บ้าน / ระบบทำความร้อน / โพรบดอกกุหลาบทำมาจากอะไร? ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับภารกิจ Rosetta ศิลปะแห่งการสร้างแบบจำลองอวกาศ

โพรบดอกกุหลาบทำมาจากอะไร? ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับภารกิจ Rosetta ศิลปะแห่งการสร้างแบบจำลองอวกาศ

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ยานอวกาศอิสระได้ลงจอดบนดาวเคราะห์หลายครั้ง ระบบสุริยะและสหายบางคนของพวกเขา และในไม่ช้าขา… นั่นคือขาลงจอดของยานอวกาศที่มนุษย์สร้างขึ้นจะทิ้งรอยไว้บนเส้นทางน้ำแข็งของนิวเคลียสของดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko เป็นครั้งแรก

Rosetta, ESA, 2004: Rosetta เป็นภารกิจแรกที่รวมการศึกษาทางไกลไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการลงจอดในปี 2014 บนดาวหาง Churyumov-Gerasimenko ภายใต้การศึกษา

Dmitry Mamontov

ไม่มี "ไปกันเถอะ!" หรือ "ก้าวเล็ก ๆ หนึ่งก้าวสำหรับผู้ชาย ... " - บนหน้าจอตัวเลขนับถอยหลังเพียงแค่ผ่านศูนย์และการนับถอยหลังเปลี่ยนเครื่องหมายจากลบเป็นบวก ไม่มีผลกระทบที่มองเห็นได้อื่น ๆ แต่วิศวกรที่ควบคุมภารกิจของ European Space Agency (ESA) นั้นตึงเครียดอย่างเห็นได้ชัด ในขณะนั้น ยานอวกาศโรเซตตา ซึ่งอยู่ห่างจากเรามากกว่า 400 ล้านกิโลเมตร ได้เริ่มปฏิบัติการลดความเร็ว แต่ต้องใช้เวลา 22 นาทีกว่าสัญญาณวิทยุจะไปถึงโลก และเจ็ดนาทีต่อมา Sylvan Lodue ผู้ดำเนินการยานอวกาศกำลังดูการแสดงข้อมูลทางไกล ยืนขึ้นและพูดอย่างเคร่งขรึม: “สุภาพสตรีและสุภาพบุรุษ ฉันสามารถยืนยันอย่างเป็นทางการ: เรามาถึงดาวหางแล้ว!”


International Cometary Explorer (ICE) NASA/ESA, 1978 ICE อเมริกัน-ยุโรป บินผ่านหางของดาวหาง Giacobini-Zinner ในปี 1985 และต่อมาในปี 1986 บินผ่านหางของดาวหาง Halley ที่ระยะทาง 28 ล้านกม. นิวเคลียส


Vega-1, Vega-2 แห่งสหภาพโซเวียต, 1984 หลังจากการไปเยือนดาวศุกร์ ยานอวกาศของสหภาพโซเวียตมุ่งหน้าไปยังดาวหางฮัลเลย์เพื่อบินในเดือนมีนาคม 1986 ที่ระยะทาง 9,000 กม. จากนิวเคลียส (Vega-1) และ 8,000 กม. (Vega- 2) ).


Sakigake, Suisei ISAS, 1985. ยานสำรวจญี่ปุ่นถูกส่งไปยังดาวหางของ Halley ในปี 1986 ซุยเซได้ผ่าน 150,000 กม. จากนิวเคลียสโดยศึกษาปฏิสัมพันธ์ของดาวหางกับลมสุริยะ Sakigake บินในระยะทาง 7 ล้านกม. จากนิวเคลียส


Giotto ESA, 1985. ในปี 1986 เครื่องมือของยุโรปถ่ายภาพนิวเคลียสของดาวหางฮัลลีย์จากระยะทางเพียง 600 กม. และต่อมาในปี 1992 ผ่านไปในระยะทาง 200 กม. จากดาวหางกริกก์-สกเจลเลอรุป


ห้วงอวกาศ 1 NASA, 1998. ในปี 1999 อุปกรณ์นี้เข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อย 9969 อักษรเบรลล์ในระยะทาง 26 กม. ในเดือนกันยายน 2544 เขาบินเป็นระยะทาง 2200 กม. จากดาวหางบอร์เรลลี


Stardust NASA, 1999 ภารกิจแรกซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อเข้าใกล้นิวเคลียสของดาวหาง Wild-2 เพียง 150 กม. ในปี 2547 แต่ยังส่งตัวอย่างวัสดุของดาวหางไปยังโลกด้วย (ในปี 2549) ต่อมาในปี 2011 มันเข้าใกล้ดาวหางเทมเพล-1


Contour (ทัวร์ดาวหางนิวเคลียส) NASA, 2002. มีการวางแผนว่า Contour จะบินใกล้นิวเคลียสของดาวหางสองดวง - Encke และ Schwassmann-Wachmann-3 หลังจากนั้นจะมุ่งไปที่ดาวดวงที่สาม (Comet d'Arrest ถือเป็น เป้าหมายที่เป็นไปได้มากที่สุด) แต่ในระหว่างการเปลี่ยนไปสู่วิถีโคจรที่นำไปสู่เป้าหมายแรก การสื่อสารกับอุปกรณ์ก็หายไป


Deep Impact NASA, 2005. ในปี 2548 ยานอวกาศ Deep Impact เข้าใกล้นิวเคลียสของดาวหาง Tempel 1 และยิงกองหน้าพิเศษไปที่มัน วิเคราะห์องค์ประกอบของสารที่ถูกกระแทกโดยการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์บนเครื่องบิน ต่อมาอุปกรณ์ถูกส่งไปยังดาวหาง Hartley-2 จากนิวเคลียสที่ผ่านไป 700 กม. ในปี 2010

ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงปัจจุบัน

ดาวหางเป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้าที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ดังนั้นจึงเป็นที่สนใจเป็นพิเศษเสมอมา เทห์ฟากฟ้าเหล่านี้อธิบายไว้ในแหล่งประวัติศาสตร์หลายแห่ง มักใช้ภาษาที่มีสีสันมาก “เธอส่องแสงในเวลากลางวันและลากหางเหมือนแมงป่อง” ชาวบาบิโลนโบราณเขียนเกี่ยวกับดาวหาง 1140 ปีก่อนคริสตกาล ในเวลาที่ต่างกันพวกเขาถูกมองว่าเป็นสัญญาณหรือผู้ส่งสารแห่งความโชคร้าย ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์จากข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่สะสมระหว่างการศึกษาดาวหาง เชื่อว่าดาวหางมีบทบาทสำคัญในการกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก โดยส่งน้ำและอาจเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดสู่โลกของเรา

ข้อมูลแรกเกี่ยวกับองค์ประกอบของสสารของดาวหางได้มาจากเครื่องมือสเปกโตรสโกปีในศตวรรษที่ 19 และเมื่อเริ่มต้นยุคอวกาศ มนุษย์มีโอกาสมองเห็นและ "รู้สึก" โดยตรง (หากไม่ใช่ด้วยตาและมือของตนเอง จากนั้นใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์) หางของดาวหางและตัวอย่างสสารของดาวหาง นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา มีการเปิดตัวยานอวกาศหลายลำเพื่อศึกษาดาวหาง วิธีทางที่แตกต่าง- จากภาพถ่ายจากระยะทางขนาดเล็ก (ตามมาตรฐานอวกาศ) ไปจนถึงการสุ่มตัวอย่างและการส่งตัวอย่างสสารของดาวหางมายังโลก แต่ในปี 1993 องค์การอวกาศยุโรปได้ตัดสินใจที่จะมุ่งสู่เป้าหมายที่ทะเยอทะยานมากขึ้น แทนที่จะส่งตัวอย่างไปยังห้องปฏิบัติการบนโลก วิศวกรเสนอให้นำห้องปฏิบัติการไปที่ดาวหาง กล่าวอีกนัยหนึ่งว่าเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจอวกาศ Rosetta เครื่องบินลงจอด Philae ควรจะลงจอดบนพื้นผิวของโลกน้ำแข็งขนาดเล็ก - นิวเคลียสของดาวหาง


10 ปีแห่งการบิน

การพัฒนาภารกิจใช้เวลาสิบปีและในปี 2546 ยานอวกาศ Rosetta ก็พร้อมสำหรับการเปิดตัว การเปิดตัวสู่อวกาศโดยใช้ยานยิง Ariane?? 5 มีการวางแผนในเดือนมกราคม 2546 แต่ในเดือนธันวาคม 2545 จรวดตัวเดียวกันก็ระเบิดในระหว่างการเปิดตัว เหตุการณ์ต้องเลื่อนออกไปจนกว่าจะมีการชี้แจงสาเหตุของการทำงานผิดพลาด และยานอวกาศขนาด 3 ตันถูกปล่อยสู่วงโคจรที่จอดรถในเดือนมีนาคม 2547 เท่านั้น จากที่นี่เขาเริ่มเดินทางสู่เป้าหมาย - ดาวหาง 67P / Churyumov-Gerasimenko แต่ในทางอ้อมมาก “ไม่มีจรวดที่มีพลังมากพอที่จะส่งยานเข้าสู่วิถีโคจรของดาวหางได้โดยตรง” Andrea Accomazzo ผู้อำนวยการการบินของภารกิจ Rosetta อธิบาย - ดังนั้น อุปกรณ์ต้องเคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วงสี่ครั้งในสนามโน้มถ่วงของโลก (2005, 2007, 2009) และดาวอังคาร (2007) การซ้อมรบดังกล่าวทำให้สามารถถ่ายโอนพลังงานส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ไปยังยานอวกาศได้ด้วยการเร่งความเร็ว อุปกรณ์ข้ามแถบดาวเคราะห์น้อยสองครั้งและเพื่อไม่ให้ส่วนนี้ของเที่ยวบินสูญเปล่าจึงตัดสินใจสำรวจวัตถุบางอย่างในแถบนั้น - ดาวเคราะห์น้อย Lutetia และ Stines ในเวลาเดียวกัน


เพื่อศึกษานิวเคลียสของดาวหาง: เครื่องวัดวิดีโอช่วง UV ของ ALICE สำหรับการค้นหาก๊าซมีตระกูลในองค์ประกอบของสสารของดาวหาง OSIRIS (Optical, Spectroscopic และ Infrared Remote Imaging System) กล้อง Visible และ IR พร้อมเลนส์สองตัว (700 และ 140 มม.) พร้อมเมทริกซ์พิกเซล 2048x2048 VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) กล้องมัลติสเปกตรัมความละเอียดต่ำและสเปกโตรมิเตอร์ความละเอียดสูงสำหรับการถ่ายภาพความร้อนของนิวเคลียสและการศึกษาสเปกตรัมอินฟราเรดของโมเลกุลโคม่า MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาด 3 ซม. สำหรับตรวจจับลักษณะการแผ่รังสีไมโครเวฟของน้ำ แอมโมเนีย และโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ CONSERT (การทดลองการเปล่งเสียงของดาวหางนิวเคลียสโดยการส่งคลื่นวิทยุ) เรดาร์สำหรับ "การส่งสัญญาณ" และรับโทโมแกรมของนิวเคลียสของดาวหาง ติดตั้งตัวปล่อยบนยานลงจอด Philae และเครื่องรับอยู่บนดาวเทียมที่โคจรอยู่ RSI (Radio Science Investigation) การใช้ระบบสื่อสารของอุปกรณ์เพื่อศึกษานิวเคลียสและโคม่า เพื่อศึกษาเมฆก๊าซและฝุ่น: ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) แมสสเปกโตรมิเตอร์แมสแม่เหล็กและแมสสเปกโตรมิเตอร์ตามเวลาบินสำหรับศึกษาองค์ประกอบโมเลกุลและอิออนของก๊าซ MIDAS (ระบบวิเคราะห์ฝุ่นด้วยภาพไมโคร) กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมที่มีความละเอียดสูงสำหรับการศึกษาอนุภาคฝุ่น COSIMA (เครื่องวิเคราะห์มวลไอออนทุติยภูมิ Cometary) เครื่องวิเคราะห์มวลของไอออนทุติยภูมิสำหรับศึกษาองค์ประกอบของอนุภาคฝุ่น GIADA (Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator) เครื่องวิเคราะห์ผลกระทบและเครื่องสะสมอนุภาคฝุ่น สำหรับวัดคุณสมบัติทางแสง ความเร็ว และมวล RPC (Rosetta Plasma Consortium) เครื่องมือศึกษาปฏิสัมพันธ์กับลมสุริยะ

Rosetta กลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่ไปยังระบบสุริยะชั้นนอกโดยไม่ได้อยู่บนเครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปไอโซโทป แต่ แผงโซลาร์เซลล์. ที่ระยะทาง 800 ล้านกม. จากดวงอาทิตย์ (นี่คือจุดที่ไกลที่สุดของภารกิจ) แสงสว่างไม่เกิน 4% ของโลก ดังนั้นแบตเตอรี่จึงมี พื้นที่ขนาดใหญ่(64 ตร.ม.) นอกจากนี้ แบตเตอรี่เหล่านี้ไม่ใช่แบตเตอรี่ธรรมดา แต่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานในสภาวะที่มีความเข้มต่ำและอุณหภูมิต่ำ (เซลล์อุณหภูมิต่ำที่มีความเข้มต่ำ) แต่ถึงอย่างนั้น เพื่อเป็นการประหยัดพลังงานในเดือนพฤษภาคม 2554 เมื่อโรเซตตาไปถึงเส้นชัยที่ดาวหาง อุปกรณ์ดังกล่าวก็ถูกระงับไว้ 957 วัน: ระบบทั้งหมดถูกปิดยกเว้นระบบรับคำสั่ง คอมพิวเตอร์ควบคุม และ ระบบจ่ายไฟ


ดาวเทียมดวงแรก

ในเดือนมกราคม 2014 Rosetta ถูก "ปลุกให้ตื่น" การเตรียมการสำหรับการประลองยุทธ์เริ่มต้นขึ้น - การเบรกและการปรับความเร็วให้เท่ากันรวมถึงการรวมเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่วางแผนไว้ ในขณะเดียวกัน เป้าหมายสุดท้ายของการเดินทางก็ปรากฏให้เห็นในอีกไม่กี่เดือนต่อมา: ในภาพที่ถ่ายโดยกล้อง OSIRIS เมื่อวันที่ 16 มิถุนายน ดาวหางครอบครองเพียง 1 พิกเซล หนึ่งเดือนต่อมา มันแทบจะไม่พอดีกับ 20 พิกเซล


APXS (Alpha X-ray Spectrometer) Alpha และ X-ray spectrometer สำหรับศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของดินภายใต้เครื่องมือ (จมอยู่ใต้น้ำ 4 ซม.) COSAC (COmetary SAmpling and Composition) Gas chromatograph และ time-of-flight spectrometer สำหรับการตรวจจับและวิเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน PTOLEMY เครื่องวิเคราะห์ก๊าซสำหรับวัดองค์ประกอบไอโซโทป CIVA (Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer) กล้องไมโครหกตัวสำหรับการเลื่อนพื้นผิว สเปกโตรมิเตอร์สำหรับศึกษาองค์ประกอบ พื้นผิว และอัลเบโดของตัวอย่าง ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) กล้องความละเอียดสูงสำหรับการสำรวจจากมากไปน้อยและสเตอริโอของไซต์สุ่มตัวอย่าง CONSERT (COMet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) เรดาร์สำหรับ "การส่งสัญญาณ" และรับโทโมแกรมของนิวเคลียสของดาวหาง ติดตั้งตัวปล่อยบนยานลงจอด Philae และเครื่องรับอยู่บนดาวเทียมที่โคจรอยู่ MUPUS (เซ็นเซอร์อเนกประสงค์สำหรับวิทยาศาสตร์พื้นผิวและพื้นผิวย่อย) ชุดเซ็นเซอร์บนส่วนรองรับ ตัวเก็บตัวอย่าง และพื้นผิวภายนอกของอุปกรณ์สำหรับวัดความหนาแน่น คุณสมบัติทางกล และทางความร้อนของดิน ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) เครื่องวัดแมกนีโตมิเตอร์และพลาสม่ามอนิเตอร์สำหรับศึกษาสนามแม่เหล็กและปฏิกิริยาของดาวหางกับลมสุริยะ SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment) ชุดเครื่องมือสามชิ้นสำหรับศึกษาคุณสมบัติของดิน: Cometary Acoustic Sounding Surface Experiment (CASSE) - การใช้คลื่นเสียง Permittivity Probe (PP) - การใช้ กระแสไฟฟ้า, Dust Impact Monitor (DIM) วัดอุบัติการณ์ของฝุ่นบนพื้นผิว SD2 (ระบบย่อยการเจาะ ตัวอย่าง และการกระจาย) สว่านตัวอย่างที่สามารถเก็บตัวอย่างจากความลึกสูงสุด 20 ซม. และส่งไปยังเตาอบเพื่อให้ความร้อนและเครื่องมือต่างๆ สำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติม

เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม อุปกรณ์ทำการเบรก ปรับความเร็วให้เท่ากันกับดาวหาง และกลายเป็น "ผู้คุ้มกันกิตติมศักดิ์" “โรเซตตาติดตามรูปสามเหลี่ยมโค้งมนจากประมาณ 100 กม. จากดาวหางด้านสุริยะเพื่อเก็บรายละเอียดทั้งหมดของพื้นผิวที่ส่องสว่างของมัน” แฟรงค์ บัดนิก ผู้เชี่ยวชาญด้านพลศาสตร์การบินของภารกิจอธิบาย - ในแต่ละด้านของรูปสามเหลี่ยมนี้ อุปกรณ์จะลอยเป็นเวลาสามหรือสี่วัน จากนั้นทิศทางการบินจะเปลี่ยนโดยใช้เครื่องยนต์ วิถีโคจรโค้งเล็กน้อยตามแรงโน้มถ่วงของดาวหาง และด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถคำนวณมวลของมันเพื่อนำอุปกรณ์เข้าสู่วงโคจรต่ำที่เสถียรได้ในภายหลัง ในขณะเดียวกัน Rosetta จะเป็นดาวเทียมดวงแรกของดาวหาง”

ล้วงกระเป๋า

Mission Rosetta ได้รับการตั้งชื่อตาม Rosetta Stone ซึ่งเป็นแผ่นหินที่พบในปี 1799 โดยเจ้าหน้าที่ชาวฝรั่งเศสในอียิปต์ แท็บเล็ตถูกสลักด้วยข้อความเดียวกัน - ในภาษากรีกโบราณที่รู้จักกันดี อักษรอียิปต์โบราณ และการเขียนแบบ demotic ของอียิปต์ หินโรเซตตาทำหน้าที่เป็นกุญแจ เนื่องจากนักภาษาศาสตร์สามารถถอดรหัสอักษรอียิปต์โบราณได้ Rosetta Stone อยู่ใน British Museum ตั้งแต่ปี 1802 เรือลงจอด Philae ได้ชื่อมาจากเกาะ Philae ของอียิปต์ ซึ่งมีเสาโอเบลิสก์ที่ยังหลงเหลืออยู่พร้อมจารึกในภาษากรีกโบราณและอียิปต์ในปี 1815 ซึ่ง (พร้อมกับหิน Rosetta Stone) ช่วยนักภาษาศาสตร์ในการถอดรหัส เช่นเดียวกับที่ Rosetta Stone ให้กุญแจในการทำความเข้าใจภาษาของอารยธรรมโบราณซึ่งทำให้สามารถสร้างเหตุการณ์เมื่อหลายพันปีก่อนขึ้นใหม่ได้นักวิทยาศาสตร์หวังว่าชื่อจักรวาลของมันจะให้กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจดาวหางโบราณ " การสร้างบล็อค” ของระบบสุริยะที่เกิดเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อน

การลาดตระเวนจากวงโคจร

แต่การเข้าสู่วงโคจรของดาวหางเป็นเพียงขั้นตอนแรกเท่านั้น ซึ่งถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของภารกิจ ตามแผนจนถึงเดือนพฤศจิกายน Rosetta จะศึกษาดาวหางจากวงโคจรของมัน และทำแผนที่พื้นผิวเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการลงจอด Stefan Ulamek หัวหน้าทีมยกพลขึ้นบก Philae บอกกับ Popular Mechanics ว่า “ก่อนจะไปถึงดาวหาง เรารู้ค่อนข้างดีเกี่ยวกับมัน แม้แต่รูปร่างของมัน - "มันฝรั่งคู่" - กลายเป็นที่รู้จักเมื่อคนรู้จักที่ใกล้ชิดเท่านั้น “เมื่อเลือกไซต์ลงจอด เราได้รับคำแนะนำจากชุดข้อกำหนด ประการแรก จำเป็นที่โดยหลักการแล้วพื้นผิวสามารถเข้าถึงได้จากวงโคจรที่จะติดตั้งอุปกรณ์ ประการที่สอง ต้องการพื้นที่ที่ค่อนข้างแบนภายในรัศมีหลายร้อยเมตร: เนื่องจากการไหลของก๊าซในก้อนเมฆ อุปกรณ์สามารถถูกพัดไปด้านข้างในระหว่างการตกลงมาที่ค่อนข้างยาว (ไม่เกินหลายชั่วโมง) ประการที่สาม เป็นที่พึงปรารถนาที่แสงไฟจะเปลี่ยนที่จุดลงจอดและกลางวันเปลี่ยนเป็นกลางคืน นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะเราต้องการศึกษาว่าพื้นผิวของดาวหางมีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้การเปลี่ยนแปลงนี้ อย่างไรก็ตาม เรากำลังพิจารณาตัวเลือกสำหรับสถานที่ "ในเวลากลางวัน" ล้วนๆ ด้วย เราโชคดีที่นิวเคลียสของดาวหางหมุนรอบแกนเดียวอย่างเสถียร ซึ่งทำให้งานนี้ง่ายขึ้นมาก”


การลงจอดที่นุ่มนวลมาก

หลังจากเลือกจุดลงจอดแล้ว กิจกรรมหลักจะจัดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน โดยโมดูล Philae ขนาด 100 กก. จะแยกออกจากอุปกรณ์ และปล่อยสามขา จะทำให้การลงจอดครั้งแรกบนนิวเคลียสของดาวหาง “เมื่อเราเริ่มโครงการนี้ เราไม่รู้รายละเอียดหลายอย่างของกระบวนการเลย” Stefan Ulamek กล่าว “ไม่มีใครเคยลงจอดบนดาวหางมาก่อน และเราก็ยังไม่รู้ว่าพื้นผิวของมันคืออะไร: มันแข็งเหมือนน้ำแข็ง หรือหลวมเหมือนหิมะที่เพิ่งตกลงมา หรืออะไรทำนองนั้น ดังนั้นแลนเดอร์จึงได้รับการออกแบบให้ยึดติดกับพื้นผิวเกือบทุกชนิด หลังจากที่แยกออกจากยานอวกาศ Rosetta และการสูญพันธุ์ของความเร็วในวงโคจร โมดูล Philae จะเริ่มเคลื่อนลงสู่ดาวหางภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงขนาดเล็กของมัน หลังจากนั้นจะลงจอดด้วยความเร็วประมาณ 1 เมตรต่อวินาที


ภาพดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko ถ่ายเมื่อวันที่ 16 สิงหาคมโดยกล้อง OSIRIS พร้อมเลนส์โฟกัสยาวจากระยะ 100 กม. นิวเคลียสของดาวหางมีขนาด 4 กม. ดังนั้นความละเอียดของภาพจึงอยู่ที่ประมาณ 2 ม. ต่อพิกเซล ด้วยการใช้ชุดภาพของดาวหาง นักวิทยาศาสตร์ได้จัดทำแผนที่จุดลงจอดที่เป็นไปได้ห้าแห่งแล้ว ทางเลือกสุดท้ายจะทำในภายหลัง

ณ จุดนี้ เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ "กระดอน" และแก้ไขบนพื้นผิวของดาวหาง และมีการจัดเตรียมระบบต่างๆ ไว้หลายระบบสำหรับสิ่งนี้ การกดเมื่อสัมผัสขาลงจะดับลงโดยโช้คอัพไฟฟ้าไดนามิกกลางในขณะเดียวกันหัวฉีดที่ปลายด้านบนของ Philae จะทำงาน แรงขับของไอพ่นจากการปล่อยก๊าซอัดจะกดอุปกรณ์ไปที่พื้นผิวเพื่อ ไม่กี่วินาทีในขณะที่มันจะโยนฉมวกสองอัน - ขนาดของดินสอ - บนสายเคเบิล ความยาวของสายเคเบิล (ประมาณ 2 ม.) ควรจะเพียงพอที่จะยึดฉมวกได้อย่างปลอดภัย แม้ว่าพื้นผิวจะเต็มไปด้วยหิมะหรือฝุ่นละอองก็ตาม สกรูน้ำแข็งตั้งอยู่บนขาสามขาซึ่งจะถูกขันให้เป็นน้ำแข็งในระหว่างการลงจอด ระบบทั้งหมดเหล่านี้ได้รับการทดสอบบนเครื่องจำลองการลงจอดของ German Space Agency (DLR) ในเมืองเบรเมิน ทั้งบนพื้นผิวที่แข็งและหลวม และเราหวังว่าระบบจะไม่ล้มเหลวในสภาพการใช้งานจริง"


แต่นี่จะช้าไปหน่อย แต่สำหรับตอนนี้ ในฐานะนักวิจัยอาวุโสของ ESA Directorate for การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์อัตโนมัติ Mark McCorian "เราเป็นเหมือนเด็ก ๆ ที่ขับรถมาสิบปีแล้วและในที่สุดพวกเขาก็มาถึงดิสนีย์แลนด์ทางวิทยาศาสตร์ซึ่งในเดือนพฤศจิกายนเราจะมีสถานที่ท่องเที่ยวที่น่าตื่นเต้นที่สุด"

หมายเหตุบรรณาธิการ: ข้อมูลการลงจอดล่าสุดสามารถดูได้ที่ลิงค์

การชนกับพื้นผิวของดาวหาง Churyumov-Gerasimenko ยุติโครงการศึกษาโดยยานสำรวจ Rosetta

เมื่อวันที่ 30 กันยายน เวลา 13:39 น. ตามเวลามอสโก ยาน Rosetta ของ European Space Agency ซึ่งทำการสำรวจดาวหาง Churyumov-Gerasimenko เสร็จสิ้นภารกิจมานานกว่าสองปี สิ่งนี้เกิดขึ้นตามที่วางแผนไว้โดยการควบคุมยานอวกาศตกลงสู่พื้นผิวดาวหางจากความสูงประมาณ 19 กม. เป็นผลมาจากการซ้อมรบที่ซับซ้อนเป็นเวลาหลายสัปดาห์

จุดเกิดเหตุ Rosetta จะแสดงอยู่ทางด้านขวา ลูกศรอีกสองลูกระบุตำแหน่งเริ่มต้นและสิ้นสุดของยานลงจอด (ภาพ ESA/Rosetta/Philae/CIVA)

บริเวณที่ยานสำรวจตกลงมา (รูปภาพ ESA/Rosetta/MPS)

ภาพสุดท้ายที่โพรบถ่ายจากความสูง 20 ม. มีความละเอียด 5 มม. ต่อพิกเซล และครอบคลุมพื้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.4 ม. (รูปภาพ ESA/Rosetta/MPS)

วิถีการตกของโพรบมุ่งเป้าไปที่พื้นที่ของหลุมที่ใช้งานอยู่ในพื้นที่ที่เรียกว่ามาต หลุมเหล่านี้มีความสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในกิจกรรมของดาวหาง มีที่ที่เครื่องบินเจ็ตพลาสมาที่ลงทะเบียนไว้จำนวนมากมีต้นกำเนิดมาจากหลุมเหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีหน้าต่างที่เป็นเอกลักษณ์ภายในของดาวหางอีกด้วย บนผนังของหลุมจะมองเห็นโครงสร้างยาวเมตรของวัณโรค - "ขนลุก" ซึ่งตามที่นักวิจัยอาจเป็นร่องรอยของ cometesimals ซึ่งเกาะติดกันก่อตัวเป็นดาวหางในระยะแรกของการก่อตัวของระบบสุริยะ

การตกลงมาเป็นเวลาเกือบ 14 ชั่วโมงทำให้สามารถศึกษาก๊าซ ฝุ่น และพลาสมาของดาวหางได้ใกล้กับพื้นผิวของมันมาก เช่นเดียวกับการสร้างภาพที่มีความละเอียดสูงมาก โพรบสามารถส่งข้อมูลที่ได้รับไปยัง Earth แม้กระทั่งก่อนการกระแทก

การตัดสินใจที่จะยุติภารกิจดังกล่าวเกิดขึ้นอย่างมากหลังจากที่ดาวหางออกจากวงโคจรของดาวพฤหัสบดีอีกครั้งและเริ่มเคลื่อนตัวออกห่างจากดวงอาทิตย์จนพลังงานที่ได้รับจากแผงโซลาร์เซลล์จะไม่เพียงพอต่อการใช้งานอุปกรณ์ในไม่ช้า นอกจากนี้ ช่วงเดือนที่ดวงอาทิตย์ควรจะอยู่ใกล้แนวสายตาระหว่างโลกกับยานสำรวจ ซึ่งทำให้ยากต่อการสื่อสาร เป็นการสิ้นสุดการผจญภัยอันน่าทึ่งของโรเซตต้าที่เหมาะสม

นับตั้งแต่เปิดตัวในปี 2547 โพรบ Rosetta ได้เสร็จสิ้นการปฏิวัติมากกว่า 5 รอบดวงอาทิตย์ ครอบคลุมเกือบ 8 พันล้านกิโลเมตร ในช่วงเวลานี้ เขาบินรอบโลกสามครั้ง รอบดาวอังคารและดาวเคราะห์น้อยสองดวง ยานอวกาศลำนี้ต้องจำศีลเป็นเวลา 31 เดือนในห้วงอวกาศที่ไกลสุดของการเดินทาง ซึ่งไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะคงการทำงานอย่างเต็มที่ หลังจากการปลุกสำเร็จในเดือนมกราคม 2014 ในที่สุดยานสำรวจก็มาถึงดาวหางในเดือนสิงหาคม 2014 จากนั้นเป็นเวลา 786 วัน เขาติดตามดาวหางตามวิวัฒนาการของมันระหว่างการเข้าใกล้และการเคลื่อนตัวออกจากดวงอาทิตย์ รวมทั้งในช่วงเวลาที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด

โรเซตตากลายเป็นยานอวกาศลำแรกในประวัติศาสตร์ที่ไม่เพียงแต่เดินทางด้วยดาวหางเท่านั้น แต่ยังเปิดตัวการสำรวจวิจัยในเดือนพฤศจิกายน 2014 ด้วย

มีการค้นพบที่สำคัญหลายอย่างระหว่างภารกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พบน้ำหนักที่สูงกว่าในน้ำแข็งของดาวหาง ซึ่งขัดแย้งกับสมมติฐานที่ว่ากำเนิดน้ำของดาวหางบนโลก ผลการศึกษาโครงสร้างของดาวหางและองค์ประกอบก๊าซและฝุ่นทั้งหมดบ่งชี้การกำเนิดของดาวหางในบริเวณที่เย็นจัดของเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์ในช่วงเวลาที่ระบบสุริยะยังคงก่อตัวอยู่ มากกว่า 4.5 พันล้านปีก่อน สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการค้นพบกรดอะมิโนไกลซีน ซึ่งพบในโปรตีน ฟอสฟอรัส ส่วนประกอบสำคัญของ DNA และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ

ภารกิจของโพรบสิ้นสุดลงแล้ว แต่ข้อมูลที่ได้รับจะได้รับการศึกษาบนโลกต่อไปอีกหลายทศวรรษ ชื่อของภารกิจได้รับเกียรติจาก Rosetta Stone ที่มีชื่อเสียง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจภาษาอียิปต์โบราณ นักวิจัยเชื่อว่า Rosetta จะมีบทบาทคล้ายกันในการทำความเข้าใจธรรมชาติของดาวหาง

ลิขสิทธิ์ภาพ EKAคำบรรยายภาพ ภาพนี้ถ่าย 10 วินาทีก่อนจะกระทบกับดาวหาง

ยานสำรวจอวกาศ Rosetta ชนกับดาวหาง Churyumov-Gerasimenko ซึ่งตามมาเป็นเวลา 12 ปี

ในกระบวนการเข้าใกล้พื้นผิวของดาวหาง - ทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 กม. ประกอบด้วยน้ำแข็งและฝุ่น - โพรบยังคงส่งภาพถ่ายไปยังโลก

ศูนย์ควบคุมภารกิจของ European Space Agency (ESA) ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองดาร์มสตัดท์ของเยอรมนี ได้ออกคำสั่งให้เปลี่ยนเส้นทางในบ่ายวันพฤหัสบดี

การยืนยันขั้นสุดท้ายว่าในที่สุดการกระแทกที่ควบคุมได้เกิดขึ้นจากดาร์มสตัดท์หลังจากการติดต่อทางวิทยุกับโพรบถูกตัดออกอย่างกะทันหัน

"ลาก่อน โรเซตต้า! คุณทำหน้าที่ของคุณสำเร็จแล้ว นี่คือศาสตร์แห่งอวกาศที่ดีที่สุด" แพทริค มาร์ติน หัวหน้าภารกิจกล่าว

โครงการ Rosetta ใช้เวลา 30 ปี นักวิทยาศาสตร์บางคนที่ติดตามผลกระทบของดาวหางโรเซตตาในเมืองดาร์มสตัดท์ได้อุทิศอาชีพส่วนใหญ่ให้กับภารกิจนี้

ความเร็วเข้าใกล้ของยานสำรวจไปยังดาวหางนั้นต่ำมาก เพียง 0.5 เมตรต่อวินาที ระยะทางประมาณ 19 กิโลเมตร

ตามที่ตัวแทนของ ESA ระบุว่า Rosetta ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ลงจอดบนพื้นผิวและไม่สามารถทำงานได้ต่อไปหลังจากการชน

นั่นคือเหตุผลที่โพรบถูกตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าให้ปิดโดยอัตโนมัติเมื่อสัมผัสกับเทห์ฟากฟ้า

ดาวหาง 67 R (Churyumova-Gerasimenko)

  • รอบการหมุนของดาวหาง: 12.4 ชั่วโมง
  • มวล: 10 พันล้านตัน
  • ความหนาแน่น: 400 กก. ต่อลูกบาศก์เมตร (ใกล้เคียงกับไม้บางชนิด)
  • ปริมาณ: 25 ลบ.ม. กม.
  • สี: ถ่านหิน - ตัดสินโดยอัลเบโด้ของเธอ (การสะท้อนแสงของพื้นผิวร่างกาย)
ลิขสิทธิ์ภาพ ESAคำบรรยายภาพ นี่คือลักษณะพื้นผิวของดาวหางเมื่อมองจากความสูง 5.8 กม.

Rosetta ติดตามดาวหางเป็นระยะทาง 6 พันล้านกิโลเมตร โพรบอยู่ในวงโคจรมานานกว่าสองปี

มันกลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่โคจรรอบดาวหาง

ภายใน 25 เดือน โพรบส่งภาพมากกว่า 100,000 ภาพและการอ่านเครื่องมือวัดไปยังพื้นโลก

โพรบรวบรวมข้อมูลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับเทห์ฟากฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เกี่ยวกับพฤติกรรม โครงสร้าง และองค์ประกอบทางเคมี

ในเดือนพฤศจิกายน 2014 Rosetta ได้เปิดตัวหุ่นยนต์ตัวเล็กชื่อ Philae ไปที่พื้นผิวดาวหางเพื่อเก็บตัวอย่างดิน ซึ่งเป็นครั้งแรกในโลก

ตามที่นักวิทยาศาสตร์แนะนำ ดาวหางได้รับการอนุรักษ์ไว้ตั้งแต่การก่อตัวของระบบสุริยะเกือบจะอยู่ในรูปแบบเดิม ดังนั้นข้อมูลที่ส่งโดยยานสำรวจมายังโลกจะช่วยให้เข้าใจกระบวนการของจักรวาลที่เกิดขึ้นเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อนได้ดีขึ้น

“ข้อมูลที่ส่งโดย Rosetta จะถูกใช้มานานหลายทศวรรษ” Andrea Accomazzo ผู้อำนวยการการบินกล่าว

คนสุดท้าย

ยานสำรวจอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 573 ล้านกม. และเคลื่อนตัวออกห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อยๆ จนเข้าใกล้ขอบเขตของระบบสุริยะ

ยานอวกาศวิ่งบนแผงโซลาร์เซลล์ที่ไม่สามารถชาร์จได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป

นอกจากนี้ ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลยังต่ำมาก เพียง 40 kb ต่อวินาที ซึ่งเทียบได้กับความเร็วของการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตผ่านสายโทรศัพท์

โดยรวมแล้ว Rosetta ซึ่งเปิดตัวสู่อวกาศในปี 2547 ยังไม่อยู่ในสภาพที่ดีที่สุดในช่วงนี้ เงื่อนไขทางเทคนิคเนื่องจากได้รับรังสีและอุณหภูมิสุดขั้วมาหลายปี

แมตต์ เทย์เลอร์ ผู้ประสานงานโครงการกล่าวว่า ทีมงานได้หารือเกี่ยวกับแนวคิดที่จะให้โพรบอยู่ในโหมดสแตนด์บายและเปิดใช้งานอีกครั้งเมื่อดาวหาง Churyumov-Gerasimenko ถัดไปเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นใน

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่มีความมั่นใจว่า Rosetta จะทำงานในโหมดเดียวกัน

ดังนั้น นักวิจัยจึงตัดสินใจให้โอกาส "โรเซตต์" พิสูจน์ตัวเองใน "การต่อสู้ครั้งสุดท้าย" และ "จากไปอย่างฉลาด" ไม่ว่าจะฟังดูขมขื่นเพียงใด

องค์การอวกาศยุโรปประกาศความสำเร็จในการลงจอดของยานสำรวจ Philae บนดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko โพรบแยกจากเครื่องมือ Rosetta ในช่วงบ่ายของวันที่ 12 พฤศจิกายน (เวลามอสโก) Rosetta ออกจากโลกเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2547 และบินไปยังดาวหางนานกว่าสิบปี เป้าหมายหลักของภารกิจคือการศึกษาวิวัฒนาการของระบบสุริยะยุคแรก หากประสบความสำเร็จ โครงการที่มีความทะเยอทะยานที่สุดของ ESA อาจกลายเป็นหิน Rosetta ชนิดหนึ่ง ไม่เพียงแต่สำหรับดาราศาสตร์ แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีด้วย

แขกที่รอคอยมานาน

ดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko ถูกค้นพบในปี 1969 โดยนักดาราศาสตร์โซเวียต Klim Churyumov ขณะศึกษาภาพถ่ายที่ถ่ายโดย Svetlana Gerasimenko ดาวหางอยู่ในกลุ่มดาวหางคาบสั้น คาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์คือ 6.6 ปี กึ่งแกนเอกของวงโคจรมีมากกว่า 3.5 หน่วยดาราศาสตร์เล็กน้อย มวลประมาณ 10 13 กิโลกรัม มิติเชิงเส้นของนิวเคลียสหลายกิโลเมตร

การศึกษาดังกล่าว อวกาศจำเป็นอย่างยิ่ง ประการแรก เพื่อศึกษาวิวัฒนาการของสสารของดาวหาง และประการที่สอง เพื่อทำความเข้าใจอิทธิพลที่เป็นไปได้ของก๊าซที่ระเหยในดาวหางที่มีต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าโดยรอบ ข้อมูลที่ได้รับจากภารกิจ Rosetta จะช่วยอธิบายวิวัฒนาการของระบบสุริยะและการเกิดขึ้นของน้ำบนโลก นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะพบร่องรอยอินทรีย์ของกรดอมิโนฟอร์ม L (รูปแบบ "มือซ้าย") ซึ่งเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก หากพบสารเหล่านี้ สมมติฐานของแหล่งอินทรียวัตถุจากนอกโลกจะได้รับการยืนยันใหม่ อย่างไรก็ตาม ต้องขอบคุณโครงการ Rosetta ที่ทำให้นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้สิ่งที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับดาวหางเอง

อุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวของนิวเคลียสของดาวหาง - ลบ 70 องศาเซลเซียส การวัดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Rosetta แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของดาวหางสูงเกินไปที่แกนกลางของมันจะถูกปกคลุมด้วยชั้นน้ำแข็งทั้งหมด นักวิจัยกล่าวว่าพื้นผิวของแกนกลางเป็นเปลือกฝุ่นสีเข้ม อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ยกเว้นว่าอาจมีแผ่นน้ำแข็งอยู่ที่นั่น

นอกจากนี้ยังพบว่ากระแสของก๊าซที่เล็ดลอดออกมาจากโคม่า (เมฆรอบๆ นิวเคลียสของดาวหาง) ได้แก่ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย ฟอร์มัลดีไฮด์ กรดไฮโดรไซยานิก เมทานอล ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนไดซัลไฟด์ ก่อนหน้านี้เคยคิดว่าเมื่อพื้นผิวน้ำแข็งของดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ร้อนขึ้น จะปล่อยเฉพาะสารประกอบระเหยง่ายที่สุดเท่านั้น คือ คาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์

ด้วยภารกิจ Rosetta นักดาราศาสตร์จึงดึงความสนใจไปที่รูปร่างดัมเบลล์ของนิวเคลียส เป็นไปได้ว่าดาวหางดวงนี้อาจเกิดจากการชนกันของโปรโตโคเมต์คู่หนึ่ง มีแนวโน้มว่าทั้งสองส่วนของร่างกาย 67P/Churyumov-Gerasimenko จะแยกออกจากกันเมื่อเวลาผ่านไป

มีสมมติฐานอีกข้อหนึ่งที่อธิบายการก่อตัวของโครงสร้างคู่โดยการระเหยอย่างเข้มข้นของไอน้ำในส่วนกลางของนิวเคลียสทรงกลมที่ครั้งหนึ่งของดาวหาง

ด้วยความช่วยเหลือของ Rosetta นักวิทยาศาสตร์พบว่าทุก ๆ ดาวหาง 67P / Churyumov-Gerasimenko จะปล่อยไอน้ำออกสู่อวกาศในปริมาณประมาณสองแก้ว (แต่ละ 150 มิลลิลิตร) ในอัตรานี้ ดาวหางจะเติมสระขนาดโอลิมปิกใน 100 วัน เมื่อเราเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น การปล่อยไอน้ำจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น

การเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุดจะเกิดขึ้นในวันที่ 13 สิงหาคม 2015 เมื่อดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko จะอยู่ที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด จากนั้นจะสังเกตการระเหยของสารที่รุนแรงที่สุด

ยานอวกาศโรเซตต้า

ยานอวกาศโรเซตตาร่วมกับยานสำรวจเชื้อสายฟิเล ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 2 มีนาคม พ.ศ. 2547 บนยานยิงอาเรียน 5 จากไซต์ปล่อยโครูในเฟรนช์เกียนา

ชื่อของยานอวกาศเป็นเกียรติแก่หินโรเซตตา ถอดรหัสจารึกบนโบราณนี้ แผ่นหินเสร็จสมบูรณ์ในปี 1822 โดยชาวฝรั่งเศส Jean-Francois Champollion อนุญาตให้นักภาษาศาสตร์สร้างความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในการศึกษาการเขียนอักษรอียิปต์โบราณ นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะมีการพัฒนาเชิงคุณภาพที่คล้ายคลึงกันในการศึกษาวิวัฒนาการของระบบสุริยะจากภารกิจ Rosetta

Rosetta เองเป็นกล่องอลูมิเนียมขนาด 2.8x2.1x2.0 เมตรพร้อมแผงโซลาร์เซลล์สองแผง แผงละ 14 เมตร ค่าใช้จ่ายของโครงการอยู่ที่ 1.3 พันล้านดอลลาร์และผู้จัดงานหลักคือ European Space Agency (ESA) NASA และหน่วยงานด้านอวกาศแห่งชาติของประเทศอื่น ๆ มีส่วนร่วมเล็กน้อย โดยรวมแล้ว มีบริษัท 50 แห่งจาก 14 ประเทศในยุโรปและสหรัฐอเมริกาเข้าร่วมในโครงการนี้ Rosetta มีเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ 11 ชนิด ซึ่งเป็นระบบพิเศษของเซ็นเซอร์และเครื่องวิเคราะห์

ในระหว่างการเดินทาง Rosetta ได้ทำการซ้อมรบสามครั้งรอบวงโคจรของโลกและรอบดาวอังคารหนึ่งครั้ง อุปกรณ์เข้าใกล้วงโคจรของดาวหางเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม 2014 ในระหว่างการเดินทางที่ยาวนาน อุปกรณ์ได้ทำการศึกษาจำนวนมาก ดังนั้นในปี 2550 เขาบินผ่านดาวอังคารเป็นระยะทางหนึ่งพันกิโลเมตร เขาได้ส่งข้อมูลไปยังสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์โลก

ในปี 2008 เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ชนกับดาวเคราะห์น้อย Steins ผู้เชี่ยวชาญภาคพื้นดินได้แก้ไขวงโคจรของเรือ ซึ่งไม่ได้ป้องกันไม่ให้มันถ่ายภาพพื้นผิวของเทห์ฟากฟ้า ในภาพ นักวิทยาศาสตร์พบหลุมอุกกาบาตมากกว่า 20 หลุมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 200 เมตรขึ้นไป ในปี 2010 Rosetta ได้ส่งภาพถ่ายของดาวเคราะห์น้อย Lutetia อีกดวงมายังโลก มัน ร่างกายสวรรค์กลายเป็นดาวเคราะห์ - การก่อตัวที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในอดีต ในเดือนมิถุนายน 2011 อุปกรณ์เข้าสู่โหมดสลีปเพื่อประหยัดพลังงาน และเมื่อวันที่ 20 มกราคม 2014 Rosetta "ตื่นขึ้น"

Philae โพรบ

ยานสำรวจนี้ตั้งชื่อตามเกาะฟิเลในแม่น้ำไนล์ในอียิปต์ มีมาแต่โบราณ สถานที่สักการะเช่นเดียวกับจานที่มีบันทึกอักษรอียิปต์โบราณของราชินีคลีโอพัตรา II และคลีโอพัตรา III เพื่อเป็นสถานที่ลงจอดบนดาวหาง นักวิทยาศาสตร์ได้เลือกสถานที่ที่เรียกว่า Agilika บนโลกนี้ยังเป็นเกาะบนแม่น้ำไนล์ซึ่งมีการเคลื่อนย้ายอนุสรณ์สถานโบราณบางแห่งซึ่งถูกคุกคามโดยน้ำท่วมอันเป็นผลมาจากการก่อสร้างเขื่อนอัสวาน

มวลของโพรบโคตร Philae คือหนึ่งร้อยกิโลกรัม ขนาดเชิงเส้นไม่เกินหนึ่งเมตร หัววัดมีเครื่องมือ 10 ชิ้นที่จำเป็นในการศึกษานิวเคลียสของดาวหาง ด้วยความช่วยเหลือของคลื่นวิทยุ นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะศึกษาโครงสร้างภายในของนิวเคลียส และไมโครกล้องจะทำให้สามารถถ่ายภาพพาโนรามาจากพื้นผิวของดาวหางได้ สว่านที่ติดตั้งบน Philae จะช่วยเก็บตัวอย่างดินจากความลึกสูงสุด 20 เซนติเมตร

แบตเตอรี่ Philae จะมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ 60 ชั่วโมง จากนั้นพลังงานจะถูกเปลี่ยนเป็นแผงโซลาร์เซลล์ ข้อมูลการวัดทั้งหมดจะถูกส่งไปยังยานอวกาศ Rosetta ทางออนไลน์และส่งไปยังโลก หลังจากการสืบเชื้อสายของ Philae อุปกรณ์ Rosetta จะเริ่มเคลื่อนออกจากดาวหางกลายเป็นดาวเทียม

ในการส่งยานอวกาศออกจากโลกซึ่งในสิบปีที่ระยะทาง 0.5 พันล้านกม. จากโลกของเราจะทันกับบล็อกเล็ก ๆ ขนาด 5 กม. เข้าสู่วงโคจรของมัน ค่อย ๆ ร่อนลงบนพื้นผิวของมันและศึกษาโครงสร้าง ของดาวหางนี้ - นี่คือสิ่งที่น่าอัศจรรย์ หลังจากการทดลองนี้ เที่ยวบินไปยังดวงจันทร์และดาวอังคารดูเหมือนจะเป็นงานที่ง่ายที่สุด อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้เกิดขึ้น และในวันที่ 12 พฤศจิกายน 2014 เครื่องบินทิ้งระเบิด Filai ได้ลงจอดบนดาวหาง 67P/ Churyumov-Gerasimenko และส่งภาพและข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากมายังโลกจากระยะทาง 500,000,000 กม. มีการพูดคุยและเขียนเกี่ยวกับกิจกรรมนี้เป็นจำนวนมากในขณะนี้ เราเองก็ไม่สามารถละเลยความสำเร็จในยุคของเราได้ เราหวังว่าในเอกสารนี้ซึ่งจัดทำขึ้นตามเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของผู้จัดเที่ยวบินคุณจะพบคำตอบสำหรับคำถามที่น่าสนใจมากมาย

ดาวหางคืออะไรและทำไมจึงเรียกว่าดาวหาง?ดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko ได้รับการตั้งชื่อตามผู้ค้นพบ Klim Churyumov และ Svetlana Gerasimenko ซึ่งพบและถ่ายภาพดาวหางในปี 1969 ขณะสังเกตท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวจากหอดูดาวของสถาบัน Astrophysical Institute ใน Alma-Ata ดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์หลายครั้งและมองเห็นได้จากโลก: ในปี 1969, 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 และ 2009 ในปี 2546 ได้ภาพดาวหางโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล ซึ่งทำให้สามารถประมาณขนาดของดาวหางได้ - ประมาณ 3 x 5 กม.

ทำไมสถานีอวกาศถึงตั้งชื่อว่า Rosetta? Rosetta (โรเซตตา) ได้รับการตั้งชื่อตามหินที่มีชื่อเสียงอย่าง "โรเซตต้าสโตน" ซึ่งมีน้ำหนัก 762 กก. ประกอบด้วยหินบะซอลต์ภูเขาไฟ และปัจจุบันเก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์แห่งชาติอังกฤษ กรุงลอนดอน หินทำหน้าที่เป็นกุญแจสำคัญในการถอดรหัสพระคัมภีร์อียิปต์โบราณ หินถูกค้นพบโดยทหารฝรั่งเศสที่กำลังเตรียมที่จะรื้อถอน กำแพงเก่าใกล้หมู่บ้านราชิด (โรเซตตา) ในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ในปี พ.ศ. 2342 จารึกที่แกะสลักบนหินประกอบด้วยอักษรอียิปต์โบราณและในขณะเดียวกันคำภาษากรีกที่เข้าใจได้ง่าย โดยการตรวจสอบจารึกบนหิน นักประวัติศาสตร์สามารถเริ่มถอดรหัสภาพวาดโบราณลึกลับและสร้างประวัติศาสตร์ขึ้นใหม่ได้ อียิปต์โบราณ. เช่นเดียวกับที่ Rosetta Stone ถือกุญแจสู่อารยธรรมโบราณ ยานอวกาศ Rosetta จะต้องไขปริศนาของโครงสร้างอาคารที่เก่าแก่ที่สุดของระบบสุริยะ นั่นคือดาวหาง

ทำไมโมดูลการสืบเชื้อสายจึงมีชื่อว่า Philai? Philae (Philae) - โมดูลการสืบเชื้อสายของ Rosetta ได้รับการตั้งชื่อตามการค้นพบที่ทำให้สามารถถอดรหัสจารึกอียิปต์โบราณได้ อนุสาวรีย์ Philae เป็นหนึ่งในสองเสาโอเบลิสก์ที่พบในปี 1815 บนเกาะ Philae (ปกติแปลว่า Philae ในภาษารัสเซีย) ทางตอนใต้ของอียิปต์ บนเสาโอเบลิสก์พบอักษรอียิปต์โบราณและคำภาษากรีกโบราณ นักวิทยาศาสตร์สามารถจำชื่อ "ปโตเลมี" และ "คลีโอพัตรา" ที่เขียนด้วยอักษรอียิปต์โบราณบนเสาโอเบลิสก์ได้ ในภาษารัสเซีย ยานลงจอด Philae บางครั้งออกเสียงว่า Philae ตามชื่อเกาะอียิปต์ แต่ต่างชาติไม่พูดแบบนั้น หากคุณฟังชาวยุโรป การออกเสียงจะขึ้นอยู่กับสำเนียง ภาษาอังกฤษพูดอะไรบางอย่างระหว่าง Fila กับ Fila ชาวอิตาลีมีความใกล้ชิดกับ Fila มาก

เส้นทางการบินเต็มรูปแบบคืออะไร?เส้นทางนั้นยากมากจริงๆ Rosetta เปิดตัวในปี 2547 จาก French Cosmodrome และในระยะแรกใช้ "วงโคจรที่จอดรถ" จากนั้นมันก็เร่งความเร็วเหมือนลูกบิลเลียดจักรวาลในระบบสุริยะ ทำให้เกือบสี่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในสิบปีในวิถีที่ซับซ้อน โดยใช้แรงโน้มถ่วงของโลกและดาวอังคาร ตารางการบินอวกาศที่น่าสนใจ:

การเตรียมตัวเข้าใกล้ดาวหาง (หลบหลีก) พฤษภาคม-สิงหาคม 2557

การสื่อสารกับโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร?ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดจากเครื่องมือบนสถานีถูกส่งไปยัง Earth ผ่านการสื่อสารทางวิทยุ ใช้ช่องทางการสื่อสารเดียวกันเพื่อควบคุมเครื่องมือบนเรือ Mission Control ตั้งอยู่ที่ European Space Operations Center (ESOC) ในเมืองดาร์มสตัดท์ ประเทศเยอรมนี

โรเซตต้าขนาดเท่าไหร่คะ?มีรูปภาพจำนวนมากซึ่งบางครั้งก็เป็นการยากที่จะประเมินขนาดที่แท้จริงของเรือจากพวกเขา Rosetta เป็นกล่องอลูมิเนียมขนาด 2.8 x 2.1 x 2.0 เมตร ด้านหนึ่งของอุปกรณ์เป็นจานเรดาร์หมุนได้สองเมตร - เสาอากาศ มีรถลงจอดอยู่ฝั่งตรงข้าม ปีกขนาดใหญ่ยื่นออกมาจากอีก 2 ด้าน พื้นที่ของแต่ละปีกคือ 32 ตร.ม. ปีกนก - 32 ม. แต่ละปีกประกอบด้วยห้าแผง ปีกทั้งสองมีอิสระที่จะหมุน ±180° เพื่อรับสูงสุด แสงแดด. มวลรวมของอุปกรณ์ประมาณ 3 ตัน ซึ่งมวลของเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์คือ 165 กก. โมดูลการสืบเชื้อสาย Philai มีน้ำหนัก 100 กก. และมีเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ 10 ชิ้นที่มีน้ำหนัก 21 กก.

ใครสร้างและปล่อยยานอวกาศ ราคาเท่าไหร่?มีบริษัทมากกว่า 50 แห่งจาก 14 ประเทศในยุโรปและสหรัฐอเมริกาเข้าร่วมในโครงการนี้ ผู้พัฒนาหลักคือ Astrium Germany กับผู้รับเหมา: Astrium UK (แท่นต่อเรือ), Astrium France (อุปกรณ์การบิน), Alenia Spazio (การประกอบ, การประกอบชิ้นส่วน, การควบคุม) ค่าใช้จ่ายของโครงการอวกาศอยู่ที่ประมาณ 1.4 พันล้านยูโร

Philai ส่งอะไรมายังโลก 12 พฤศจิกายน จาก สถานีอวกาศโรเซตตาถูกลงสู่พื้นผิวดาวหางโดยยานฟีไล นักวิทยาศาสตร์พบปัญหาที่ไม่คาดคิด - ฉมวกที่ออกแบบมาให้จับบนพื้นผิวทันทีไม่ทำงาน เป็นผลให้อุปกรณ์กระโดดสองครั้งก่อนที่จะจับที่พื้นผิว ตำแหน่งที่แน่นอนของ Philai ไม่เป็นที่รู้จัก อย่างไรก็ตาม การสื่อสารกับอุปกรณ์ยังคงดำเนินต่อไป ข้อมูลและภาพจากพื้นผิวถูกส่งไปยังโลก รวมทั้งมีการส่งข้อมูลการวัดอุณหภูมิ อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ MUPUS (เซ็นเซอร์อเนกประสงค์สำหรับพื้นผิวและพื้นผิวย่อย) ซึ่งอยู่บนร่างกายของ Filai ทำงานระหว่างการลงจอดทั้งหมดและสัมผัสพื้นผิวสามครั้ง ในระหว่างการลงจอดครั้งสุดท้าย MUPUS บันทึกอุณหภูมิที่ -153°C ใกล้ด้านล่างของระเบียงด้านนอกของรถในขณะก่อนที่จะนำไปใช้กับพื้นผิว หลังจากลงจอดและใช้งาน เซ็นเซอร์ใกล้กับส่วนบนของยานเย็นลงอีก 10°C ในเวลาประมาณครึ่งชั่วโมง นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าการระบายความร้อนเกิดขึ้นเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสีไปยังผนังที่ใกล้ที่สุด (ความหยาบบนพื้นผิวของดาวหาง) ที่มองเห็นได้ในภาพ หรือเนื่องจากการจุ่มเซ็นเซอร์ลงในฝุ่นเย็นบนพื้นผิวของดาวหาง ตามที่วางแผนไว้ พื้นผิวถูกเจาะด้วยดอกสว่าน CD2 แบบพิเศษ จากนั้นจึงย้ายตัวอย่างที่นำไปยังเครื่องวิเคราะห์ COSAC อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าสว่านจะส่งตัวอย่างลึกจริง ๆ ไม่ใช่ก๊าซและฝุ่นจากพื้นผิวเพราะ ฟิไลไม่ได้ยึดติดกับพื้นผิวเพียงพอและสามารถลอยขึ้นได้ระหว่างการเจาะ การวิเคราะห์วัสดุกำลังดำเนินอยู่ เป็นที่แน่ชัดแล้วว่าระบบ COSAC ในระหว่างการลงจอดของโมดูลการสืบเชื้อสาย ได้รับข้อมูลอันมีค่าว่าก๊าซบนพื้นผิวของดาวหางมีโมเลกุลอินทรีย์อยู่ ระบบปโตเลมียังประสบความสำเร็จในการรวบรวมก๊าซ และขณะนี้กำลังวิเคราะห์สเปกตรัมและการระบุโมเลกุล

น่าเสียดายที่สามวันหลังจากลงจอดบนพื้นผิวของดาวหาง แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของยานลงจอด Philai ถูกระบายออกจนหมดและการสื่อสารกับแบตเตอรี่ก็หายไป

ฟีไล "ตื่น" แล้วทำงานต่อได้ไหม?

นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ยกเว้นความเป็นไปได้ดังกล่าว Mario Salatti (ผู้จัดการโครงการ Philae) หวังว่า Philai จะรับรู้และทำการวัดต่อไปบนพื้นผิวของดาวหาง แม้ว่าสถานที่ซึ่งตอนนี้ Philae ตั้งอยู่จะได้รับรังสีดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อย แต่ในทางกลับกัน ก็เปิดมุมมองใหม่ๆ ในขณะนี้อุปกรณ์อยู่ภายใต้เงาของก้อนหินซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าที่วางแผนไว้ และเมื่อ Philai ตื่นขึ้น เขาจะสามารถทำงานได้นานกว่าที่คาดไว้ บางทีอาจจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด

โรเซตตาจะบินใกล้ดาวหางนานแค่ไหน?โรเซตตาจะอยู่ใกล้ดาวหางตลอดเวลาในขณะที่ดาวหางบินเข้าหาดวงอาทิตย์และนานกว่านั้น - จนถึงเดือนธันวาคม 2558 การเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุดจะเกิดขึ้นในวันที่ 13 สิงหาคม 2558 นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะได้รับข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับ ดาวหางขณะที่มันร้อนขึ้น

ภาพที่อัปเดตอย่างต่อเนื่องที่ส่งโดย Rosetta สามารถดูได้จากเว็บไซต์ของ European Space Agency (ESA) http://sci.esa.int/rosetta/

ปรัชญาในหัวข้อ:

โครงการอวกาศ Rosetta นั้นน่าประทับใจมาก ในความคิดของฉัน ภารกิจหลัก (การศึกษาดาวหาง) ไม่ใช่แม้แต่ภารกิจที่สำคัญ แต่เป็นการดำเนินการของเที่ยวบินทั้งหมดและการลงจอดบนดาวหาง สิ่งนี้พูดถึงความเป็นไปได้มหาศาลของเทคโนโลยีสมัยใหม่ในการแปลงสัญญาณวิทยุและการส่งสัญญาณในระยะทางไกล เกี่ยวกับการประดิษฐ์และการทดสอบอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ที่น่าอัศจรรย์แบบใหม่ เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการวางแผนเที่ยวบินโดยใช้ความเร่งโน้มถ่วง ฯลฯ ความสำเร็จที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือการรวมตัวกันของนักวิทยาศาสตร์จาก ประเทศต่างๆสำหรับโครงการเดียว

ในเวลาเดียวกัน ข้าพเจ้าอดไม่ได้ที่จะอภิปรายเชิงปรัชญาสองสามเรื่องเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของมนุษยชาติ กว่าทศวรรษที่ผ่านมา ประสบความสำเร็จมากมายในด้านนี้ เทคโนโลยีสารสนเทศ. ผู้คนสามารถติดต่อกันและอุปกรณ์โดยใช้ อุปกรณ์มือถือเชื่อมต่อกับ เวิลด์ไวด์เว็บ- อินเตอร์เน็ต อย่างไรก็ตาม สำหรับความเร็วที่แท้จริงของการเคลื่อนไหวของบุคคลและวัตถุอื่นๆ เรายังไม่ประสบความสำเร็จมากนัก ความเร็วของการเคลื่อนที่ยังล้าหลังความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลอยู่มาก ขณะนี้สัญญาณจากดาวหาง 67P/Churyumov-Gerasimenko ใช้เวลา 28 นาที และจรวดใช้เวลา 10 ปีกว่าจะไปถึงดาวหาง ความเป็นไปได้ในการสำรวจอวกาศของเรานั้นถูกจำกัดด้วยวิธีการและความเร็วในการเคลื่อนที่ มนุษย์สามารถเข้าใกล้ 300,000 กม./วินาทีได้หรือไม่? จะมี teleportation หรือไม่? นี่เป็นเรื่องที่ยอดเยี่ยม แต่สำหรับเวลาของเราเท่านั้น อย่าลืมว่าวิดีโอโฟนเป็นจินตนาการในต้นศตวรรษที่ 20 ด้วย