Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
Есть что-то особенное в таких кадрах из космоса, где видно не только сам астрономический объект, но и аппарат, его изучающий.
На этой фотографии, сделанной космическим аппаратом «Розетта», запечатлен спускаемый зонд «Филы» через два часа после отделения от аппарата. Еще через пять часов «Филы» совершил мягкую посадку на комету Чурюмова — Герасименко. Эта первая в истории космонавтики посадка на комету произошло десять лет назад, 12 ноября 2014 года.
Столь интересную экспедицию Европейское космическое агентство начало планировать еще в конце 1970-х годов. Первоначальной целью ученых была комета Виртанена. Однако 11 декабря 2002 года, примерно за месяц до планируемого запуска «Розетты» на ракете «Ариан-5», из-за проблем с охлаждением двигателя потерпела аварию новая модификация этой ракеты, ECA, с несколькими европейскими спутниками связи. Пуски ракет «Ариан» пришлось отложить. А когда они возобновились, стартовое окно для полета к комете Виртанена уже закрылось. Нужно было ждать еще несколько лет или менять ракету на более мощную. Ученые выбрали третий вариант: сменили цель экспедиции. Полет к комете Чурюмова — Герасименко стартовал 2 марта 2004 года с космодрома Куру во Французской Гвиане. На пуске присутствовали первооткрыватели кометы — астрономы Клим Чурюмов и Светлана Герасименко.
Перелет занял больше десяти лет, но первые сложности у команды сопровождения полета возникли задолго до подлета к комете. Так, в 2006 году обнаружилась утечка топлива, питающего реактивные двигатели ориентации; после этого пришлось включать эти двигатели с неполной тягой. Два года спустя инженеров заставили понервничать двигатели-маховики, также управляющие ориентацией: два из четырех маховиков начали опасно вибрировать. Было решено снизить частоту их вращения и на всякий случай разработать новый алгоритм управления, использующий только два исправных маховика. В итоге обошлись отключением одного из проблемных маховиков: второй восстановил работоспособность после смазки.
Неожиданности подстерегали инженеров и на заключительном этапе полета: перед посадкой на комету выяснилось, что она похожа по форме не на картофелину, как предполагали раньше, а скорее на две неравных картофелины, соединенные короткой перемычкой (встречается и сравнение с резиновой уточкой). Это затрудняло маневры вблизи кометы из-за сложности ее гравитационного поля и усложняло выбор места для посадки.
Как было установлено позже, необычная форма кометы объясняется тем, что она контактно-двойная: так называются небесные тела, образовавшиеся слиянием двух отдельных тел.
В сентябре 2014 года «Розетта» достигла кометы, находившейся тогда на расстоянии 3,6 астрономических единиц от Солнца и 2,7 — от Земли, и перешла на орбиту вокруг нее. Анализируя сделанные «Розеттой» снимки поверхности, ученые выбрали место для посадки «Фил»: «Розетта» оставалась на орбите, выполняя собственные научные исследования.
К сожалению, посадка прошла не по плану. Коснувшись поверхности кометы, «Филы» должен был зацепиться, используя ледобуры, гарпуны и реактивный двигатель, который на время прижал бы его к поверхности: гравитационное поле такого небольшого небесного тела не могло надежно удержать аппарат. Но система посадки не сработала должным образом, и зонд, словно мячик для пинг-понга, несколько раз отскочил от поверхности.
«Филы» остановился у подножия отвесной скалы, создававшей тень. Из-за этого его солнечные батареи лишь изредка освещались Солнцем, получая примерно в пять раз меньше энергии, чем планировалось. Поэтому аппарат проработал всего лишь около 60 часов, пока не сел аккумулятор. А вот если бы «Филы» сел в запланированном месте, то смог бы проработать четыре месяца: комета приближалась к Солнцу, и на ней становилось всё жарче, поэтому ожидалось, что в марте 2015 года аппарат выйдет из строя от перегрева.
Несмотря на эту неудачу, «Филы» всё же успел собрать и передать на Землю некоторые научные данные. Для их сбора зонд был оснащен камерами для панорамной съемки, микроскопом, магнитометром, датчиком плазмы и системой бурения и отбора проб. Спектрометры, масс-спектрометр, хроматограф и газоанализатор должны были провести анализ химического состава кометы, а томограф — определить структуру ядра кометы, анализируя распространение через него электромагнитных волн. Приборы акустического и электрического зондирования и специальные датчики предназначались для изучения плотности, температуры и механических свойств поверхности кометы. А три длинных штанги (вы их видите на главном фото) — опоры, с помощью которых «Филы» должен был надежно встать на поверхности кометы, какие бы особенности рельефа ни встретились в месте посадки.
В точке начального контакта «Фил» с кометой твердая поверхность оказалась скрыта под толстым (около 25 см, а местами, возможно, и до 2 м) слоем гранулированного материала. А там, где аппарат окончательно остановился, твердый лед был присыпан небольшим (меньше 3 см) слоем пыли. Камеры аппарата запечатлели камни размером до 5 м и многочисленные трещины в скалах. Зонд измерил температуру на поверхности кометы (от –145° до –180° C в зависимости от времени суток). Ядро кометы, как показала томография, представляет собой пористую смесь льда и пыли. На поверхности кометы обнаружилось 16 органических соединений; четыре из них (включая, например, ацетон) ученые никогда до того не находили на кометах. В коме (пылегазовой оболочке ядра) кометы преобладают водяной пар, угарный и углекислый газ, но «Филы» детектировал и небольшое количество органических веществ (например, формальдегид).
Некоторые из обнаруженных на комете органических соединений играют ключевую роль в синтезе аминокислот, сахаров и нуклеиновых оснований — «кирпичиков», из которых образуются биополимеры — структурная основа всех живых организмов. Эти открытия служат дополнительным подтверждением теории, согласно которой кометы представляют собой своеобразные природные «лаборатории», на которых может возникать жизнь. Впрочем, пока эти представления остаются лишь гипотезой.
Совместные измерения «Фил» и «Розетты» установили, что комета не намагничена. Это было первое измерение магнитного поля кометы, проведенное с такой тщательностью: до того космические аппараты, как правило, пролетали мимо комет с большой скоростью, и их магнитометрам удавалось сделать лишь поверхностные измерения.
Из-за нештатной посадки и ограничений по времени и энергии команде управления аппаратом пришлось на ходу перекраивать программу испытаний, а спектрометры и микроскоп «Филы» так и не удалось проверить в действии. Скорее всего, и бур не смог собрать образцы, чтобы «сдать» их другим приборам на анализ.
Спустя полгода, в июне 2015 года, когда комета была в перигелии, зонд «Филы» смог подзарядить свои батареи. Это позволило ему передать на Землю (используя «Розетту» в качестве ретранслятора) еще немного данных. Последняя передача от зонда была получена 9 июля; с тех пор он больше не выходил на связь, несмотря на то, что инженеры изменили орбиту «Розетты», пытаясь сделать условия для связи максимально благоприятными.
Сама же «Розетта» продолжила обращаться вокруг кометы, продолжая исследования. Она тоже получила немало интересных результатов: например, впервые обнаружила в коме и ядре кометы молекулярный кислород. Этот факт не согласуется с современными моделями формирования Солнечной системы, поэтому открытие должно помочь ученым лучше понять процессы, происходившие в ней на ранних стадиях ее развития.
Миссия «Розетты» закончилась, когда солнечной энергии, питающей батареи аппарата, стало не хватать вследствие удаления кометы от Солнца. И 30 сентября 2016 года «Розетта» совершила намеренное столкновение с кометой, чтобы напоследок максимально крупно рассмотреть некоторые детали ее рельефа и выполнить некоторые измерения у самой поверхности.
Перед вами — снимок кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, сделанный аппаратом «Розетта» с расстояния около 26 км от её поверхности.
Глядя на ясное ночное небо вдали от городских огней, мы видим бесконечную черную бездну, усыпанную мириадами звезд. На самом деле невооруженным глазом можно различить всего около 6 000 звезд (около 3 000 в каждом полушарии), и все они предстают перед нами как крошечные мерцающие — из-за атмосферной турбулетности — точки света. А ведь речь идет о ближайших к нам звездах — космических соседях в пределах нескольких сотен световых лет от Солнечной системы.
Современные наземные и космические телескопы позволяют преодолеть это ограничение и рассматривать далекие звезды в деталях. Это не только завораживает, но и дает ученым возможность изучать процессы звездной эволюции.
Перед вами — самое детализированное на сегодняшний день изображение красного гиганта R Зайца (R Leporis), полученное 15 ноября 2023 года с помощью массива радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама. Эта умирающая звезда, расположенная в созвездии Зайца на расстоянии 1 490 ± 40 световых лет от Земли, находится на поздней стадии своего жизненного цикла.
R Зайца окружает сложная кольцевая структура из газа и космической пыли, которая постоянно пополняется веществом, истекающим с поверхности раздувшегося и пульсирующего гиганта. Наблюдения также зафиксировали необычное явление: звезда периодически "выбрасывает" облака углеродной сажи в окружающее пространство, словно гигантский космический вулкан.
Радиус R Зайца сегодня почти в 500 раз превышает солнечный. Если бы звезда находилась на месте нашего светила, то все планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — оказались бы внутри ее оболочки. При этом болометрическая светимость гиганта, то есть суммарное излучение во всех диапазонах спектра, превышает солнечную более чем в 13 000 раз.
Примечательно, что R Зайца относится к классу углеродных звезд — в ее атмосфере углерод преобладает над кислородом. Это придает ей характерный темно-красный оттенок и способствует образованию сложных углеродных соединений в окружающей газопылевой оболочке.
Изучая R Зайца, ученые получают редкую возможность заглянуть в отдаленное будущее нашей собственной звезды. Через 5–7 миллиардов лет Солнце пройдет через аналогичную стадию красного гиганта, увеличившись в размерах и сбросив значительную часть своего вещества в космическое пространство.
В конечном итоге, когда звезда израсходует все топливо и сбросит оставшиеся оболочки, от нее останется лишь "огарок" — белый карлик, представляющий собой сверхплотное ядро из электронно-ядерной плазмы размером примерно с Землю, но с массой, сопоставимой с массой Солнца.
Полное остывание белого карлика займет десятки миллиардов лет (а по некоторым моделям — триллионы лет), и все это время он будет напоминать о некогда существовавшей планетной системе R Зайца, которая, возможно, когда-то могла быть пригодной для жизни.
Запущенный в 1973 году, «Пионер-11» стал первым космическим аппаратом, посетившим Сатурн. Именно он передал на Землю первые снимки планеты-гиганта и её спутников с близкого расстояния.
После пролёта мимо Сатурна в 1979 году зонд продолжил путь в глубины космоса, медленно и неумолимо удаляясь от Солнца. Сейчас он мчится по межзвёздному пространству, оставив позади родную систему.
Через 928 тысяч лет «Пионер-11» приблизится к красному карлику TYC 992-192-1, а ещё спустя около четырёх миллионов лет — к звезде Лямбда Орла.
На борту зонда установлена алюминиевая пластина с гравировкой, содержащей сведения о человечестве — на случай, если аппарат когда-нибудь будет обнаружен разумными существами из других миров.
Последний сеанс связи с «Пионером-11» состоялся 24 ноября 1995 года.
Комментарии