ЧАСТЬ №1 - ЧАСТЬ №2
12 ноября в 16:03 UTC впервые в истории космонавтики зонд Philae, отделившийся от европейского КА Rosetta, достиг поверхности ядра
кометы 67Р / Чурюмова-Герасименко.
|
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
Как известно, Rosetta настигла комету Чурюмова-Герасименко 6 августа 2014 г. после десяти лет полета. Подлетный маневр перевел аппарат на
дугообразную траекторию, проходящую примерно в 100 км от ядра - в плане полета она называлась Close Approach Trajectory, сокращенно CAT. Следующие две коррекции 10 и 13 августа -
САТ-1 и САТ-2 - задали условия для еще двух проходов мимо ядра. Минимальное расстояние было отмечено 11 августа и составило около 90 км.
Импульс САТ-3 был выполнен 17 августа в 09:00 UTC и стал началом перехода с уровня Big CAT на уровень Small CAT. Ту же цель имела и коррекция
САТ-4, проведенная 20 августа в 92 км от ядра. В этот же день по результатам проведенных съемок ядра были выбраны пять возможных районов десантирования зонда.
|
Чтобы достичь кометы, "Розетте" пришлось за десять с половиной лет проделать путь в 6,4 млрд. км, выполнив 4 гравитационных маневра и совершив 4,5 витка вокруг Солнца,
в самой дальней точке траектории станция приближалась к орбите Юпитера, по пути были исследованы два астероида.
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
|
|
Шкала жизни аппарата Розетта
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
|
Траектория и маневры для посадки зонда Philae
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
24 августа в 09:00 на высоте 72 км состоялся импульс САТ-5, и на заданной им дуге аппарат приблизился к ядру до 52-53 км. Еще две коррекции 27 и
31 августа стали началами двух следующих дуг с такими же геометрическими параметрами. Все это время Rosetta с точки зрения небесной механики еще имела гиперболическую
относительно ядра скорость, и условия совместного полета задавались регулярными маневрами.
3 и 7 сентября Rosetta провела два маневра TGM-1 и -2 с целью перехода на круговую орбиту, затратив на них 0.56 и 0.45 м/с. Вечером
7 сентября при помощи камеры CIVA на зонде Philae был сделан снимок ядра кометы на фоне солнечной батареи станции.
|
Ядро кометы на фоне солнечной батареи станции Розетта.
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
10 сентября в 09:00 UTC двигатели аппарата выдали импульс GMP-1 величиной 0.193 м/с, обеспечивший выход на «настоящую», гравитационно-обусловленную
орбиту вокруг ядра на высоте 29 км с периодом обращения около 14 суток. Как несложно подсчитать, орбитальная скорость КА составляла всего 0.15 м/с.
Аппарат приступил к глобальному картографированию ядра кометы, рассчитанному на четыре недели. Однако уже 15 сентября ЕКА объявило, что
посадка будет предпринята в районе J на «голове», иначе говоря, на малом «полушарии» ядра. ЕКА пояснило, что критериями выбора была максимальная безопасность зонда
Philae и наличие признаков активности вблизи запланированной точки посадки.
Стоит отметить, что по «картографической» орбите Rosetta не сделала ни одного полного витка. В действительности этот этап также состоял из
трех дуг, из которых две («утренняя» и «вечерняя») лежали над освещенными частями ядра, а третья - над теневой. Последнее было необходимо для изучения тепловых свойств
грунта кометы.
|
Форма и размеры ядра кометы Чурюмова-Герасименко были точно определены к 3 октября. Большое полушарие («тело») имело размеры 4.1x3.2x1.3 км, малое («голова») -
2.5x2.5x2.0 км. Массу ядра оценили в 10 млрд тонн при объеме 25 км3 и средней плотности 0.4 г/см3. Ось вращения была ориентирована в точку
α=69°, δ=64°; период вращения был определен в 12.40 часа
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
Маневр в начале третьей дуги 24 сентября позволил станции снизиться за пять суток до 20 км, и 29 сентября она вышла на круговую орбиту
высотой 18.6 км с периодом 7 сут, лежащую над терминатором. 8 октября Rosetta сманеврировала на переходный эллипс, а с 15 октября кружила вокруг ядра на высоте 9.8 км
при периоде бб час. Это была так называемая фаза близких наблюдений СОР (Close Observation Phase).
Тем временем 26 сентября ЕКА объявило, что сброс зонда Philae состоится 12 ноября в 08:35 UTC по бортовому времени на удалении 22.5 км от
центра ядра кометы, а посадка в точке J - примерно через семь часов после этого. В это время еще оставался запасной вариант с посадкой в точке С, однако 14 октября агентство
подтвердило готовность к спуску по основному варианту.
|
Точка J - место посадки модуля Philae
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
Практическая подготовка к десантированию началась 28 октября - в этот день в 12:59 UTC двигатели «Розетты» были включены на 82 сек и выдали
приращение скорости 0.081 м/с для ухода с орбиты СОР. Второй импульс 31 октября перевел станцию на расчетную орбиту сброса высотой около 30 км.
4 ноября ЕКА объявило имя для района посадки Philae, которое уже через неделю предстояло забыть. Бывший Site J назвали Агилкия (Agilkia) по
имени острова на реке Нил, на который с острова Филы (Philae) перенесли храм Изиды и другие сооружения. Сам же остров Филы, на котором был в свое время найден Розеттский
камень, был затоплен при заполнении Асуанского водохранилища.
Пол музыку кометы
11 ноября специалисты ЕКА опубликовали запись «песни», которую «поет» комета Чурюмова-Герасименко. Звуки были записаны комплектом плазменных
инструментов PRC из пяти приборов, один из которых -магнитометр - первым обнаружил ее в августе с расстояния около 100 км.
Итак, колебания проявляются в магнитном поле вокруг кометы, но что является их причиной? Точный физический механизм пока остается загадкой,
но ученые полагают, что они связаны с процессом ионизации нейтральных частиц, испускаемых кометой. «Мы не ожидали этого и все еще работаем, чтобы понять физику
происходящего», - заявил постановщик эксперимента RPC Карл-Хайнц Глассмейер (Karl-Heinz GlaBmeier) из Технического университета Брауншвейга.
Естественно, человеческое ухо услышать эту «песню» не может, поскольку она звучит на частотах 40-50 мГц. Чтобы сделать звук слышимым для людей,
специалисты ЕКА «сжали» его, увеличив частоту примерно в 10000 раз.
Но вернемся к «Розетте». Расчетная циклограмма отделения, посадки и последующей работы зонда включала перечень основных пунктов (см. таблицу).
РАСЧЕТНАЯ ЦИКЛОГРАММА
|
ВРЕМЯ, UTC |
Событие |
SCET |
ERT |
11 ноября
|
18:05:00 |
18:33:20 |
Включение систем зонда Philae, включая ретрансляцию данных через КА Rosetta |
19:34:40 |
20:03:00 |
Начало разворота КА Rosetta для маневра. Временная потеря связи |
20:24:00 |
20:52:20 |
Начало стабилизации зонда Philae маховиком |
12 ноября
|
|
01:00 |
Загрузка на КА Rosetta последовательности команд для отделения зонда |
03:35:00 |
04:03:20 |
Старт программы отделения и спуска на Philae. Включение научных приборов. |
04:00:00 |
04:28:20 |
Начало выполнения бортовой программы сброса на КА Rosetta |
05:35:00 |
06:03:20 |
Маневр Rosetta на орбиту сброса |
08:35:00 |
09:03:20 |
Отделение зонда Philae |
08:57:30 |
09:25:50 |
Разворот Philae в посадочное положение |
09:15:00 |
09:43:20 |
Маневр Rosetta на орбиту наблюдения и ретрансляции |
10:25:00 |
10:53:20 |
Возобновление приема информации от Rosetta и Philae |
11:31:00 |
11:59:20 |
Начало сброса записанных данных с Rosetta |
14:33:37 |
15:01:57 |
Включение активной системы посадки, начало съемки |
15:34:00 |
16:02:20 |
Расчетный момент касания поверхности ядра со скоростью около 1 м/с |
15:38:52 |
16:07:12 |
Начало съемки панорамы |
16:11:19 |
16:39:39 |
Окончание посадочной циклограммы, передача информации |
17:20:47 |
17:49:07 |
Начало первого блока научной работы на поверхности (7 часов) |
18:34:40 |
19:03:00 |
Конец зоны ретрансляции через Rosetta |
13 ноября
|
09:00 |
09:28 |
Начало второго блока работы на поверхности |
21:00 |
21:28 |
Начало третьего блока работы на поверхности |
14 ноября
|
17:30 |
17:58 |
Начало четвертого блока работы на поверхности |
15 ноября
|
08:07 |
08:35 |
Разрядка аккумулятора, окончание первого цикла работы на поверхности |
Первая попытка включения систем зонда Philae вечером 10 ноября не удалась. Однако после принудительной перезагрузки компьютера аппарат «пришел в
себя», запитал все системы и начал зарядку аккумулятора.
В ходе проверки группа управления зондом в центре управления DLR в Кёльне обнаружила, что активная система посадки, обеспечивающая прижим
Philae после касания, не может быть использована. В норме реактивное сопло на верхней панели корпуса должно было работать в течение 15 секунд, не давая зонду отпрыгнуть при
выстреле со скоростью 90 м/с двух гарпунов. Окончательная фиксация аппарата на грунте возлагалась на шурупы-ледобуры на каждой из трех опор. Так вот, выяснилось, что газовое
сопло не может быть приведено в действие! Для этого требовалось пробить восковую пробку на баллоне с азотом, но этого не удалось сделать даже после того, как каждую из двух
предназначенных для этого игл активировали по два раза, и ожидаемого подъема давления в газовой магистрали не было.
«Нам придется полностью полагаться на гарпуны при касании, - заявил руководитель посадки Стефан Уламек (Stephan Ulamec). - Хорошо было бы не
попасть на булыжник или крутой склон». В свою очередь, руководитель миссии Фред Янсен (Fred Jansen) заявил: «Если поверхность такова, как мы думаем, будет достаточно одних
ледобуров».
Приняв эту проблему как данность, 12 ноября в 02:35 группа управления дала разрешение на разделение и спуск.
|
|
После разделения Philae и Rosetta сфотографировали друг друга
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
В 05:35 по бортовому времени Rosetta выдала импульс величиной около 0.46 м/с и перешла на траекторию, проходящую в 5 км от центра ядра кометы.
Ровно через три часа специальные приводы разделения сработали и придали Philae дополнительный тормозной импульс 0.187 м/с. Радиосигнал с места события до Земли шел 28 минут 20
секунд, и, как и планировалось, в 09:03 UTC в Центр управления полетом «Розетты» в немецком Дармштадте с европейской наземной станции Нью-Норсия в Австралии пришло подтверждение
разделения. Начался главный этап миссии - посадка на ядро кометы!
|
В 17:37 для успокоения общественности ЕКА выдало подлетную фотографию камеры ROUS, сделанную в 14:38:41 UTC с высоты около 3 км
|
ПОСАДКА НА КОМЕТУ
|
Через 40 минут после разделения Rosetta сманеврировала на орбиту наблюдения, и в 11:07 в Австралии начали принимать с нее информацию о состоянии
обоих КА. С этого момента основной функцией «Розетты» стала ретрансляция данных малого посадочного зонда, который не способен работать с Землей самостоятельно. По межбортовой
радиолинии Philae «отчитался» о своем состоянии и подтвердил работу стабилизирующего маховика и развертывание посадочных опор, передал снимки «Розетты», сделанные сразу после
разделения, и первые научные данные. Rosetta также сбросила на Землю фотографию удаляющегося зонда.