Pristanek na komet. Zakaj so znanstveniki spustili sondo na površino kometa?

Z vsemi računi smo vstopili v dobo novih odkritij. Veliko lanskega leta, s potopljeno srcem, sledi poslanstvu Rosetta. Pristanek na kometu, prvi v zgodovini, je bil zelo zapleten postopek, kot je celoten program. Vendar pa nastale težave ne zmanjšujejo pomena samega dogodka in podatkov, ki jih je sonda za vesolje že proizvedla in še vedno oskrbuje. Zakaj smo potrebovali pristanek na kometu in kakšne rezultate so dobili astrofiziki? To bo obravnavano spodaj.

Glavna skrivnost

Začnimo daleč. Ena glavnih nalog, s katerimi se sooča celoten znanstveni svet, je razumeti, kaj je prispevalo k temu rojstvo življenja na Zemlji. Od antike na to temo je bilo izraženih veliko hipotez. Ena od sodobnih različic pravi, da kometov ne igrajo najmanjše vloge, mnogi med njimi pa so padli na planet. Menijo, da bi lahko postali dobavitelji vode in organskih molekul.

Dokazi o začetku

Taka hipoteza samo po sebi popolnoma upravičuje zanimanje znanstvenikov, od astronoma do biologov, do kometov. Vendar pa je še nekaj zanimivih trenutkov. Tailed vesoljskih objektov Izvajajo precej podrobne informacije o tem, kaj se je zgodilo v najzgodnejših fazah oblikovanja sončnega sistema. Bilo je torej, da je večina komet nastala. Tako pristanek na kometu omogoča dobesedno preučevanje zadeve, iz katere je bil naš kos vesolja nastal pred več kot štirimi milijardami let (in noben časovni stroj ni potreben).

Poleg tega študija gibanja kometa, njegove sestave in obnašanja ob približevanju Soncu daje ogromno količino informacij o podobnih vesoljskih objektih, omogoča preverjanje veliko predpostavk in znanstvenih hipotez.

Ozadje

Seveda so se s pomočjo vesoljskih plovil že preučevali repni "potniki". Sedem razponov je bilo mimo komet, med katerimi so bile posnete fotografije, zbrane so bile nekatere informacije. To so bile samo prelete, ker je dolgotrajno vzdrževanje kometa zapletena zadeva. V osemdesetih letih so ameriško-evropski ICE aparati in sovjetski Vega delali kot proizvajalci takih podatkov. Zadnji taki sestanki so se zgodili leta 2011. Potem so podatki o kosmičnem vesoljskem objektu zbrali naprava Stardust.

Prejšnje študije so znanstvenikom dale veliko informacij, vendar je treba razumeti specifike kometov in odgovor na številne zgornje probleme ni dovolj. Znanstveniki so postopoma spoznali potrebo po precej drznem koraku - organizaciji letenja vesoljske ladje na komet in kasnejšem iztovarjanju sonde na njeno površino.

Edinstvenost misije

Da bi se počutili, koliko je pristanek na kometu težko, moraš razumeti, za kaj gre kozmično telo. Skozi vesoljsko hitrost, ki včasih doseže več sto kilometrov na sekundo. V tem primeru je rep kometa, ki se oblikuje, ko se telo približuje Soncu in izgleda tako lepo od Zemlje, mešanica plina in prahu. Vse to veliko otežuje ne le sajenje, temveč tudi gibanje v vzporednem toku. Potrebno je izenačiti hitrost naprave s hitrostjo predmeta in izbrati pravi trenutek za konvergenco: čim bližje je komet do Sonca, večja je emisija s površine. In samo takrat se lahko izvede pristanek na komet, kar bo še bolj zapleteno in nizke kazalce gravitacije.

Izberite predmet

Zaradi vseh teh okoliščin se je treba skrbno približati cilju misije. Pristanek na kometu Churyumov-Gerasimenko ni prva možnost. Sprva se je domnevalo, da bo sonda "Rosetta" poslana na komet Virtanen. Vendar pa so bili načrti prekinjeni s primerom: tik pred domnevno odpošiljanjem je motor na lansirnem vozilu Ariane-5 zavrnil. Bila je tista, ki je morala prinesti Roseto v vesolje. Zato je bil začetek odložen, zato je bilo treba izbrati nov objekt. Postali so komet Churyumov-Gerasimenko ali 67P.

Ta vesoljski objekt je bil odkrit leta 1969 in poimenovana po odkriterjih. Spada v število kratkih obdobij kometov in naredi eno revolucijo okoli Sonca v približno 6,6 let. Nič ni posebej pomembno pri 67P, vendar ima dobro preučevano pot leta, ki ne presega orbite Jupitra. Bila ji je, da je Rosetta odšla 2. marca 2004.

"Polnjenje" vesoljskih plovil

Sonda Rosetta je v vesolje prinesla veliko količino opreme, namenjene raziskavam in določanju njihovih rezultatov. Med njimi je fotoaparat, ki lahko zajame sevanja v ultravijoličnem delu spektra, in aparature, potrebne za študijo kometa strukture in analize tal, in orodja za raziskave atmosfere. Skupaj je bilo Rosetini na voljo 11 znanstvenih orodij.

Ločeno se moramo ustaviti pri padajočem modulu "Fila" - tisti, ki je pristal na kometu. Nekatera visokotehnološka oprema je bila nameščena neposredno na njem, saj je bilo potrebno takoj po pristanku študirati vesoljski objekt. Poleg tega je bila "Phila" opremljena s tremi harpunami za zanesljivo fiksiranje na površini, potem ko ga je spustila "Rosetta". Pristanek na komet, kot je že omenjeno, vključuje nekatere težave. Gravitacija tukaj je tako majhna, da v primeru, da ni dodatnih priključkov, modul tvori nevarnost izgube v odprtem prostoru.

Dolga pot

Predletom na kometu leta 2014 je pred desetletnim letom sonda Rosetta. V tem času je bil petkrat blizu Zemlje, letel blizu Marsa, srečal dva asteroida. Veličastne podobe, ki jih je sonda vzela v tem obdobju, znova opozarjajo na lepoto narave in vesolja v različnih delih.

Vendar pa se lahko pojavi logično vprašanje: zakaj je Rosetta tako dolgo segla v sončnem sistemu? Jasno je, da fotografije in drugi podatki, zbrani med letom, niso bili njegovi cilji, temveč so postali prijetni in zanimivi bonusi za raziskovalce. Namen tega manevra je približati kometu od zadaj in izenačiti hitrost. Rezultat desetletnega leta je bila dejanska pretvorba Rosetta v spremljevalca kometa Churyumov-Gerasimenko.

Konvergenca

Zdaj, aprila 2015, lahko z zaupanjem povemo, da je bila sonda pristanek na komet kot celoto uspešna. Vendar pa je avgusta lanskega leta, ko je naprava vstopila le v orbito kozmičnega telesa, še vedno bila stvar bližnje prihodnosti.

Sonda na kometu je pristala 12. novembra 2014. Skoraj ves svet je sledil pristanku. Odprtina "Fila" je bila uspešna. Težave so se začele v trenutku pristanka: harpune niso delovale in naprava ni mogla popraviti na površini. "Fily" dvakrat dvignil od kometa in se je že tretjič uspel spustiti in odletel iz kraja domnevnega iztovarjanja približno kilometer.

Kot rezultat, modul "Fila" je bil v območju, kjer skoraj ne prodrejo sončna svetloba, potreben za polnjenje energetskega polnjenja baterij. V primeru, da pristanek na komet ne bo v celoti uspešen, je stroj opremljen z napolnjeno baterijo, izračunana na 64 ur. Delal je nekoliko manj, 57 ur, vendar je v tem času "Phil" uspelo narediti skoraj vse, kar je bilo ustvarjeno.

Rezultati

Pristanek na kometu Churyumov-Gerasimenko je omogočil znanstvenikom, da pridobijo obsežne podatke o tem prostoru telesa. Mnogi od njih še niso obdelani ali zahtevajo analiz, prvi rezultati pa so že predstavljeni širši javnosti.

Kozmično telo, ki ga preučujemo v obliki, je podobno gumijasti moznik (pristajanje na kometu naj bi bilo v območju "glave"): dva primerljiva zaokrožena dela sta povezana z ozkim izhomom. Ena od nalog, s katerimi se srečujejo astrofiziki, je razumeti razlog za to nenavadno silhueto. Danes predstavljamo dve glavni hipotezi: bodisi je rezultat trka med dvema telesoma, ali pa so erozijski procesi povzročili nastanek prešibka. Trenutno ni bil prejet noben natančen odgovor. Zahvaljujoč raziskavi "Fila" je postalo znano le, da stopnja gravitacije na kometu ni enaka. Največji indikator je opazen v zgornjem delu jedra in najmanjši - samo v predelu "vratu".

Relief in notranja struktura

Modul "Fily" je na površju kometa odkril različne formacije, podobne videzom gore in sipin. Po svoji sestavi je večina med njimi mešanica ledu in prahu. Hribi do 3 metrov visok, imenovani gosjasti udari, pri 67P se pojavljajo precej pogosto. Znanstveniki nakazujejo, da so nastali na prvih stopnjah nastanka sončnega sistema in lahko pokrivajo površino drugih podobnih nebesnih teles.

Ker se sonda na kometu ni najbolj spustila, so se znanstveniki bali, da bi začeli načrtovano vrtanje površine. Vendar pa je storil vse isto. Izkazalo se je, da je pod zgornjim slojem še ena, bolj gosta. Najverjetneje je sestavljen iz ledu. To predpostavko podpira analiza vibracij, ki jih naprava zabeleži med pristankom. Hkrati pa fotografije spektrografov kažejo neenako korelacijo organskih spojin in ledu: prve so očitno večje. To se ne strinja s predpostavkami znanstvenikov in postavlja pod vprašaj različico izvora kometa. Predpostavljalo se je, da je nastala v solarnem sistemu, blizu Jupitra. Študija slik pa zavrača to hipotezo: očitno je, da je 67P nastala v Kuiperovem pasu, ki se nahaja zunaj orbite Neptuna.

Misija se nadaljuje

Vesoljsko plovilo "Rosetta" pozorno spremljala dejavnosti modula "Fila" do spanju, ni pustil komet Churyumov-Gerasimenko do sedaj. Nadaljuje opazovanje predmeta in pošiljanje podatkov na Zemljo. Tako se je število njenih pristojnosti vključujejo vezave prahu in emisij plina, ki se povečuje, saj približuje komet na soncu.

Pred tem je bilo ugotovljeno, da je glavni vir teh emisij ti komet vratu. Razlog za to je lahko nizko težo to področje in učinek akumulacije sončne energije, ki izhajajo tukaj odbija od sosednjih oddelkov. Marca tega leta, "Rosette" in zabeležili emisije prahu in plina, zanimivo dejstvo, da je prišlo na temni strani (praviloma takšni pojavi so posledica ogrevalne površine, tj, na sončni strani kometa). Vse te procese in značilnosti 67P še ni treba razložiti, zbiranje podatkov pa se nadaljuje.

Prvi v zgodovini človeštva pristala na površini kometa je bil rezultat dela številnih znanstvenikov, tehnikov, inženirjev in oblikovalcev že skoraj štirideset let. Danes je misija Rosetta priznana kot eden najbolj ambicioznih dogodkov vesoljske dobe. Seveda astrofiziki ne nameravajo končati tega. Med ambicioznimi načrti za prihodnost vključujejo oblikovanje spust modula, ki bo lahko, da se premaknete na površini kometov, in vesoljska plovila, ki bi lahko dobili v bližini objekta, za zbiranje vzorcev tal in jih vrniti na Zemljo. Na splošno uspešen projekt Rosetta navdihuje znanstvenike k vedno bolj drznim programom, da razvijejo skrivnosti vesolja.