Миссия розетта: Жизнь, приключения и финал «Розетты»

Содержание

Жизнь, приключения и финал «Розетты»

Как поймать комету

30 сентября 2016 года завершилась миссия космического аппарата «Розетта». Он стартовал с Земли в 2004 году, пролетел почти 500 миллионов километров и впервые
в истории человечества опустил зонд на поверхность кометы.

Теперь это уже история — «Розетта» закончила свой путь, в прямом эфире столкнувшись с кометой Чурюмова-Герасименко. Чем же заинтересовала землян далекая комета и что важного о Солнечной системе узнали благодаря «Розетте»?

Почему это вообще интересно?

Прежде всего, потому, что миссий, подобных путешествию «Розетты», еще не было в истории. Когда-то человек запустил спутник, потом сам полетел в космос, и до нынешнего события прошло еще полвека. Людям удалось запустить с Земли космический аппарат и так точно управлять им с огромного расстояния, что получилось довести его до небольшой по размеру кометы и спустить на нее зонд, да еще и транслировать все происходящее в прямом эфире.

Никто не знал даже, как выглядит комета 67P/Чурюмова-Герасименко, пока «Розетта» не долетела до нее. Обычно большую часть информации о небесных телах астрофизики получают по косвенным данным, например, фиксируя разные виды излучений, часто не видя даже издалека те объекты, что изучают. Так что шанс впервые «потрогать» комету — по-настоящему уникальный. Полученные же данные помогут ни много ни мало узнать новое о процессе зарождения нашей Солнечной системы и роли комет в этом процессе.

Что представляет собой аппарат?

«Розетту» разработали и построили специалисты Европейского космического агентства (ESA) в сотрудничестве с NASA. Аппарат состоит из двух частей: собственно «Розетты» (Rosetta space probe) и спускаемого аппарата «Филы» (Philae lander). Общая масса конструкции — всего около трех тонн, а «Филы» весит и вовсе 100 килограмм. Перемещался аппарат за счет 24 двигателей, энергию получал от двух солнечных батарей, а на начальном этапе у него был также небольшой запас топлива.

На спускаемом аппарате «Филы» — десять приборов для исследования поверхности кометы, среди которых спектрографы, хроматографы, датчики температуры, плотности и так далее. Конечно, важное значение имеют и модули связи, благодаря которым зрители получили впечатляющие снимки кометы, а ученые — огромные массивы данных, анализировать которые предстоит еще много лет.



Откуда такие странные названия?

Русскоязычная публика полюбила благозвучное название «Розетта» и долго не могла привыкнуть к странно звучащему имени спускаемого аппарата — «Филы». Оба названия никак не связаны с астрономией. Имя «Розетта» отсылает к найденному в Египте в 1799 году Розеттскому камню. На камне было выбита одна и та же надпись на древнегреческом языке и двух типах начертания древнеегипетского, что положило начало расшифровке египетских иероглифов.

Назвав аппарат именем Розетта, ученые намекали на то, что он даст толчок для понимания того, как развивалась Солнечная система в самом начале своей жизни. При выборе названия для спускаемого аппарата астрофизики продолжили линию, связанную с Древним Египтом. Имя Филы носит остров на реке Нил — на нем нашли обелиск, также с иероглифическим текстом, который удалось расшифровать.

Почему именно комета Чурюмова-Герасименко?

Наверное, интерес российских читателей к миссии «Розетта» связан и с тем, что ее адресат — комета с очень привычным для нашего слуха названием. Это две фамилии советских астрономов, Клима Чурюмова и Светланы Герасименко, открывших небесное тело в далеком 1969 году. Но героиней громкой истории комета 67P/Чурюмова-Герасименко стала практически случайно — сначала целью миссии была комета 46P/Виртанена. Но запуск в 2003 году по техническим причинам не состоялся, а через год отправить аппарат на эту комету уже было невозможно, так что пришлось искать новую цель.

Так или иначе, было важно выбрать короткопериодическую (с маленькой длиной орбиты) комету, которая уже несколько раз возвращалась к Земле. Поведение такой кометы уже было бы изучено, что требовалось для точного расчета орбиты и траектории движения «Розетты» и «Филы». Еще одна важная характеристика кометы 67P/Чурюмова-Герасименко — наклон плоскости ее орбиты к эклиптике, то есть плоскости по которой совершает свое движение Солнце. Он составляет у 67P всего 7 градусов, благодаря такому маленькому наклону зонду было относительно легко приблизиться к поверхности кометы.

Как «Розетта» летела и что видела по дороге?

Запуск аппарата состоялся 2 марта 2004 года, и его путь к комете занял более десяти лет. Маршрут не был прямым и включал несколько сложных маневров вокруг Земли и Марса. Причем «Розетта» не просто пролетела мимо, а успела сделать снимки Марса и передать данные о его магнитном поле.

Через 4 года после запуска ученых ждал приятный сюрприз — аппарат оказался достаточно близко от пролетающего астроида под названием Штейнс. Небольшая корректировка траектории «Розетты», и аппарат смог сделать снимки поверхности этого небесного тела. А еще через два года «Розетта» смогла сделать еще более детальные снимки другого астероида — Лютеции. Наконец, в начале 2014 года аппарат приблизился к комете 67P, сначала несколько месяцев изучал ее издалека и уже в ноябре запустил к поверхности зонд «Филы». Все это время аппарат двигался вслед за кометой вокруг Солнца.

Что интересного нашли
на комете?

Хотя «Филы» был активен на поверхности кометы в общей сложности меньше месяца, полученные от него данные предстоит изучать еще много лет. Но первые публикации, основанные на них и данных от самой «Розетты», уже увидели свет. И они опровергли прежние представления человечества о кометах.

Основной сенсацией стали данные об обнаружении на комете воды, причем воды с иными свойствами, чем на Земле. Оказалось, что вода на 67P содержит заметно больше дейтерия (изотопа водорода), чем вода на нашей планете. Это открыло очередной раунд спора между учеными о том, могли ли именно кометы когда-то занести воду на Землю. Если это и так, то воду, похоже, «привезли» не ближние к нам кометы. На комете Чурюмова-Герасименко также был найден глицин и другие сложные органические соединения. Фактически она «оснащена» всеми исходными материалами, такими как вода, углерод, метан и аммиак, необходимыми для сборки более сложных органических молекул. Ученые предполагают, что и их могли доставить на Землю кометы, поспособствовав возникновению жизни.

Исследователям также удалось подобраться к ответу на вопрос о том, как образовывались сами кометы. В структуре 67P были найдены небольшие округлые блоки, которые ученые назвали «кометезималями» — предполагается, что это первичные строительные элементы, которые соединились вместе и сформировали комету несколько миллиардов лет назад. Кроме того, нашлись доказательства того, что необычная форма 67Р (ее называют «резиновой уточкой») — результат состоявшегося когда-то давно слияния двух комет. Причем данные «Филы» показали, что магнитного поля у кометы Чурюмова-Герасименко нет, а значит, оно не могло быть фактором, заставившим части объединиться.

Каким был финал и почему нельзя было дать «Розетте» выжить?

Конец миссии ученые называют спланированным столкновением. Аппарат просто направят к поверхности кометы, он упадет, и связь с Землей прервется навсегда. Такой конец был задуман с самого начала, все основные задачи миссии уже выполнены. Даже если оставить «Розетту» в спящем режиме, пока она делает еще один оборот вокруг Солнца, скорее всего, выйти из спячки она уже не сможет — резервы энергии практически исчерпаны. Запустив же аппарат к комете, ученые надеются успеть получить еще ряд ценных сведений до момента падения. Для этого исследователи отправят «Розетту» в последний путь в район впадины Дейр эль-Медина на поверхности кометы, поскольку они предполагают, что в этой огромной яме могут происходить интересные для науки процессы.

Прощай, «Розетта»: космический зонд столкнулся с кометой

  • Джонатан Эймос
  • обозреватель Би-би-си по науке

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, EKA

Подпись к фото,

Снимок сделан за 10 секунд до столкновения с кометой

Космический зонд «Розетта» столкнулся с кометой Чурюмова-Герасименко, за которой он следовал в течение 12 лет.

В процессе сближения с поверхностью кометы — сферой диаметром 4 км, состоящей из льда и пыли — зонд все еще передавал на Землю фотоснимки.

Специалисты центра управления полетом Европейского космического агентства (ЕКА), который находится в немецком городе Дармштадт, отдали команду изменить курс во второй половине дня в четверг.

Окончательное подтверждение о том, что контролируемое столкновение наконец произошло, было получено из Дармштадта после того, как внезапно прервалась радиосвязь с зондом.

«Прощай, Розетта! Ты отработала свое. Вот она, космическая наука в своем лучшем проявлении», — заявил руководитель миссии Патрик Мартин.

Проект «Розетта» длился 30 лет. Некоторые ученые, следившие в Дармштадте за столкновением «Розетты» с кометой, посвятили миссии значительную часть своей карьеры.

Скорость сближения зонда с кометой была крайне низкой, всего 0,5 метра в секунду, дистанция — порядка 19 километров.

По словам представителей ЕКА, «Розетта» не была предназначена для посадки на поверхность и не могла после столкновения продолжать функционировать.

Вот почему зонд был заранее запрограммирован на полное автоматическое отключение при контакте с небесным телом.

Комета 67Р (Чурюмова-Герасименко)

  • Цикл вращения кометы: 12,4 часа.
  • Масса: 10 млрд тонн.
  • Плотность: 400 кг на кубический метр (примерно такая же, как у некоторых пород дерева).
  • Объем: 25 куб. км.
  • Цвет: Угольный — судя по ее альбедо (отражательной способности поверхности тела).

Автор фото, ESA

Подпись к фото,

Так выглядела поверхность кометы с высоты 5,8 км

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

«Розетта» следовала за кометой на протяжении 6 млрд километров. На ее орбите зонд находился более двух лет.

Она стала первым космическим аппаратом, который смог выйти на орбиту кометы.

В течение 25 месяцев зонд послал на Землю свыше 100 тысяч снимков и показаний измерительных приборов.

Зонд собирал недоступные до этого данные о небесном теле, в частности, о его поведении, структуре и химическом составе.

В ноябре 2014 года «Розетта» спустила на поверхность кометы небольшой робот под названием «Фила» (Philae) для сбора проб почвы — это была первая в мире операция подобного рода.

Кометы, как предполагают ученые, сохранились со времен формирования Солнечной системы практически в первозданном виде, поэтому данные, переданные зондом на Землю, помогут лучше понять космические процессы, происходившие 4,5 млрд лет назад.

«Данные, переданные «Розеттой», будут использоваться в течение десятилетий», — отмечает руководитель полета Андреа Аккомаццо.

Зонд находился на расстоянии 573 млн км от Солнца и удалялся от него все дальше, приближаясь к границам Солнечной системы.

Космический аппарат работал на солнечных батареях, которые не могли больше эффективно подзаряжаться.

Кроме того, скорость передачи данных стала крайне низкой: всего 40 кб в секунду, что сопоставимо со скоростью доступа к интернету через телефонную линию.

В целом же «Розетта», запущенная в космос в 2004 году, в последнее время находилась не в самом лучшем техническом состоянии, так как в течение многих лет подвергалась воздействию радиации и экстремальных температур.

По словам координатора проекта Мэтта Тэйлора, команда обсуждала идею ввести зонд в режим ожидания и вновь активизировать его, когда комета Чурюмова-Герасименко в следующий раз войдет во внутреннюю Солнечную систему.

Однако у ученых не было никакой уверенности в том, что «Розетта» после этого заработает в прежнем режиме.

Поэтому исследователи решили дать «Розетте» шанс проявить себя в «последнем бою» и «уйти из жизни с блеском», как бы горько это ни звучало.

«Розетта» столкнулась с кометой и завершила свою миссию – DW – 30.09.2016

Космический аппарат «Розетта»Фото: picture-alliance/dpa/DLR

Наука

Фабиан Шмидт | Максим Филимонов

30 сентября 2016 г.

Это было одно из самых завораживающих космических приключений: четыре года назад зонд «Розетта» сбросил на комету модуль для изучения ее поверхности. 30 сентября миссия закончилась.

https://p.dw.com/p/2Qlys

Реклама

30 сентября в 13:39 по Москве космический аппарат «Розетта» столкнулся с кометой Чурюмова — Герасименко. Произошло это не в результате технической ошибки или аварии — подготовку к такому контролируемому столкновению Европейское космическое агентство (ЕКА) вело уже давно. Несколько последних недель зонд «Розетта» вращался вокруг кометы по эллиптической орбите, при этом, совершая каждый оборот, аппарат приближался очень близко к поверхности кометы, примерно на расстояние одного километра.

Найденный модуль «Филы»

Благодаря этому «Розетте» удалось сделать очень четкие фотографии кометы и даже обнаружить свою вторую часть — спускаемый модуль «Филы», связь с которым была потеряна в июле 2015 года. Теперь стало ясно, что при посадке на комету (первой в мире мягкой посадке спускаемого аппарата на поверхность кометы) 12 ноября 2014 года «Филы» соскользнул в темную расщелину, где недостаточно солнечного света для работы его солнечных батарей.

Зонд «Филы», вновь обнаруженный на фото, сделанном «Розеттой»Фото: ESA/Rosetta/Philae/CIVA

Спустя семь месяцев, в июне 2015 года, «Филы» все же «пробудился» и передал на «Розетту» несколько пакетов данных, однако модуль смог проработать лишь несколько недель — до тех пор, пока полностью не исчерпал запасы электроэнергии.

Форма кометы Чурюмова — Герасименко напоминает резиновую уточку, так что можно хорошо представить себе место крушения «Розетты» — аппарат столкнулся с головой воображаемой «утки».

Это место было выбрано не случайно: там находятся множество воронок, из которых активно выделяются газы. Диаметр воронок — около 100 метров, глубина — от 50 до 60 метров. Именно здесь происходит выброс большого количества газов и пыли, которые и формируют хвост кометы. Перед тем, как связь с аппаратом была потеряна навсегда, «Розетта» успела передать детальные фотографии этих воронок.

Происхождение Солнечной системы

Несмотря на гигантское расстояние, отделяющее «Розетту» от Земли, за последние годы аппарат передал огромный массив данных. Всего на «Розетте» и модуле «Филы» было установлен 21 измерительный прибор. Уже первые данные, полученные с космических аппаратов, полностью изменили представления ученых об этой комете.

Комета Чурюмова — ГерасименкоФото: picture-alliance/AP Photo/ESA/Rosetta/Navcam

Наша Солнечная система возникла около 4,64 миллиарда лет назад из протоматерии, которую астрономы также называют «прототуманностью». Из этой смеси и состояли кометы, планеты и луны. В то время как планеты и луны благодаря химическим, биологическим и физическим процессам сильно трансформировались, кометы остались в своем первоначальном виде.

В их составе сохранились те первородные вещества, из которых возникла Солнечная система. Именно поэтому исследователей так привлекает изучение комет, ведь это — уникальная возможность заглянуть в далекое прошлое, в момент зарождения Вселенной.

Новые открытия

Анализ газов и грунта показал: каменистой породы на комете Чурюмова — Герасименко в шесть раз больше, чем льда. Ядро кометы состоит преимущественно из минералов — в основном силикатов и сульфидов. Эти минералы происходят из раскаленных, внутренних областей прототуманности. Что касается льда, то он, вероятно, образовался в экстремально холодных регионах туманности.

И минералы, и лед образовались еще до того, как возникла наша Солнечная система. Что в свою очередь также, по всей видимости, может служить опровержением тезиса, что кометы — это не что иное, как осколки столкнувшихся планет или других небесных тел.

Вода на Земле появилась не с комет

Однако ответа на один из фундаментальных вопросов — о происхождении воды на Земле — «Розетта» дать не смогла. До сих пор ученые придерживались теории, что вода на Землю была занесена кометами и астероидами, поскольку в начале своего существования планета была слишком горяча, чтобы сохранить хоть какое-то количество изначальной воды.

Но анализ показал: вода на комете Чурюмова — Герасименко значительно отличается по составу от земной. «Розетта» и «Филы» собирали данные за период свыше двух лет, и астрономы сейчас лишь начинают их детальный анализ. Миссия завершена, но собранного массива информации хватит еще для целого поколения молодых ученых.

Смотрите также:

Космическая одиссея «Розетты»: найден потерянный модуль «Филы»

To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video

Реклама

Пропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

ESA — Rosetta

Наука и исследование

Охотник за кометами ЕКА

Миссия

Миссия ЕКА «Розетта» была первой, которая встретилась с кометой, первой проследила за кометой на ее орбите вокруг Солнца и первой отправила посадочный модуль на поверхность кометы.

Кометы — это капсулы времени, содержащие примитивный материал, оставшийся с той эпохи, когда формировались Солнце и его планеты. Изучая газ, пыль и структуру ядра, а также органические материалы, связанные с кометой, посредством как дистанционных, так и наземных наблюдений, миссия Rosetta раскрывает историю и эволюцию нашей Солнечной системы.

Rosetta — это миссия ЕКА с участием государств-членов и НАСА. Посадочный модуль Philae компании Rosetta был предоставлен консорциумом во главе с DLR, MPS, CNES и ASI.

Запуск: 2 марта 2004 г.
1 -й Помощник по гравитации Земли: 4 марта 2005 г.
Марс Гравитация Ассист: 25 февраля 2007 г.
2 -я земля. 3-я помощь гравитации Земли: 13 ноября 2009 г.
Астероид Lutetia Flyby: 10 июля 2010 г.
Введите Глубокое пространство Смягчение: 8 июня 2011 г.
ВЫХОД на комете: 6 августа 2014 г.
Доставка посадочного модуля Philae: 12 ноября 2014 г.
Максимальное сближение с Солнцем: 13 августа 2015 г.
Конец миссии: 30 сентября 2016 г.

  • 786 дней в космосе
  • 7,9 млрд км пройдено
  • 220 ГБ собранных данных
  • 100 тыс.+ снимков

Последний

История

Включение и поддержка

«Найди отличия», чтобы помочь раскрыть секреты изображений Rosetta

05. 05.2022
9072 просмотров
174 лайков

Читать

История

Наука и исследования

Обнаружено второе место приземления «Филы» на «верхнем черепе»…

28.10.2020
13187 просмотров
64 лайков

Читать

История

Наука и исследования

Уникальное ультрафиолетовое полярное сияние замечено у кометы Розетты

21.09.2020
3863 просмотров
46 лайков

Читать

История

Наука и исследования

Розетта и комета-хамелеон

02.05.2020
4124 просмотров
48 лайков

Читать

История

Наука и исследования

Строительные блоки жизни, обнаруженные на комете Розетты, намекают на …

20.01.2020
5278 просмотров
51 лайков

Читать

Другие позиции

Видео

Наука и исследования

Постоянно меняющийся взгляд Розетты на комету

25. 09.2017
7362 просмотров
19 лайков

Рекомендуется

Фокус на

Наука и исследования

Обзор Розетты

Открыть

История

Наука и исследования

Информационный бюллетень Розетты

74749 просмотров
275 лайков

Читать

Подробнее

О Rosetta

Европейский охотник за кометами

Почему «Розетта»?

История кометных миссий

О кометах

Почему кометы?

Сколько комет?

Где началась жизнь

Обломки Солнечной системы: Астероиды

О космическом корабле

Орбитальный аппарат Розетта

Орбитер: Инструменты

Посадочный модуль Розетта

Посадочный модуль: Инструменты

О путешествии

Долгий путь

Жизнь и выживание в глубоком космосе

Междугородняя связь

Наземный сегмент Rosetta

О прибытии

Комета 67P/Чурюмова-Герасименко

Свидание с кометой

Научные достижения

Удивительная комета

Знакомство с кометой Розетты

Наука на поверхности кометы

Мультимедиа

Где Розетта?

Увидеть комету Розетты

Розетта изображения

Розетта видео

Плакат миссии Розетты

брошюра Розетта

Выставочные панели

Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы

Грандиозный финал Rosetta – часто задаваемые вопросы

Следуйте за нами

Rosetta в Twitter Rosetta на Flickr Rosetta на YouTubeRosetta в Facebook

ESA — обзор Rosetta

  • Розетта на комете (пейзаж)
  • Старт Розетты
  • Селфи миссии Rosetta на 16 км
  • Лютеция на самом близком расстоянии
  • Комета 67P/Чурюмова-Герасименко

Наука и исследования

82315 просмотров

Жизнь с плакатом кометы

Статус: Послеоперационная

Задача:  Сближение с кометой 67P/Чурюмова-Герасименко и изучение ядра кометы и ее окружения в течение почти двух лет, а также посадка зонда на ее поверхность.

Миссия
Розетта провела самое подробное исследование кометы из когда-либо предпринятых. Он следил за кометой в ее путешествии по внутренней части Солнечной системы, измеряя увеличение активности по мере того, как ледяная поверхность нагревалась Солнцем, и нанося на карту особенности и состав ее поверхности. Спускаемый аппарат Philae сделал снимки и взял образцы местности на месте посадки 9.0003

Что особенного?
Кометы считаются примитивными строительными блоками Солнечной системы и, вероятно, помогли «засеять» Землю водой и, возможно, даже жизнью. Изучая природу пыли и газа кометы, данные Розетты помогают ученым узнать больше о роли комет в эволюции Солнечной системы.

Rosetta была первой миссией, когда-либо облетевшей ядро ​​кометы и посадившей зонд на ее поверхность. Кроме того, это был первый космический корабль, пролетевший рядом с кометой, направляющейся к внутренней части Солнечной системы, наблюдая за тем, как замерзшая комета трансформируется под воздействием солнечного тепла.

«Розетта» была первой космической миссией, совершившей путешествие за пределы главного пояса астероидов, полагаясь исключительно на солнечные элементы для выработки энергии, а не на традиционные радиоизотопные тепловые генераторы. Новая технология солнечных батарей, используемая на двух гигантских солнечных панелях орбитального аппарата, позволила ему работать на расстоянии более 800 миллионов километров от Солнца, где уровень солнечного света составляет всего 4% от уровня на Земле.

Инструменты Розетты

Космический корабль
Основной космический корабль размером 2,8 х 2,1 х 2,0 м с двумя 14-метровыми солнечными панелями. На нем были приборы для дистанционного зондирования и радионауки, а также приборы для изучения состава, распределения массы и потока пыли в ядре кометы, а также плазменной среды кометы и ее взаимодействия с солнечным ветром.

11 научных инструментов орбитального корабля были размещены на одной стороне космического корабля, которая обычно была обращена к комете на этапе эксплуатации миссии. До своего выпуска 100-килограммовый посадочный модуль Philae находился на противоположной стороне орбитального аппарата от большой антенны с высоким коэффициентом усиления.

Путешествие и хронология Розетты 2004–2016 гг.

Путешествие
«Розетта» запущена 2 марта 2004 года кораблем «Ариан-5 G+» с европейского космодрома Куру, Французская Гвиана. Чтобы вывести его на необходимую орбиту для встречи с кометой 67P/Чурюмова-Герасименко, он совершил четыре гравитационных маневра: 3 с Земли (4 марта 2005 г., 13 ноября 2007 г. и 13 ноября 2009 г.) и 1 с Марса (25 февраля 2007 г.).

Rosetta также прошла мимо и сфотографировала два астероида: 2867 Steins 5 сентября 2008 г. и 21 Lutetia 10 июля 2010 г. — Герасименко в августе 2014 года. Посадочный модуль Philae был доставлен на поверхность кометы в ноябре 2014 года. Розетта проследила за кометой вокруг Солнца, а затем вернулась к орбите Юпитера. Миссия завершилась управляемым спуском «Розетты» на поверхность кометы.

История
Международная миссия «Розетта» была утверждена в ноябре 1993 года Комитетом по научной программе ЕКА в качестве планетарной миссии «Краеугольный камень» долгосрочной космической научной программы ЕКА. Изначально целью миссии было сближение с кометой 46 P/Wirtanen. После переноса первоначального запуска была поставлена ​​новая цель: комета 67 P/Чурюмова-Герасименко.

Розетта получила свое название от знаменитого розеттского камня, с помощью которого почти 200 лет назад были расшифрованы египетские иероглифы. Точно так же ученые надеялись, что Розетта раскроет тайны эволюции Солнечной системы.

Партнерство
Научная полезная нагрузка орбитального аппарата была предоставлена ​​научными консорциумами из институтов Европы и США.

Посадочный модуль был предоставлен европейским консорциумом во главе с Немецким институтом аэрокосмических исследований (DLR). Другими членами консорциума являются ESA, CNES и институты из Австрии, Финляндии, Франции, Венгрии, Ирландии, Италии и Великобритании.

ЕСА — Розетта

Включение и поддержка

86453 просмотров
86 лайков

Rosetta — это краеугольная миссия ЕКА по преследованию, выводу на орбиту и приземлению на комету. Он изучает комету семейства Юпитера 67P/Чурюмова-Герасименко с помощью комбинации дистанционного зондирования и измерений на месте. Космический аппарат прибыл к комете 6 августа 2014 года после 10-летнего путешествия по Солнечной системе. В период с августа по ноябрь 2014 года космический корабль вращался вокруг кометы и собирал данные для характеристики окружающей среды и ядра кометы.

12 ноября 2014 года посадочный модуль Rosetta Philae поднялся на поверхность. Philae несет набор инструментов для визуализации и отбора проб ядра кометы. Орбитальный аппарат Rosetta будет отслеживать комету через перигелий (август 2015 г.), изучая ее поведение до, во время и после приближения к ней. Миссия завершилась управляемой посадкой на поверхность кометы 30 сентября 2016 года.  

Миссия «Розетта» была одобрена в ноябре 1993 года как планетарная миссия «Краеугольный камень» в рамках долгосрочной программы космических исследований ЕКА. Первоначально целью миссии была поставлена ​​встреча с кометой 46 P/Wirtanen. После переноса первоначального запуска была поставлена ​​новая цель: комета 67 P/Чурюмова-Герасименко. Во время своего 10-летнего путешествия к комете космический аппарат также прошел мимо двух астероидов.

Основная цель «Розетты» — сближение и выход на орбиту кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, выполнение наблюдений за ядром и комой кометы. За период обращения Розетты вокруг кометы 67P/Чурюмов-Герасименко достигнет ближайшей к Солнцу точки на своей орбите 13 августа 2015 года. 12 ноября 2014 года, в 17:32 по Гринвичу, посадочный модуль Rosetta Philae совершил посадка на комету.

РОЛЬ Исследование/посадка на комету
LAUNCH DATE 2 Mar 2004
LAUNCHER/LOCATION Ariane 5/Kourou, French Guiana
LAUNCH MASS 3000 kg
ORBIT Highly complex; 3 земных и 1 марсианских гравитационных ассистента в пути; прибыл к комете 67P/C-G 6 августа 2014 г.
ПОСАДКА НА КОМЕТУ Посадочный модуль Philae, управляемый DLR, совершил первую в истории посадку на комету 12 ноября 2014 г.
НОМИНАЛЬНАЯ МИССИЯ 30 сентября 2016 г.
+ «Розетта» теперь отслеживает 67P/C-G на орбите вокруг Солнца — его посадочный модуль «Фила» совершил первую в истории посадку на комету (MOC) находится в ESOC, Дармштадт, Германия.

Группа управления полетами

Группа управления полетами Розетты

Группа управления полетами (FCT) в ESOC работает из той же выделенной диспетчерской (DCR), что и Mars Express. Менеджер по эксплуатации космических аппаратов (SOM) Сильвен Лодио из Франции руководит командой инженеров по эксплуатации космических аппаратов, работающих полный рабочий день на Rosetta. Команда пополняется аналитиками и SPACON (диспетчерами космических кораблей), которые поддерживают все межпланетные миссии ЕКА с помощью интегрированного наземного программного обеспечения и ежедневных операций.

Другие команды ESOC обеспечивают дополнительную поддержку в области динамики полета, наземных средств и программного обеспечения.

Обзор операций миссии

За время своего 10-летнего путешествия к комете 67P/Чурюмова-Герасименко «Розетта» совершит почти четыре оборота вокруг Солнца. Он также дважды пересечет пояс астероидов и наберет скорость за счет гравитационных «ударов», вызванных близким прохождением Марса (2007 г.) и Земли (2005, 2007 и 2009 гг.).

Запуск и ранняя фаза орбиты (LEOP)

Запланированная дата запуска Rosetta была 07:36:49 по Гринвичу 26 февраля 2004 года. Однако первоначальная задержка из-за неблагоприятных погодных условий и последующая задержка из-за технической проблемы с ракетой-носителем отодвинули дату запуска. на пять дней, до 2 марта 2004 г.

Двенадцатилетнее путешествие Розетты в космос

После выгорания нижней ступени корабль и разгонный блок находились на околоземной стояночной орбите (4000 х 200 км) около двух часов. Затем загорелась верхняя ступень Арианы, чтобы вывести Розетту на межпланетную траекторию, прежде чем отделиться от космического корабля.

Пролеты Земли

Розетта сначала улетела со своей родной планеты, а затем вернулась через год после запуска, в марте 2005 года. Затем Розетта направилась на Марс и вернулась на Землю в ноябре 2007 года для своего второго пролета нашей планеты. планета. В ноябре 2009 года «Розетта» пролетит мимо Земли в третий и последний раз, чтобы получить последний импульс, необходимый для достижения конечной цели.

Розетта чередует периоды активной и пассивной фаз во время полета на Землю. Расстояние при максимальном сближении составляет от 300 до 5300 км. Операции в основном сосредоточены на определении орбиты для основных маневров с разворотом; однако также выполняются проверка полезной нагрузки, калибровка и научные наблюдения. При необходимости маневры коррекции орбиты выполняются до и после каждого пролета.

Автопортрет Розетты на Марсе

Пролет Марса

Розетта пролетела мимо Марса в феврале 2007 года на расстоянии около 250 км, определив свою траекторию для следующего пролета Земли и, в качестве побочного эффекта, получив некоторые научные наблюдения. Во время пролета Розетте пришлось пережить затмение, для которого из-за изменения цели миссии космический корабль не был специально разработан.

Эта операция потребовала значительных усилий от FCT, но была полностью успешной; во время самого поворота отключение связи также было вызвано затемнением, когда космический корабль прошел позади Марса по отношению к Земле.

Пролеты астероидов

Во время фазы полета Rosetta чередует фазы пассивной и активной работы, в зависимости от потребностей миссии. В качестве второстепенной научной цели Розетта наблюдала за астероидом Штейнс в 2008 году с расстояния 800 км. В июле 2010 года всего 3160 км отделят Розетту от астероида Лютеция, когда он пролетит мимо. Научные данные, записанные на борту, впоследствии будут переданы на Землю.

Гибернация в дальнем космосе

После запланированного маневра в дальнем космосе с использованием двигателя для достижения изменения скорости примерно на 800 м/с космический корабль перешел в спящий режим в период с 8 июня 2011 г. по 20 января 2014 г. из-за доступная мощность была очень ограниченной, что не позволяло безопасно управлять космическими кораблями. Практически все электрические системы были отключены, кроме тепловой подсистемы, бортового компьютера, радиоприемников, дешифраторов команд и электропитания.

Розетта звонит домой

В этот период Розетта зафиксировала максимальное расстояние от Солнца, примерно 780 000 000 км, и Земли, примерно 880 000 000 км.

Пробуждение

20 января 2014 года, на расстоянии примерно 9 миллионов километров от кометы, космический корабль разбудил запрограммированный внутренний будильник Розетты. После разогрева основных навигационных приборов, выхода из стабилизирующего вращения и наведения основной радиоантенны на Землю, «Розетта» отправила сигнал, чтобы сообщить операторам миссии, что она пережила самую дальнюю часть своего путешествия.

Сигнал был получен наземными станциями НАСА «Голдстоун» и «Канберра» в 18:18 по Гринвичу/19:18 по центральноевропейскому времени, когда космический корабль должен был установить связь с Землей в течение первого окна возможности. Получение сигнала было немедленно подтверждено в центре космических операций ЕКА в Дармштадте через канал @esaoperations в Твиттере , а об успешном пробуждении было объявлено через ранее неактивную учетную запись @ESA_Rosetta твиттер, которая написала в Твиттере: «Привет, мир!»

Приближение кометы

В мае-августе 2014 года «Розетта» провела серию из десяти маневров по коррекции орбиты, чтобы совместить свою орбиту с орбитой кометы и приблизить ее к точке прибытия. Одно из этих включений двигателя, проведенное 21 мая 2014 года, было одним из самых продолжительных включений космического корабля ЕКА.

Прибытие

6 августа 2014 года, когда «Розетта» находилась всего в 100 км от поверхности кометы, она совершила орбитальный маневр, в результате которого космический корабль попал на первый этап пары треугольных траекторий, проходящих перед кометой. , сначала на расстоянии 100 км, а затем на 50 км. В последующие недели Розетта пытается выйти на близкую, почти круговую орбиту на высоте 30 км и, в зависимости от активности кометы, возможно, приблизиться еще ближе.

Посадка на комету в ESOC

Места посадки

25 августа, используя подробную информацию, собранную Rosetta в течение первых двух недель на комете 67P/Чурюмова-Герасименко, пять мест были определены как кандидаты для посадки посадочного модуля Philae в ноябре 2014 года. В начале ноября было объявлено о последней основной посадочной площадке, названной Агилкия (плюс резервная).

Посадка на 67P/C-G

Филы Приземление кометы было подтверждено ESOC в 16:03 по Гринвичу/17:03 по центральноевропейскому времени 12 ноября. Анализ данных с Филы позже показал, что посадочный модуль приземлился не один раз, а трижды, поскольку гарпуны корабля не стреляли, что позволило ему снова отскочить в космос. Он продолжал движение 1 час 50 минут; за это время он прошел около 1 км со скоростью 38 см/с. Затем он совершил второй прыжок меньшего размера со скоростью около 3 см/с и через семь минут приземлился в своем последнем месте отдыха.

Завершение миссии

Захватывающая миссия Розетты, выжимающая уникальные научные наблюдения до самого конца, завершится спуском 30 сентября 2016 года в область активных ям на «голове» кометы. Область, известная как Маат, лежит на меньшем из двух лепестков кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. В нем находится несколько активных ям диаметром более 100 м и глубиной 50–60 м, откуда берут начало несколько пылевых струй кометы.

Станция Новая Норча
900:02 С момента запуска управление миссией Rosetta осуществлялось из Оперативного центра Rosetta Mission Operations Center (MOC) в ESOC, Дармштадт, с использованием наземной станции ESA диаметром 35 м в дальнем космосе в Новой Норсии.

Во время критических этапов миссии (запуск, пролет планет и т. д.) он поддерживается для отслеживания, телеметрии и управления другими наземными станциями ЕКА в Куру, Маларгуэ и Себреросе, а также станциями NASA Deep Space Network (DSN) в Мадрид, Испания, и Голдстоун, США.

Наземный сегмент

Наземный сегмент Rosetta предназначен как для решения научных задач, так и для решения задач, связанных с полетом в дальний космос. К этим проблемам относятся длительное время обработки сигналов (до 100 минут), низкая скорость передачи данных (8 бит/с), низкая доступность электроэнергии (это первый космический корабль, который когда-либо летал с солнечными генераторами на расстоянии более 3,1 а.е. от Солнца) и очень точная навигация во время пролета планет (Розетта использовала гравитационные маневры с Марсом и Землей, чтобы выйти на свою последнюю орбиту вокруг Солнца).

Команды Rosetta на ESOC
Команды ESOC

должны справиться с длительной миссией и связанными с этим проблемами в планировании опыта и опытного персонала FCT, минимизируя при этом общие затраты. Центральный элемент наземного сегмента Rosetta, система управления полетами, базируется на SCOS-2000.

Центр научных операций Rosetta (RSOC), расположенный в ESAC, недалеко от Мадрида, формирует подробные запросы на планирование научных миссий, которые передаются в MOC в форме запросов на проведение операций. RSOC предоставляет научному сообществу предварительно обработанные научные данные и архив научных данных.

Наземный сегмент Rosetta Lander (RLGS) управляет посадочным модулем Philae. Это координируется через Центр управления спускаемым аппаратом в Немецком аэрокосмическом центре (DLR) в Кельне, Германия, и Центром научного управления спускаемым аппаратом CNES, французского космического агентства, в Тулузе.

Платформа

Rosetta представляет собой большую алюминиевую коробку размером 2,8 х 2,1 х 2,0 метра. Научные инструменты установлены на «верхней части» коробки (модуль поддержки полезной нагрузки), а подсистемы — на «основании» (модуль поддержки шины).

На одной стороне орбитального аппарата находится параболическая антенна связи диаметром 2,2 м – управляемая антенна с высоким коэффициентом усиления; посадочный модуль прикреплен к противоположной стороне. Две огромные солнечные панели простираются с других сторон. Эти «крылья», каждое площадью 32 квадратных метра, имеют общий размах около 32 метров от кончика до кончика. Каждая состоит из пяти панелей, и обе можно поворачивать на +/- 180°, чтобы отслеживать Солнце в любом положении, которое принимает космический корабль.

 

 

Полезная нагрузка

Чтобы исследовать ядро ​​кометы, а также газ и пыль, выбрасываемые из ядра при приближении кометы к Солнцу, Розетта несет на борту орбитального аппарата набор из одиннадцати инструментов; посадочный модуль Philae оснащен еще десятью приборами для измерения поверхности.

Приборы орбитального аппарата сочетают методы дистанционного зондирования, такие как камеры и радиотехнические измерения, с системами прямого зондирования, такими как анализаторы пыли и частиц. Инструменты предоставлены совместными усилиями научных институтов стран-членов ЕКА и США. Главные исследователи в нескольких странах Европы и Америки возглавляют научные группы, финансируемые на национальном уровне.

© 2021 Scientific World — научно-информационный журнал