Rosetta - кометная миссия Европейского Космического Агенства. Космический аппарат запущен
в марте 2004 года, ракетой-носителем Ариан-5. После длительного полета аппарат встретиться с кометой Churyumov-Gerasimenko
и выйдет на орбиту вокруг нее. На поверхность кометы опуститься посадочный модуль, который проведет научные исследования. В
течении круизной фазы, КА выполнит гравитационные маневры, один раз около Марса и два раза около Земли. Rosetta, также
выполнит исследования во время пролета астероида (планируются Lutetia 21).
|
|
Основные даты: запуск 2 марта 2004; гравитационный маневр около Марса; первый
гравитационный маневр у Земли; второй гравитационный маневр у Земли;пролет астероида Lutetia (10.07.2010); встреча с кометой
май 2014.
В течении 17 месячной работы в непосредственной близости от ядра кометы, Rosetta будет
исследовать поверхность с расстояния 10 - 50 километров, с помощью инструментов дистанционного зондирования. Так как
космический корабль движется вокруг кометного ядра с очень маленькой, "прогулочной" скоростью, то другие бортовые
инструменты будут анализировать пыль и испарения, которые исходят от кометы со все возрастающей интенсивность, так как
солнечные лучи нагревают ее.
Rosetta сбросит посадочный модуль на поверхность кометы, для близкого изучения ее физических
параметров и химического состава. Похожий на ящик с тремя ногами, посадочный аппарат сможет самостоятельно закрепиться на
одном месте и забуриться в поверхность. Он также перепрыгивая сможет посетить другие части ядра кометы. Сочетание солнечных
батарей и аккумуляторов позволит работать ему несколько месяцев.
Как розетский камень дал ключ для понимания значения египетских иероглифов, так и аппарату
Rosetta суждено расшифровать значение комет и их роль в прошлом и настоящем солнечной системы. Вот только несколько
загадок.
Сколько весят кометы? Предположения о плотности кометного вещества очень различаются, и только
орбитальный аппарат может точно измерить объем и массу кометы.
|
Первая экспедиция на орбиту кометы, которая к тому же совершит посадку на ее поверхность. Она впервые
будет наблюдать за изменениями, происходящими в комете во время наращивания ею комы и хвоста при приближении к Солнцу.
|
Кометы Темпеля-1 и Churyumov-Gerasimenko
|
В июле 2005 года к комете вплотную приблизился аппарат Deep Impact. От него отделился тяжелый медный снаряд и
приблизительно через сутки на огромной скорости врезался в комету.
|
|
Являются ли кометы грязным снежным комом или ледяным грязевым комом? Или другими словами,
состоят ли они изо льда, содержащего минеральную и органическую пыль, или это скопления пыли покрытые льдом?
Почему ядра комет такие темные? Giotto установил, что ядро кометы Галлея похоже на
черно-коричневый вельвет, поглощает 96% падающего света. Этот цвет вызван пылью на поверхности или внутренность ядра
такая же темная?
Почему небольшие регионы поверхности проявляют высокую активность, а остальная поверхность
спокойна? Множество струй пыли, которые видели у комет Галлея и Hale-Bopp, говорят о том, что существуют горячие точки,
отличающиеся физически и химически от сотальной поверхности кометы.
Является ли комета цельным куском или состоит из слабо связанных блоков, на что указывают
снимки с КА Giotto? Это связано с вопросом о том как кометы образовывались и почему они разваливаются на маленькие
фрагменты, как случилось с кометой Shoemaker-Levy 9 при падении на Юпитер в 1994 году.
Умирая кометы испаряются и исчезают или они просто исчерпывают запасы льда, который вызывает
излучение газа и пыли на активных кометах? Если последний вариант верен, то мертвые кометы продолжают существовать, как
темные, неактивные массы, и могут угрожать столкновением с Землей.
Каков точный состав комет? Многие составляющие уже известны. Детали полученные с помощью КА
Rosseta позволят связать (1) как кометы формировались из состава подобного межзвездной пыли, и (2) как они участвовали в
строительстве планет, включая Землю, и вклад в их атмосферу.
Является ли темный, углеродо-содержащий материал на кометах смесью разных химикалий, которые
неорганические процессы могут произвести из углерода, азота, кислорода и водорода, или это отдельное вещество? Это позволит
оценить роль комет в зарождении жизни на Земле.
Для того чтобы набрать скорость необходимую для встречи с кометой, Rosetta должна использовать
энергию планет во время пролета Марса и двух пролетов Земли. Когда Rosetta будет далеко от Земли или за Солнцем, связь
будет затруднена. Поэтому аппарат будет иметь высокую степень автоматического самоконтроля. Он также сможет находиться в
"спячке" более двух лет без внимания с Земли.
Rosetta будет работать на солнечной энергии, даже находясь в 5 раз дальше от Солнца чем Земля.
Для нее разрабатывались специальные солнечные элементы. Условия во время дальней фазы полета Rosetta будут холодные, но
температура внутри корабля будет поддерживаться в пределах нормы за счет темной окраски, многослойной изоляции и
электрических нагревателей. Несмотря на свою оригинальность и сложность, Rosetta будет просто летающим ящиком с солнечными
батареями, как крыльями, больше похожая на телекоммуникационный спутник.
Для управелния КА Rosetta и приема сигналов, ЕКА будет использовать новую 32 метровую антенну в
Австралии и 15 метровую антенну в Испании. Управление аппаратом, особенно во время полета рядом с кометой, будет новым
испытанием для управленцев в Европейском космическом операционном центре в Дармштаде, Германия.
Сила тяжести у кометы слабая, и маневры аппарата около нее будут похожи на балет в замедленном
кино. На 10 километровой дистанции космический аппарат будет двигаться со скоростью 1-2 км/ч относително кометы, совершая
оборот вокруг ядра примерно за неделю. Временами, Rosetta будет опускаться еще ближе к поверхности кометы, для поиска места
для посадки и сброса посадочного модуля. Двигатели космического аппарата будут регулировать орбиту. Для уменьшения
количества маневров и соответственно экономии топлива и предотвращения загрезнения кометной среды, компьютерное
моделирование будет помагать навигаторам КА, предсказывая результаты любого маневра на неделю вперед.
В настоящее время КА встречались с кометами, только с предсказанными и достаточно малыми
орбитами вокруг Солнца. Все кометы такого типа "старые", в том смысле, что они посещали солнечные окрестности много раз.
Среди несколких кандидатов с небольшим периодом, была выбрана комета Wirtanen, потому что она обеспечивает небольшой
временной промежуток между стартом КА и выполнением задачи. Комета была открыта Карлом Виртаненом в 1948 году. Встречи
с Юпитером в 1972 и 1984 годах уменьшили размер орбиты кометы и ее период обращения с 6,65 до 5,5 лет.
Несмотря на множество наблюдений нет точных знаний о размерах кометы, ее массе и форме.
Неопределенность отражается на компьютерных моделлированиях маневров около кометы. Оценки охватывают большой диапазон
возможностей, от легкой кометы до массивной, от маленькой кометы диаметром 1 км до боьшой, шириной 20 км. Наилучшая
оценка - 1,5 км.
Инструменты орбитального космического аппарата "Rosetta" (NASA, ESA)
|
|
ALICE |
Ультрафиолетовый спектрометр |
Алан Стерн, Юго-западный Научно-исследовательский институт |
CONSERT |
Радиоволновой инструмент для исследования ядра кометы |
Wlodek Kofman, Planetology Лаборатория, Гренобль, Франция |
COSIMA |
Вторичный анализатор ионов, кометы |
Jochen Kissel, Институт Max-Planck Физики, Германии |
GIADA |
Анализатор кометной пыли, столкновений |
Luigi Colangeli, Capodimonte Обсерватория, Неаполь, Италия |
MIDAS |
Исследования пыли |
Willibald Riedler, Космический Научно-исследовательский институт, Австрия |
MIRO |
Микроволновые исследования |
Samuel Gulkis, Лаборатория Реактивного движения, Пасадена, США |
OSIRIS |
Система наблюдений: Оптический, ИК диапазон |
Horst Uwe Keller, Институт Max-Planck Физики, Германии |
ROSINA |
Ионный спектрометр |
Ханс Балсигер, Университет Берна, Швейцария |
RSI |
Радио исследования |
Германия |
VIRTIS |
Тепловой спектрометр |
Angioletta Coradini, Институт Космической Астрофизики, Рим, Италии |
RPC |
Таблица № 2
|
|
Инструменты орбитального космического аппарата "Rosetta" (NASA, ESA)
|
|
ICA |
Ионный анализатор |
Rickard Lundin, Шведский Институт Космической Физики, Кируны, Швеция |
LAP |
Исследования |
Рольф Бостром, Шведский Институт Космической Физики, Упсалы, Швеция |
IES |
Ионный датчик |
Джеймс Берч, Юго-западный Научно-исследовательский институт, Сан-Антонио, Штат Техас |
MAG |
Магнетометр |
Karl-Heinz Glassmeier, Технический Университет Брауншвейга, Германия |
MIP |
Пробы |
Джеан Габриэль Тротигнон, Физика Окружающей среды и Лаборатория Химии, Франция |
PIU |
Анализатор плазмы |
Кристофер Карр, королевский научный Колледж, Технологии и Медицины,
Лондон, Великобритания |
|
Космический аппарат "Rosetta" - встреча с кометой 67P/Churyumov-Gerasimenko.
|
Космический аппарат "Rosetta" - межпланетный космический корабль главной целью которого
является встреча с кометой 67P/Churyumov-Gerasimenko. Для исследования ядра кометы, газа и частиц, которые были изгнаны из ядра,
поскольку комета приближается к Солнцу. Аппарат оборудован 10 инструментами на орбитальном аппарате и посадочном модуле. Орбитальный аппарат
оборудован инстументами типа камер, радиоизмерительных приборов, анализаторами плазмы.
|