Поиск на сайте

 

 

 
Публичная лекция
Читает кандидат химических наук
Александр ЛЕОНТЬЕВ
 
 

Научный проект Европейского космического агентства, стартовавший более 20 лет назад, ныне вступил в активную фазу

 
Внимание многих ученых, журналистов и любителей науки приковано в эти дни к комете 67Р/Чурюмова-Герасименко, названной так в честь открывших ее в 1969 году киевских астрономов Клима Чурюмова (1937-наст.) и Светланы Герасименко (1945-наст.).
Десять лет назад европейский исследовательский аппарат «Розетта» был запущен специально для того, чтобы встретить в глубинах космоса и сопроводить затем эту «хвостатую звезду» в ее путешествии вокруг Солнца.
На прошлой неделе где-то за орбитой Марса долгожданная встреча наконец-то состоялась, и «Розетта», преодолев в общей сложности 6,4 млрд. км, приблизилась к комете на расстояние менее 100 км. Теперь, как надеются ученые, у них впереди больше года времени (вплоть до конца 2015-го), в течение которого они смогут изучить во всех деталях это небесное тело.
Узнайте вместе с «Открытой», почему данный проект Европейского космического агентства (ЕКА) вызывает столько энтузиазма и интереса как в научном сообществе, так и среди астрономов-любителей.
 
 
Нежданная слава
 

В начале 1990-х, когда ЕКА приняло окончательное решение создать и отправить на встречу с кометой исследовательский аппарат, ученым предстояло выбрать одну из нескольких сотен известных короткопериодических комет, чье полное путешествие вокруг Солнца занимает менее 200 лет.

В силу ряда причин выбор пал на 67Р, возвращающуюся к нам каждые 6,5 лет и принадлежащую к так называемому семейству Юпитера, то есть тем кометам, чьи орбиты контролируются гравитационным полем этой гигантской планеты (в 300 раз тяжелее Земли). Предположительно довольно рыхлая по структуре, комета 67Р/Чурюмова-Герасименко, как и все ее сородичи, представляет собой, по сути, грязный снежок или, скорее, ком грязи со снегом. Строительным материалом для этого похожего на утенка для ванны небесного объекта (3х5 км) служат, главным образом, частицы льда, космической пыли и замерзших аммиака, углекислого газа и метилового спирта.

В свою очередь, поверхность кометы (температура -минус 70°С) испещрена ложбинами, кратерами и утесами и покрыта черной, как асфальт, коркой, состоящей преимущественно из различных богатых углеродом органических соединений. Кроме того, как показали недавние измерения, даже на расстоянии, в три с лишним раза превышающем дистанцию от Земли до Солнца (583 млн. км), получая всего лишь 1/10 «земной» солнечной энергии, комета Чурюмова-Герасименко теряет из своеобразных газовых гейзеров ежесекундно примерно 300 мл воды (олимпийский бассейн за три месяца).

Конечно, по мере приближения к Солнцу интенсивность данного процесса будет возрастать, и на пике активности (август 2015-го) недра 67/Р ориентировочно станут извергать по 60-200 кг газа и пыли в секунду. Последние, в конечном итоге, и сформируют тот тянущийся на миллионы километров хвост кометы, благодаря которому этот класс небесных тел получил когда-то свое название (от лат. сomеtеs - волосатый, косматый).

 
Почему я?
 

Существует ряд причин, по которым кометы представляют интерес для нас. По мнению большинства ученых, эти в общем-то примитивные небесные тела образовались примерно тогда же (4,6 млрд. лет назад) и из того же материала, что и планеты-гиганты Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).

Однако, если в строении и химическом составе последних произошли с тех пор значительные изменения, то кометы как бы «застыли» в том, миллиарды лет назад, времени. Более того, вполне вероятно, что в их составе и присутствуют более старые фрагменты, например частички материи, прилетевшие из глубокого космоса.

Таким образом, ученые надеются, что тщательное изучение космических «льдышек» поможет лучше понять, как возникли и развивались Солнечная система и Вселенная.

Кроме того, немалая часть научного сообщества полагает, что именно кометы ответственны за появление жизни на Земле.

Миллиарды лет назад, бомбардируя поверхность тогда еще юной планеты, те принесли с собой органические вещества, дав тем самым возможность возникнуть сначала биомолекулам, а затем и первым простейшим живым существам.

 
Триумф разума
 

Обошедшийся в 1,3 млрд. евро и стартовавший свыше 20 лет назад (1993), проект «Розетта» безусловно являет собой значительное достижение европейской космической науки. Так, из тех трех тонн, что составляет в общей сложности вес исследовательского аппарата, лишь около половины приходится на научные приборы, солнечные панели и прочую необходимую машинерию. Все остальное занимает топливо, без которого встреча и сопровождение «Розеттой» кометы Чурюмова-Герасименко были бы невозможными.

С того момента, когда в марте 2004 года ракета «Ариан-5» вывела спутник за пределы земной атмосферы, «Розетта» успела совершить пять оборотов вокруг Солнца и воспользоваться трижды гравитационным полем Земли и один раз Марса, чтобы достичь в глубоком космосе подходящей для встречи с кометой орбиты. Здесь аппарат провел почти три года «в спячке», чтобы, пробудившись в январе этого года по команде с Земли, направиться наконец-то на столь долгожданный «перехват».

Рандеву произошло неделю назад, 6 августа, когда «Розетта» подошла к комете на расстояние в 100 км, сравнялась с ней в скорости и, медленно кружа вокруг нее подобно спутнику, стала сопровождать свою «подопечную» в ее в путешествии вокруг Солнца. Справиться с подобной задачей аппарат должен, по сути, сам, полагаясь лишь на собственные вычислительные алгоритмы.

Дело в том, что сигнал с Земли идет около 20 минут, и в случае каких-либо непредвиденных ситуаций у ученых из центра управления полетом в немецком Дармштадте мало возможностей для оперативного вмешательства. Все, что им остается, это связываться с «Розеттой» дважды в неделю и корректировать ее орбиту, если в том есть необходимость.

 
Торжество духа
 

Представляя из себя прямоугольную коробку размером 3х2х2 м с двумя огромными, длиной в 14 метров каждая, раскладывающимися солнечными панелями, «Розетта» несет на своем борту 11 научных приборов. Так, установленные на аппарате камеры способны делать снимки с разрешением около полуметра.

С их помощью ученые планируют создать точную цифровую 3D-модель поверхности кометы и проследить затем, как менялся рельеф 67Р в ходе ее путешествия вокруг Солнца.

По мере приближения к перигелию (ближайшая к Солнцу точка орбиты) разогрев поверхности приведет к увеличению активности газовых «гейзеров», и вырывающиеся из них газ и пыль создадут временные атмосферу и хвост кометы Чурюмова-Герасименко.

Благодаря «Розетте» ученые впервые смогут в динамике наблюдать за данным процессом, отслеживая, как меняются химический состав, оптические свойства, морфология (внешнее строение) и прочие характеристики как самой кометы, так и окружающего ее газопылевого облака.

Однако настоящим «гвоздем» данного проекта должна стать запланированная на ноябрь этого года отправка на поверхность 67Р спускаемого аппарата «Филы». Этому 100-килограммовому «кубику», напичканному, тем не менее, 10 научными приборами, предстоит весьма сложная миссия. Дело в том, что слабое гравитационное поле кометы не способно удержать спускаемый аппарат на поверхности.

По этой причине «Филы» должен будет аккуратно приблизиться к 67Р и закрепиться на ней сначала с помощью двух «гарпунов», а затем используя специальные «ледобуры», расположенные в опорных стойках. При этом ученые не знают, насколько плотным является грунт («ледогрязь») кометы и помогут ли все их ухищрения надежно закрепить «Филы» на поверхности. Если да, то больше года зонд будет регулярно отправлять на Землю информацию о строении и составе кометы, скрупулезно отслеживая все те изменения, что происходят с ней на пути к Солнцу и обратно.

Таким образом, благодаря аппаратам «Розетта» и «Филы» мы сможем наблюдать за 67Р в течение наиболее интересного и яркого периода ее «жизни». Согласитесь, это отнюдь не самое худшее применение миллиарду евро и труду и таланту тысяч и тысяч европейских ученых и инженеров.

 
 
Фото кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко, полученное исследовательским аппаратом "Розетта".
 
 
Художественное представление о предстоящей высадке зонда "Филы" на поверхность кометы.
 
 


Поделитесь в соц сетях


Добавить комментарий