Оседлать комету: первые итоги, открытия и неожиданности

1. Розетта в погоне за кометой.

Комета Чурюмова-Герасименко диаметром около 4 км вращается сегодня вокруг Солнца с периодом 6,6 года. При расчётах траектории кометы было выявлено, что её орбита неоднократно менялась. До 1959 года перигелий кометы (ближайшая к Солнцу точка орбиты) находился на расстоянии около 2,7 а. e. от Солнца, т.е. среди пояса астероидов, находящегося между Марсом и Юпитером. Затем, в результате гравитационного воздействия Юпитера это расстояние сократилось до 1,29 а. е. (т.е. находится между орбитами Земли и Марса), каковым и остаётся по сей день.

Ещё в июле, будучи на расстоянии 555 миллионов километров от Солнца (около 3.6 а.е.), Розетта с помощью датчика для сбора инфракрасного света определила, что средняя температура поверхности кометы 67Р около –70ºC, что приблизительно на 20–30ºC выше, чем должна быть температура поверхности, полностью покрытой льдом. Эти данные служат прямым подтверждением того, что поверхность кометы является в основном каменистой или пыльной, так как более темное вещество нагревается и лучше выделяет тепло, чем лед, когда он подвергается воздействию солнечного света. По мере приближения к перигелию температура, разумеется, будет расти. Максимальное сближение с Солнцем произойдет 13 августа 2015 года, когда комета 67P/Чурюмова-Герасименко окажется в точке перигелия. Тогда и будет наблюдаться наиболее интенсивное испарение ее материи.

Но и имеющейся «антарктической» температуры вполне достаточно, чтобы полностью расплавить и испарить льды ряда газов, а также, ускорить процесс сублимации (прямого превращения вещества из твёрдого состояния в газообразное) твёрдых фаз других газов, имеющих более низкую температуру плавления, чем поверхности кометы. Более того, освещение прямыми солнечными лучями приводит к сублимации любого льда, находящегося на поверхности. Измерения, выполненные в рамках миссии Розетта, показали: в слабый поток газов, истекающих из комы (газового облака вокруг ядра кометы), входят моноксид углерода (угарный газ), оксид углерода (углекислый газ), метан, азот, аммиак, сероводород, формальдегид, синильная кислота, метанол, сернистый ангидрид, сероуглерод и вода. Ученые вычислили, что каждую секунду комета 67P/Чурюмова-Герасименко выпускает в окружающее пространство водяной пар в объеме примерно двух стаканов, т.е. 300 миллилитров.

Из неожиданных открытий — «неземной» изотопный состав воды, колебания магнитного поля кометы. Один из инструментов Розетты, спроектированный для изучения взаимодействий ядра кометы с солнечным ветром, обнаружил таинственный сигнал в диапазоне частот 40-50 миллигерц. Учёные ещё не знают, какое взаимодействие заставило слабое магнитное поле кометы колебаться. Эти колебания были транспонированы в звуковой диапазон одним из учёных ЕКА и представлены публике как «песнь кометы». Вот последние комментарии учёных от 26 марта 2015 года:

Так или иначе, но из-за многократных пролётов около светила за 4.5 млрд лет, или по причине своего происхождения, комета утратила (или вообще не имела) пышные кому и хвосты, свойственные своим сёстрам, а потому предстаёт перед нами практически «голой». Это обстоятельство и позволило космическому аппарату Розетта приблизиться к комете, а зонду Филы сесть на неё, не опасаясь разрушения. (Кстати, поначалу европейцы целили свой аппарат на комету Виртанена. Но они опоздали со стартом из-за проблем с ракетоносителем и упустили возможность. Стартовое окно закрылось и надо было срочно выбирать другую цель для полета. И тут оказалось, что комета Чурюмова-Герасименко в точности соответствует по орбите и по научному интересу. И как оказалось критически важным уже в ходе посадки — в несколько раз тяжелее! Это и спасло Филы, т.к. импульс первого отскока отбросил бы аппарат от кометы Виртанена навсегда…  Можно сказать, не было бы счастья — да не счастье помогло. На фото — первооткрыватели кометы Клим Чурюмов и Светлана Герасименко на космодроме Куру в 2004 году на фоне ракеты Ариан — 5 перед запуском Розетты: http://www.popmech.ru/upload/iblock/b70/ch.png

Сегодня Клим Чурюмов и Светлана Герасименко принимают участие в работе исследовательских групп, но руководители миссии «Розетта» сознательно развели их по двум центрам контроля за космическими полетами, находящихся в немецких Кёльне и Дармштадте. Всему виной политика. Чурюмов теперь называет себя украинским ученым, а Герасименко, работающая в Душанбе, поддерживает политику России (хотя и осознаёт себя украинкой, её родители — украинец и полячка). Но в 1969-м, когда комету 67P открыли, оба были советскими учеными, и спора, какой стране принадлежит пальма первенства, не возникало.

2. Филы седлают комету.

Зонд Филы, состыковавшийся с кометой Чурюмова-Герасименко в среду 12 ноября после нескольких отскоков (считается, что трёх), передал на Землю изображения небесного тела и другую информацию, собранную в течении трёх суток 11 его научными приборами. В частности, была проведена серия экспериментов с целью определить химический состав поверностного слоя кометы, включились детекторы альфа-частиц и рентгеновского излучения. Пробурить же твёрдую породу кометы и углубиться в ядро зонду не удалось. По словам исследователей, бурение кометы началось в самом слабом из трех имеющихся режимов, поскольку ожидалось, что поверхность кометы будет довольно мягкой. Однако, попытка оказалась неудачной и прибор переключили во второй по мощности режим, а затем и в самый мощный, но комета не сдавалась. Тогда ученым пришлось задействовать экстремальный режим «сумасшедшей» мощности, но через семь минут работы перфоратора он сломался. Из-за «непредвиденного» обстоятельства — твёрдости кометы — гарпуны аппарата не смогли внедриться в грунт и только придали ему импульс для первого прыжка, чуть было не отправившего Филы восвоясие. (До сих пор среди учёных бытовало представление о кометах, как о рыхлых «грязных снежных комках», имеющими каменистые включения). А комета 67P по сути ничем не отличается от астероида, разве что своей траекторией. Этот факт, не вписывающийся в существующую доктрину о происхождении Солнечной системы, некоторые учёные пытаются оспорить, с ходу предлагая надуманные объяснения о «метеоритах, застрявших в комете» как раз в местах первой и последней посадках зонда. Но любому человеку, не обязательно геологу, смотрящему на детальные фотографии поверхности кометы, очевидно, что так выглядит горная порода, а не лёд. Ученые сообщили, что термальный детектор зонда увидел перед собой холодную стену, которая резко нагревалась под воздействием солнечного света, а затем так же резко охлаждалась. Вывод — она каменная или металлическая. Но т.к. исследователи утверждают, что комета 67Р/Чурюмова-Герасименко обладает низкой теплопроводностью и «пушистой» структурой поверхности, напоминающей пепел из минералов и органических материалов, то вариант с металлом отпадает.

Теперь достоверно узнать о том, что находится внутри кометы, не представляется возможным. Но, несмотря на это, обнаружение чрезвычайно прочной коры — это великое открытие, которое невозможно было бы сделать без посадки на комету 67Р/Чурюмова-Герасименко, отмечают ученые. По расчетам, предел прочности поверхности, в которую уперся перфоратор, составляет более 2 МПа, что сравнимо, например, с гранитом. Сейчас учёные ЕКА занимаются обработкой полученной информации и обещают представить предварительный отчёт уже в декабре.

3. Первое эпохальное космическое событие ХХI века.

Удачную посадку модуля на ядро кометы ученые расценили как третье эпохальное событие в освоении космоса после полета Гагарина и высадки астронавтов США на Луну. (Хотя не стоит забывать беспримерный космический полёт Вояджера-2, посетившего все 4 планеты — гиганта Солнечной системы, открывшего массу их спутников — и, кстати, функционирующий до сих). Ученые также считают посадку исследовательского зонда на комету «самым дерзким проектом» в истории непилотируемой космонавтики. Также Розетта — это первый космический аппарат, который будет лететь рядом с кометой, пока она будет приближаться к Солнцу, отслеживая в динамике все происходящее.

Говорит специалист по кометам и ведущий научный сотрудник ИНАСАН РАН (Москва) Вячеслав Емельяненко: «Это, наверное, самая выдающаяся космическая миссия на сегодняшний день. По сложности и по тому, что она дает для познания Солнечной системы. Были миссии на астероиды, но сесть на комету — миссия гораздо более сложная. Там зафиксировано извержение газа и пыли… Если вы помните, миссию на комету Галлея в 1986 году, так она закончилась очень быстро, так как соударение пылевых частичек выбило всю аппаратуру. Комета вообще явление непонятное… Они являются представителями эры формирования Солнечной системы. Знание о кометном вещество бесценно…»

Старший научный сотрудник Института прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург) Николай  Железнов: «Все короткопериодические кометы (кометы Галлея, Энке и эта) образовались в результате гравитационных маневров долгопериодических комет, которые летят из Облака Оорта. Интересно исследовать кометную пыль вблизи. Считается, что в комету вмерзли все вещества (пылинки и газы) в момент формирования Солнечной системы… Анализ пыли и газа с кометы может дать понять из чего мы все произошли. В какой-то мере данный проект можно назвать эпохальным, хотя ранее уже делались попытки изучать кометы. Эта миссия важна еще в свете анализа кометно-астероидной опасности для Земли. Попадание комет на Землю, конечно, мало вероятно, нежели астероидов. Но зато они менее предсказуемы и мы их мало знаем.»

Старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга (Москва) Владимир Сурдин: «Сама комета Чурюмова-Герасименко интересна вот чем. Всю свою жизнь эта комета летала далеко от Солнца — никогда не нагревалась и не эволюционировала. Она не меняла химический состав, а была словно в холодильнике в далеком космосе. И, буквально, недавно Юпитер развернул ее и бросил во внутреннюю часть Солнечной Системы. В район Марса и поближе к Солнцу. А раз она не бывала здесь — значит она сохранила в себе древнее вещество.»

P.S. Итак, миссия зонда Филы заморожена. Как в прямом, так и в переносном смысле… Последний сигнал от Филы долетел до Земли 15 ноября, в 3 часа 36 минут. Как бы то ни было, специалисты считают работу модуля выполненной на 80%. Радует одно, через несколько месяцев (самое позднее, к августу 2015) зонд Филы все-таки может вернуться к функционированию. Подобное случится, когда комета приблизится к Солнцу, а выработка энергии солнечной панелью усилится. Тогда батарея зарядится до необходимого уровня и аппаратура автоматически включится.

Запись опубликована в рубрике Космос, Наука, Техника с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

1 комментарий: Оседлать комету: первые итоги, открытия и неожиданности

  1. Берримор говорит:

    Хочется верить, что Филы летом оживут и ещё расскажут о комете!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

*