeta, että komeetta, tutkijoiden vastaisesti, muodostui Kuiper-hihnasta, joka sijaitsee Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella. Alun perin uskottiin, että 67P: n muodostumispaikka sijaitsee paljon lähempänä Jupiteria.

Rosettan ja Filan laitteiden tiedot koskivat komeetin ytimen piirteitä, sen painovoimaa ja magnetosfääriä. Suuri osa niistä on vielä analysoitava. Riippumatta siitä, minkälainen kuva tulee esiin opiskeluun ja kaikkiin tietoihin, Rosettan lento ja tehtävä ovat yksi suurimmista realisoiduista avaruusprojekteista. Monet tiedemiehet kutsuvat tätä tapahtumaa kolmanneksi tärkeimmäksi Yuri Gagarinin lennon jälkeen ja ihmisten kuolleiden purkamisen jälkeen. On syytä panna merkille, että Rosetta ei ole viimeinen tutkimusmissio, jonka tavoitteena on laajentaa tietomme maailmankaikkeudesta. Lennon menestys komeetille 67P kannusti uusien projektien kehittämistä. Useat heistä ovat valmistautumassa lähitulevaisuudessa.