Розетта (космический аппарат)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Розетта (КА)»)
Перейти к: навигация, поиск
Розетта
Rosetta - comet fly-by.jpg
Пролёт зонда «Розетта» близ кометы (кадр из фильма Chasing a Comet — The Rosetta Mission)
Заказчик

Европа ESA

Задачи

пролёт астероидов, искусственный спутник кометы,
посадка на её поверхность

Пролёт

планеты Марс, астероидов Штейнс и Лютеция

Спутник

кометы 67P/Чурюмова — Герасименко

Запуск

2 марта 2004 07:17:00 UTC

Ракета-носитель

«Ариан 5G+»

Стартовая площадка

Французская Гвиана Куру

Длительность полёта

10 лет, 6 месяцев, 15 дней

NSSDC ID

2004-006A

SCN

28169

Технические характеристики
Масса

3000 кг

Мощность

850 Вт

Сайт проекта
Commons-logo.svg Розетта на Викискладе

«Розе́тта» (англ. Rosetta) — космический аппарат, запущенный ЕКА 2 марта 2004 года. Цель полёта — исследование кометы 67P/Чурюмова — Герасименко[1][2]. Аппарат состоит из двух частей: собственно зонда «Розетта» (англ. Rosetta space probe) и спускаемого аппарата «Филы» (англ. Philae lander) .

В рамках полёта «Розетты» впервые в истории космонавтики земной аппарат вышел на орбиту кометы. Кроме того, в случае успеха следующих этапов миссии, будет также произведена первая мягкая посадка (и первая посадка вообще) земного аппарата на поверхность кометы.

Происхождение названий[править | править вики-текст]

Название зонда происходит от знаменитого Розеттского камня — каменной плиты с выбитыми на ней тремя идентичными по смыслу текстами, два из которых написаны на древнеегипетском языке (один — иероглифами, другой — демотическим письмом), а третий написан на древнегреческом языке. С помощью Розеттского камня учёные смогли расшифровать древнеегипетские иероглифы; с помощью космического аппарата «Розетта» ученые надеются узнать, как выглядела Солнечная система до того, как сформировались планеты.

Название спускаемого аппарата также связано с расшифровкой древнеегипетских надписей. На острове Филы на реке Нил был найден обелиск с иероглифической надписью[en], упоминающей царя Птолемея VIII и цариц Клеопатру II и Клеопатру III. Надпись, в которой ученые распознали имена «Птолемей» и «Клеопатра», помогла расшифровать древнеегипетские иероглифы.

Предпосылки создания аппарата[править | править вики-текст]

В 1986 году в истории исследования космического пространства произошло знаменательное событие: на минимальное расстояние к Земле подошла комета Галлея. Её исследовали космические аппараты разных стран: это и советские «Вега-1» и «Вега-2», и японские «Суйсэй» и «Сакигакэ», и европейский зонд «Джотто». Учёные получили ценнейшую информацию о составе и происхождении комет.

Однако осталось нераскрытым множество вопросов, поэтому НАСА и ЕКА начали совместную работу над новыми космическими исследованиями. НАСА сосредотачивало усилия над программой пролёта астероида и встречи с кометой[en] (англ. Comet Rendezvous Asteroid Flyby, сокращённо CRAF). ЕКА разрабатывало программу возвращения образца ядра кометы (Comet Nucleus Sample Return, CNSR), которая должна была осуществляться после программы CRAF. Новые космические аппараты планировалось сделать на стандартной платформе «Mariner Mark II»[en], что сильно сокращало расходы. В 1992 году, однако, НАСА прекратило разработку CRAF из-за бюджетных ограничений. ЕКА стало рассматривать НАСА как ненадёжного партнёра, и начало самостоятельную разработку КА. К 1993 году стало ясно, что с существующим бюджетом ЕКА полёт к комете с последующим возвращением образцов грунта невозможен, поэтому программу аппарата подвергли большим изменениям. Окончательно она выглядела так: сближение аппарата с астероидами, сближение с кометой и исследования кометы, в том числе мягкая посадка спускаемого аппарата.

Цель миссии[править | править вики-текст]

Изначально запуск «Розетты» был запланирован на 12 января 2003 года. Целью исследовательской миссии была выбрана комета 46P/Виртанена.

Однако в декабре 2002 года произошёл отказ двигателей при запуске ракеты-носителя «Ариан-5»[3].

Из-за недостаточной надёжности ракеты-носителя запуск зонда «Розетта» был отложен[4], после чего для него была разработана новая программа полёта.

Новый план предусматривал полёт к комете 67P/Чурюмова — Герасименко, со стартом 26 февраля 2004 года и встречей с кометой в 2014 году[5]. После двух отменённых попыток запуска «Розетта» была запущена 2 марта 2004 года в 7:17 UTC[2]. В качестве почётных гостей на запуске присутствовали первооткрыватели кометы профессор Киевского университета Клим Чурюмов и научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана Светлана Герасименко[6]. Кроме изменения времени и цели, миссия практически не изменилась. Как и прежде, «Розетта» должна приблизиться к комете и запустить к ней спускаемый аппарат «Филы».

«Филы» подойдёт к комете с относительной скоростью около 1 м/с и при контакте с поверхностью выпустит два гарпуна, так как слабая гравитация кометы не способна удержать аппарат, и он может просто отскочить.

После высадки «Филы» начнёт свою научную миссию:

  • определение параметров ядра кометы;
  • исследование химического состава;
  • изучение изменения активности кометы со временем.

Стоит заметить, что миссия «Розетты» весьма сложна. Её полёт включал в себя четыре гравитационных манёвра около Земли и Марса, причём даже небольшие отклонения могли повлиять на успех миссии.

Научное оборудование спускаемого аппарата[править | править вики-текст]

Масса спускаемого аппарата составляет 100 кг. Полезная нагрузка аппарата составляет 26,7 кг и состоит из десяти научных приборов. Он был спроектирован для в общей сложности 10 экспериментов по изучению структурных, морфологических, микробиологических и других свойств ядра кометы[7].

Основу аналитической лаборатории спускаемого аппарата составляют пиролизёры, газовый хроматограф и масс-спектрометр[7].

Пиролизёры[править | править вики-текст]

Для исследования химического и изотопного состава ядра кометы «Филы» оборудован двумя платиновыми пиролизёрами. Первый может разогревать образцы до температуры 180 °C, а второй — до 800 °C. Образцы могут разогреваться с контролируемой скоростью. На каждом шаге при повышении температуры анализируется суммарный объём выделившихся газов[7].

Газовый хроматограф[править | править вики-текст]

Основным инструментом разделения продуктов пиролиза является газовый хроматограф. В качестве газа-носителя используется гелий. В аппарате используется несколько различных хроматографических колонок, способных анализировать различные смеси органических и неорганических веществ[7].

Масс-спектрометр[править | править вики-текст]

Для анализа и идентификации газообразных продуктов пиролиза используется масс-спектрометр с время-пролётным (англ. time of flying — TOF) детектором[7].

Планируемый ход миссии[править | править вики-текст]

1 — март 2004: запуск КА
2 — март 2005: первый пролёт у Земли
3 — февраль 2007: пролёт у Марса
4 — второй пролёт у Земли
5 — сентябрь 2008: сближение с астероидом Штейнс
6 — ноябрь 2009: третий пролёт у Земли
7 — июль 2010: сближение с астероидом Лютеция
8 — июль 2011: перевод КА в режим сна
9 — январь 2014: пробуждение КА
10 — август 2014: выход на орбиту кометы
11 — ноябрь 2014: посадка зонда на поверхность кометы
12 — август 2015: завершение миссии
  • Первый пролёт мимо Земли (март 2005)
  • Пролёт мимо Марса (февраль 2007)
  • Второй пролёт мимо Земли (ноябрь 2007)
  • Встреча с астероидом Штейнс (5 сентября 2008)
  • Третий пролёт мимо Земли (13 ноября 2009)[8]
  • Встреча с астероидом Лютеция (10 июля 2010).
  • Бездействие (май 2011 — январь 2014)
  • Приближение к комете Чурюмова — Герасименко (январь — март 2014)
  • Картографирование кометы (август 2014)
  • Посадка спускаемого аппарата (ноябрь 2014)
  • Полёт с кометой вокруг Солнца (ноябрь 2014 — декабрь 2015)

Хроника полёта[править | править вики-текст]

  • 8 ноября 2007 года — Каталинский небесный обзор обнаруживает «астероид» 2007 VN84, который, вероятно, способен столкнуться с Землёй. Астроном Денис Денисенко первым сообщил, что тревога ложная: это всего лишь «Розетта» готовится к гравитационному манёвру близ Земли.
  • 4 августа 2008 года астероид Штейнс попал в зону видимости зонда. 14 августа 2008 года была произведена коррекция траектории полёта, что обеспечило 5 сентября пролёт зонда в 800 км от астероида Штейнс[9]. 6 сентября аппарат передал снимки астероида с близкого расстояния[10]. На его поверхности обнаружены 23 кратера диаметром более 200 метров. Главная камера аппарата NAC (Narrow Angle Camera) ушла в безопасный режим за несколько минут до сближения, и все снимки были сделаны второй камерой WAC (Wide Angle Camera), что существенно ухудшило их качество[11].
  • Вечером 10 июля 2010 года зонд сблизился с астероидом Лютеция. Зонд сделал множество снимков астероида. Все желающие могли увидеть астероид в прямом эфире на специальной странице в Интернете[12].
  • 10:00 по UTC (11:00 CET) 20 января 2014 года космический аппарат «Розетта» проснулся от внутреннего таймера. Сигнал от аппарата был принят в 18:17 UTC (19:17 CET). Началась подготовка к встрече с кометой Чурюмова — Герасименко.
  • В июле 2014 года «Розетта» получила первые данные о состоянии кометы Чурюмова — Герасименко. Аппарат определил, что комета ежесекундно выпускает в окружающее пространство около 300 миллилитров воды[13] и имеет «неправильную» форму[14]. 3 августа 2014 года с расстояния в 285 км было получено изображение с разрешением 5,3 метра/пиксель.
  • 7 августа 2014 года «Розетта» приблизилась к ядру кометы на расстояние около 100 км[15].
  • Изображения поверхности кометы, полученные при помощи OSIRIS (научной системы обработки изображений, установленной на «Розетте»), были проанализированы, и в начале сентября 2014 года была составлена карта поверхности с выделением несколько отдельных областей, каждая из которых характеризуется особой морфологией[16]. Кроме этого, с помощью спектрографа ультрафиолетового излучения Alice не найдено свидетельств, которые бы указывали на наличие участков поверхности кометы, покрытых льдом; в то же время фиксируется наличие водорода и кислорода в коме кометы[17].
  • Принято решение осуществить посадку на поверхность кометы 11 ноября. Для посадки, которая будет осуществляться в пассивном режиме, выбрано место в области J на «голове» кометы[18].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. ESA Science & Technology: Rosetta (англ.). — Розетта на сайте ЕКА. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  2. 1 2 «Розетта» отправилась на комету Чурюмова — Герасименко. Грани.ру (02.03.2004). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  3. Ракета Ariane-5 с двумя спутниками упала в океан сразу после запуска. Грани.ру. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  4. Полёт Rosetta к комете Виртанена сорван. Грани.ру. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  5. Новой целью для «Розетты» станет комета, открытая советскими астрономами. Грани.ру (12.03.2003). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  6. Бурба Г. Как сесть на хвост кометы? // Вокруг света, 2005, № 12 (научно-популярная статья).
  7. 1 2 3 4 5 H. Rosenbauer, F. Goesmann et al (1999). «The COSAC Experiment on the Lander of the Rosetta Mission». Adv. Space Res. 23 (2): 333—340. DOI:10.1016/S0273-1177(99)00054-X.
  8. Космический аппарат «Розетта» попрощался с Землей, Компьюлента (13 ноября 2009 года).
  9. Encounter of a different kind: Rozetta observes asteroid at close quarters (англ.). ЕКА (8 сентября 2008 года). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  10. Encounter of a different kind: Rosetta observes asteroid at close quarters (англ.). ЕКА (6 сентября 2008 года). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  11. A diamond in the sky (англ.). Astronomy.com (8 сентября 2008 года). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  12. Аппарат ESA показал первые снимки астероида Лютеция. Lenta.ru
  13. «Розетта» получила первые данные о комете Чурюмова — Герасименко
  14. Снимки Rosetta показывают «неправильную» форму кометы 67P/Чурюмова — Герасименко  (рус.), AstroNews (12 июля 2014 года).
  15. «Глазами» Розетты: разнообразие поверхности кометы 67Р/Чурюмова — Герасименко (17 августа 2014).
  16. Опубликована карта кометы 67P/Чурюмова — Герасименко (9 сентября 2014).
  17. Получен первый ультрафиолетовый спектр поверхности кометы Чурюмова — Герасименко (5 сентября 2014).
  18. На комете 67P/Чурюмова-Герасименко выбрано место для посадки (15 сентября 2014).

Ссылки[править | править вики-текст]