Астероиды - космические лилипуты
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Астероиды и Кометы
Кометы
Rosetta
Страница: Аппратат "Rosetta", Старт миссии (Part #1, Part #2), Встреча с Землей, В гостях у Марса, Встреча с Землей, Астероид Штейнс, 21 Lutetia (Part #1, Part #2), 67P/Чурюмова - Герасименко (Part #1, Part #2), Место посадки Rosetta, Посадка Philae (Part #1, Part #2.1, Part #2.2, Part #3, Part #4), Результаты (Part #1, Part #2), Завершение миссии;
Малые тела Солнечной системы

Космический аппарат Rosetta

Пробуждение зонда Philae

    13 июня 2015 г. в 20:28 UTC европейский зонд Rosetta услышал радио-сигнал от посадочного аппарата Philae на ядре кометы Чурюмова-Герасименко. Информация была немедленно передана на Землю, принята 70-метровой антенной NASA в Голдстоуне и доставлена в Европейский центр космических операций в Дармштадте в 20:45 UTC.
    «Сегодня ночью, - сказал Стефан Уламек (Stephan Ulamec), руководитель проекта Philae, - после длительного периода спячки мы вновь получили сигнал посадочного модуля. Несмотря на то, что передача продолжалась всего 85 секунд, мы приняли все необходимые данные о состоянии аппарата, о температуре и мощности, снимаемой с солнечных батарей. Вся эта информация свидетельствует, что Philae здоров и находится в рабочем состоянии».

14 февраля 2015 г. аппарат Rosetta пролетел всего в 6 км от поверхности кометы 67P. Данный снимок сделан навигационной камерой вскоре после максимального сближения в 14.19 по Гринвичу, на расстоянии 8,7 км. Разрешение 0,74 м на пиксель.
ПОСАДКА НА КОМЕТУ

    Специалисты проанализировали более 300 пакетов данных суммарным объемом 663 кбит и установили, что температура Philae близка к -35°С и что он располагает 24 Вт мощности. Выяснилось, что аппарат «пробуждался» и раньше - среди переданных пакетов оказались и «исторические» данные, однако до 13 июня молчал, либо орбитальный аппарат его не слышал. Всего же на борту оказалось записано более 8000 новых пакетов данных по 2256 бит каждый, которые еще предстоит «вытащить».
    Напомним, что зонд Philae был десантирован на ядро кометы Чурюмова-Герасименко 12 ноября 2014 г. и проработал на его поверхности свыше 56 часов. Найти с уверенностью лэндер на снимках камеры основного аппарата не удалось, а место посадки, получившее имя Abydos, оказалось неблагоприятным с точки зрения освещенности солнечных батарей, и вечером 14 ноября аппарат прекратил функционирование из-за исчерпания заряда аккумуляторной батареи.

Анимация из снимков с борта зонда Philae показывает процесс сближения с кометой 67P/Чурюмова-Герасименко. 12 ноября 2014 г. pонд должен был сесть точке Agilkia. Первый кадр анимации сделанр с расстояния чуть более 3 км от поверхности кометы, на нем указано место посадки планируемой изначально. Последний кадр показыват местность с высоты всего 9 метров, со схематичным изображением зонда после посадки. Положение и ориентация зонда были расчитаны с точностью +/- 20 см. Валун на снимках во время посадки размером примерно 5 метров.
ПОСАДКА НА КОМЕТУ

    Оставалась надежда на то, что с приближением кометы к Солнцу баланс по питанию станет положительным и зонд «оживет». Пока Philae использовал поступающую солнечную энергию лишь для собственного обогрева. Он был запрограммирован так, чтобы не пытаться «проснуться», если солнечные батареи дают менее 5.5 Вт. Если мощность превышала эту величину, а температура корпуса и электроники была выше -45°С, аппарат должен был включиться, задействовать нагреватели и попытаться зарядить аккумулятор. В случае успеха всех этих шагов он включал свой приемник раз в 30 минут на несколько секунд, чтобы услышать сигнал «Розетты». Наконец, при увеличении снимаемой мощности до 19 Вт он получал право включить передатчик и ответить на запрос.
    Такие условия легко обеспечивались, сядь Philae там, где было запланировано. Однако в реальном месте посадки температура на протяжении предыдущих месяцев была значительно ниже.

ПОЛЕТ «РОЗЕТТЫ»
    16 ноября 2014 г. по окончании первого этапа работ о Philae начался новый этап полета КА Rosetta - «фаза сопровождения кометы». Теперь траектория движения основного аппарата формировалась под конкретные научные задачи.
    Серия маневров 19, 22 и 29 ноября обеспечила переход и работу на орбите вокруг ядра на высоте около 30 км. Двумя маневрами 3 и 6 декабря аппарат был временно переведен на терминаторную орбиту высотой 20 км с целью картографирования отдельных областей с наивысшим разрешением и регистрации параметров газопылевой среды и плазмы. Коррекции 20 и 24 декабря возвратили его на 30-километровую орбиту, где аппарат оставался вплоть до 3 февраля 2015 г.
    4 февраля Rosetta выдала разгонный импульс и начиная с этого дня сопровождала ядро кометы в режиме многократных пролетов. 7 февраля она ушла на 142 км, чтобы 14 февраля в 12:41 UTC проплыть на высоте всего 6 км над областью Имхотеп - большим из двух «концов» ядра. В ходе пролета были получены наиболее качественные снимки и измерения среды в самой интересной части комы (фото в заголовке).
    17 февраля Rosetta вновь удалилась на 255 км от ядра, а 25 февраля опять сблизилась с ним до 53 км. И так продолжалось до 28 марта, когда в ходе пролета на высоте 14 км над большим «концом» аппарат испытал существенные трудности в навигации. В условиях большой запыленности на подлете главный звездный датчик перестал распознавать конфигурации звезд и «пришел в чувство» почти через сутки. В результате остронаправленная антенна ушла от направления на Землю, связь нарушилась, и 29 марта Rosetta попала в защитный режим.
    На следующий день операторы восстановили нормальную работу КА, но к 1 апреля он успел удалиться от ядра почти на 400 км. Проведенные 1 и 4 апреля маневры позволили вернуться на дистанцию 140 км к 8 апреля и вновь включить приборы. Чтобы избежать нового сбоя, баллистику дальнейшего полета пришлось перепланировать и, грубо говоря, держаться от активизировавшегося ядра подальше. Начиная с 11 апреля Rosetta «ходила» треугольными маршрутами на расстоянии порядка 100 км от него; в последующие недели дистанцию постепенно увеличивали.
ПОЛЕТ «РОЗЕТТЫ»

    «На данный момент Philae принимает примерно в два раза больше энергии, чем в ноябре, - говорил 10 марта Стефан Уламек. - Наверно, еще слишком холодно, чтобы лэндер проснулся, но стоит попробовать. Шансы будут улучшаться с каждым днем». Поэтому в период с 01:00 UTC 12 марта по 04:00 UTC 20 марта Rosetta подавала лэндеру сигналы и ждала ответа с поверхности. За эти дни предстояло 11 проходов орбитального аппарата в зоне радиовидимости и при нахождении Philae на свету. Шесть раз инженеры ЕКА включали в передаваемые сигналы команды, направленные на оптимизацию использования доступной энергии, - в надежде, что Philae их получит и выполнит.
    Второй период «прослушивания эфира» был запланирован на первую неделю апреля, но из-за сбоя на «Розетте» начался 12 апреля. «Скорее всего, Philae проснется в мае или июне, - пояснял С. Уламек, но мы не хотим пропустить этот момент». Операторы опять пытались командовать зондом «вслепую», но успеха не было вплоть до 13 июня, когда проходящая на высоте 200 км Rosetta услышала сигнал.
    Второй контакт с посадочным аппаратом Philae состоялся 14 июня в 21:26 UTC, но длился всего несколько секунд. Принятые данные показали, что температура зонда поднялась до -5°С, а продолжительность «светового дня» составляет 135 минут.
    «Уровень вырабатываемой мощности в течение местного дня увеличивается от 13 Вт на рассвете до 24 Вт в полдень. А для того, чтобы включить передатчик, требуется по крайней мере 19 Вт на борту», - напомнил Патрик Мартин (Patrick Martin), новый руководитель миссии Rosetta, сменивший в мае Фреда Янсена.
    На текущей «орбите» высотой 200x235 км Rosetta обеспечивала всего два возможных сеанса в сутки, по одному за каждый «день» на ядре. С этим сделать ничего было нельзя, но можно было приблизиться, чтобы увеличить энергетику радиолинии. 17 и 20 июня были проведены коррекции, в результате которых высота орбиты уменьшилась с 200 до 177 км; «Розетту» сориентировали в надир для наилучшего приема.
    19 июня с 13:37 до 13:56 UTC сигналы с Philae принимались в третий раз; за это время дважды, по две минуты в начале и в конце, проходила телеметрия и было получено 185 пакетов с данными за последнюю неделю. В конце сеанса были освещены четыре панели фотоэлементов, а температура борта дошла до 0°, что уже позволяло аккумулятору запасать энергию, а зонду - работать днем и ночью.

    11 июня, буквально за несколько дней до «пробуждения» Philae, специалисты ЕКА сообщили о результатах поиска аппарата на поверхности кометного ядра.
    Возможная зона посадки была очерчена по временам радиоконтактов с орбитальным аппаратом в ноябре 2014 г. и данным аппаратуры CONSERT и представляла собой эллипс размером 16X160 м за валом депрессии Хатмехит. На этой площади предстояло найти зонд, находящийся где-то в тени у вертикальной скалы.
    Детальная съемка с высоты 18 км, проведенная «Розеттой» 13 декабря, позволила получить снимки с разрешением 34 см. На них Philae должен иметь размер в несколько точек (сам аппарат примерно метровый, а его три опоры выступают на 1.4 м в стороны). Именно эти снимки позволили обнаружить пять возможных кандидатов.
    Чтобы увеличить шансы на достоверное обнаружение Philae, были предприняты попытки сравнить снимки до и после посадки. В результате выяснилось, что вблизи эллипса поиска имеется объект, которого на снимках за 22 октября не наблюдалось, однако окончательных доказательств того, что это и есть Philae, не было.
ПОСАДКА НА КОМЕТУ

    20,21,23 и 24 июня Philae снова выходил на связь, но она не была устойчивой. 20 июня опять было два включения примерно по минуте каждое. Сеанс 23 июня длился всего 20 секунд, и не удалось принять даже телеметрию. 24 июня сеанс длился 20 минут, но качество связи было настолько плохим, что удалось получить лишь 80 пакетов данных.
    Таким образом, снижение до 180 км не помогло, и не ясно, что было тому виной: нехватка энергии, неудачная ориентация антенны Philae, неполадки в «железе» или сбои в программном обеспечении зонда. Между тем для того, чтобы полностью передать информацию с двух блоков памяти зонда, требовалось 50 минут стабильной связи с хорошим качеством: по 20 минут - для сброса данных с каждого блока и 10 минут - на установление связи и передачу команд.
    В попытке улучшить условия приема утром 27 июня высоту орбиты «Розетты» снизили до 165 км, а 29 июня - до 160 км. Специалисты внимательно следили, повлияет ли пыль на работу солнечных датчиков, и в конце концов дали «добро» на спуск до 155 км от поверхности.
    После сеанса 24 июня Philae надолго замолчал, не отреагировав и на посланную ему 5 июля «вслепую» команду включить передатчик инструмента C0NSERT, предназначенного для радиозондирования ядра кометы. Лишь 9 июля посадочный зонд вновь вышел на связь - устойчивый сигнал регистрировался с 17:45 до 18:07 UTC, после чего неожиданно прервался. Операторы убедились, что команда на включение C0NSERT была принята и исполнена, и даже получили с него научную информацию.
    К сожалению, пылевая обстановка на высоте 153 км оказалась слишком тяжелой, и 10-11 июля проблемы со звездным датчиком повторились. Руководители проекта приняли решение отвести «Розетту» от ядра до 170-190 км.
    В период до 20 июля новых контактов с зондом не было. Специалисты выяснили, что изменения освещенности солнечных батарей Philae в разных сеансах не удается объяснить лишь сменой «времен года» на ядре кометы. Похоже, аппарат находится в неустойчивом положении и самопроизвольно меняет ориентацию. Кроме того, инженерам удалось установить, что один из двух приемников и один из двух передатчиков Philae повреждены. Чтобы избежать программного переключения между ними, на борт отправлена команда принудительного выбора двух исправных блоков.

ГОД КОМЕТЫ:
    В начале августа 2015 года в космическом агентстве ESA отпраздновали год исследований кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Сотрудники миссии отобрали 12 изображений для создания галереи "Год Кометы", которая и была опубликована на официальном портале ESA.
 
    Август 2014: после 10 лет полета и путешествия протяженностью 6,4 млрд. км Rosetta прибыла к своей цели, к комете 67P/Чурюмова-Герасименко 6 августа 2014 г. Снимок сделан 22 августа на расстоянии 63,4 км от центра кометы. Разрешение 5,4 м на пиксель.
 
    Сентябрь 2014: к середине сентября Rosetta вышла на орбиту вокруг кометы с высотой около 30 км. К концу месяца орбита была уменьшена до 20 км. Снимок сделан 19 сентября на расстоянии 28,3 км от центра кометы. Разрешение 2,4 м на пиксель.
 
    Октябрь 2014: Аппарат Rosetta вышел на орбиту в 10 км от центра кометы или примерно в 8 км от ее поверхности. Снимок сделан 7 октября с расстояния в 18,3 км от центра кометы. Показана область Имхотеп (снизу). Разрешение 1,6 м на пиксель.
 
    Ноябрь 2014: Этот месяц запомнился посадкой зонда Philae на поверхность кометы 67P. В 08:35 по Гринвичу 12 ноября от аппарата Rosetta отделился зонд Philae, а спустя 7 часов он должен был совершить посадку в районе Agilkia. Но из-за нештатной ситуации зонд приземлился в неизвестном месте, на расстоянии более 1 км от первоначально планируемого места посадки. Снимок сделан 12 ноября в 16:00 по Гринвичу на расстоянии 17,4 км от центра кометы. Разрешение 1,5 м на пиксель.
 
    Декабрь 2014: после посадки зонда, фокус миссии аппарата Rosetta вновь перешел на исследования кометы, с высоты орбиты в 20 км от ее центра. Снимок сделан 14 декабря с расстояния 19,8 км от центра кометы. Местность на снимке находится на границах области Имхотеп (снизу), Апис (плоский участок справа, частично закрытый тенью) и Эш (слева сверху). Разрешение снимка 1,7 м на пиксель.
 
    Январь 2015: аппарат Rosetta встретил новый год на орбите в 30 км от центра кометы. Снимок сделан 22 января на расстоянии 27,9 км от центра. Запечатлены каменистая область Хатхор (слева) и гладкая шея кометы область Хапи (справа от центра). Разрешение снимка 2,4 м на пиксель.
 
    Февраль 2015: в этом месяце траектория аппарата часто менялась, чередуя пролеты кометы в дали и с близкого расстояния, позволяя наилучшим образом задействовать все научные инструменты на борту Rosetta. Снимок сделан 14 февраля на расстоянии 11 км от поверхности кометы. Разрешение снимка 96 см на пиксель.
 
    Март 2015: большая часть месяца прошла на орбитах от 70 до 85 км от центра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Снимок сделан 20 марта на расстоянии 83,7 км. Разрешение 7,3 км на пиксель. Благодаря постепенному приближению к Солнцу стали видны регионы, ранее скрытые тенью. Снизу слева в кадр попала область Баби, правее по центру из тени выглядывает часть области Акер. По центру на передней части кометы область Хатмехит.
 
    Апрель 2015: аппарат Rosetta, из-за возросшей активности, поднялся на орбиту выше 100 км от центра кометы. Снимок сделан 16 апреля на расстоянии в 124 км. Четко прослеживается рост активности ядра кометы. Разрешение снимка 10,6 м на пиксель.
 
    Май 2015: снимок сделан 4 мая на расстоянии в 148 км и показывает кометы 67P/Чурюмова-Герасименко под необычным углом. Небольшая область в правой части снимка спереди это Атон (Atum), рядом регион Анубис. Область Имхотпен по большей части в тени.
 
    Июнь 2015: в связи с постоянно растущей активностью ядра кометы аппарат Rosetta был вынужден еще больше отдалиться. Снимок сделан 6 июня на расстоянии в 201 км. Разрешение снимка 17,1 м на пиксель. Вокруг ядра кометы уже хорошо просматриваются потоки пыли и газа.
 
    Июль 2015: осталось всего несколько недель до пересечения кометой ее перигелия. Снимок сделан 8 июля на расстоянии в 152 км, разрешение 13 м на пиксель.
 
    Прошел год после выхода аппарата Rosetta на орбиту вокруг кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Сравните два снимка с разницей в год. Разительные перемены.
ПОСАДКА НА КОМЕТУ

ПОСАДКА НА КОМЕТУ

    Тем временем 23 июня ЕКА объявило, что миссия Rosetta продлена с декабря 2015 г. до конца сентября 2016 г. Новая дата окончания программы определяется удалением кометы от Солнца после прохождения перигелия 13 августа 2015 г. и снижением мощности, снимаемой с солнечных батарей КА.

Автор: А. ИЛЬИН, "НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"

2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru