Attēla kredīts: ESA
Plānots, ka Rosetta 26. februārī tiks palaista uz raķetes Ariane-5 no Kourou, Francijas Gviānā.
Pēc tam, kad sākotnēji bija paredzēts sākt apmēram pirms gada, Rosetta ceļojums bija jāatliek piesardzības dēļ pēc atšķirīgas Ariane-5 versijas sabojāšanas 2002. gada decembrī. Šī būs pirmā misija - orbītā un nolaišanās uz komētas - viena. ledaino ķermeņu, kas pārvietojas pa Saules sistēmu un, tuvojoties Saulei, izveido raksturīgu asti.
Šī kavēšanās nozīmēja, ka sākotnējo misijas mērķi - komētu Wirtanen - vairs nevarēja sasniegt. Tā vietā ir izvēlēts jauns mērķis - Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko, kuru Rosetta sastapsies 2014. gadā pēc “biljarda bumbas”. ceļojums caur Saules sistēmu, kas ilgst vairāk nekā desmit gadus. Rosetas vārds cēlies no slavenā Rosetta akmens ?, no kura gandrīz pirms 200 gadiem tika atšifrēti Ēģiptes hieroglifi. Līdzīgā veidā zinātnieki cer, ka kosmosa kuģis Rosetta atraisīs Saules sistēmas noslēpumus.
Komētas ir ļoti interesanti objekti zinātniekiem, jo to sastāvs atspoguļo to, kā Saules sistēma bija, kad tā bija ļoti jauna un joprojām bija “nepabeigta”, pirms vairāk nekā 4600 miljoniem gadu. Kopš tā laika komētas nav daudz mainījušās. Orbītā ap Komētu Čurumovu-Gerasimenko un piezemējoties uz tās, Rosetta apkopos informāciju, kas nepieciešama, lai izprastu mūsu Saules sistēmas izcelsmi un attīstību. Tas arī palīdzēs atklāt, vai komētas ir veicinājušas dzīvības sākšanos uz Zemes. Faktiski komētas ir sarežģītu organisko molekulu nesēji, kas, nonākot uz Zemi triecienu rezultātā, iespējams, spēlēja lomu dzīvo formu izcelsmē. Turklāt - nepastāvīgs? Arī komētu pārnēsātajiem gaismas elementiem varētu būt bijusi liela nozīme Zemes okeānu un atmosfēras veidošanā.
? Rosetta ir viena no vissarežģītākajām līdz šim veiktajām misijām ,? saka profesors Deivids Dudvuds, EKA zinātnes direktors. "Neviens nekad nav mēģinājis tādu misiju, kas būtu unikāla ar tās zinātnisko nozīmi, kā arī sarežģītajiem un iespaidīgajiem starpplanētu kosmosa manevriem." Pirms mērķa sasniegšanas 2014. gadā Rosetta četras reizes apļos Sauli pa platām cilpām iekšējā Saules sistēmā. Ilgā pārgājiena laikā kosmosa kuģim būs jāiztur daži ārkārtēji termiski apstākļi. Kad tas būs tuvu kometai Čuryumovam-Gerasimenko, zinātnieki to veiks ar smalku bremzēšanas manevru; kosmosa kuģis pēc tam cieši riņķos pa komētu un uzmanīgi nometīs uz tā zemi. Tas nolaidīsies uz neliela, ātri pārvietojama kosmiskās lodes? par kuru “ģeogrāfiju” pagaidām nav zināms.
Pārsteidzošs 10 gadu starpplanētu pārgājiens
Rosetta ir apmēram trīs metrus augsts trīs tonnu kastes tipa kosmosa kuģis ar diviem 14 metru saules paneļiem. Tas sastāv no orbitera un zemes. Zeme ir aptuveni metra gara un 80 centimetru augsta. Ceļa laikā uz komētu Čuryumovu-Gerasimenko tā tiks piestiprināta pie orbitera sāniem. Kopumā Rosetta veic 21 eksperimentu, 10 no tiem - uz zemes. 10 gadu ilgā pārgājiena laikā uz komētu tie tiks pārziemoti.
Kāpēc Rosetta kruīzam ir nepieciešams tik ilgs laiks? Lai sasniegtu komētu Čuryumovu-Gerasimenko, kosmosa kuģim jāiet dziļā kosmosā tik tālu no Saules kā Jupiteram. Neviens palaidējs, iespējams, nevarēja nokļūt Rosetta tieši tur. ESA kosmosa kuģis iegūs ātrumu no gravitācijas? nodrošina četri planētu lidojumi: viens no Marsa 2007. gadā un trīs no Zemes 2005., 2007. un 2009. gadā. Ceļojuma laikā Rosetta arī divreiz šķērsos asteroīda jostu, kur lido ar vienu vai vairākiem šiem primitīvajiem. objekti ir iespējami. Jau ir identificēti vairāki kandidātu mērķi, bet galīgā atlase notiks pēc atklāšanas, kad misijas inženieri būs pārbaudījuši pārpalikuma daudzumu. Šo tikšanos laikā zinātnieki plāno ieslēgt Rosetta instrumentus šo lielā mērā neizpētīto Saules sistēmas ķermeņu zinātniskiem pētījumiem.
Garie ceļojumi dziļā kosmosā ietver daudzus draudus, piemēram, ārkārtējas temperatūras izmaiņas. Rosetta atstās Zemes telpas labdabīgo vidi tumšajiem, aukstajiem reģioniem aiz asteroīda jostas. Lai pārvaldītu šīs termiskās slodzes, eksperti ir veikuši ļoti smagus testus pirms palaišanas, lai izpētītu Rosetta izturību. Piemēram, viņi ir uzkarsējuši tā ārējās virsmas līdz vairāk nekā 150 ° C, pēc tam nākamajā testā to atdzesējuši līdz -150 ° C.
Kosmosa kuģis tiks pilnībā atkārtoti aktivizēts pirms komētas atrašanās manevra 2014. gadā. Tad Rosetta ap šo komētu riņķos? objekts tikai aptuveni 4 kilometru diametrā, kamēr tas kursē caur Saules sistēmu ar ātrumu 135 000 kilometru stundā. Satikšanās laikā? ap 675 miljoniem kilometru no Saules? Komēta Churyumov-Gerasimenko diez vai parādīs jebkādu virsmas aktivitāti. Tas nozīmē, ka raksturīgā koma? (komētas atmosfēra?) un aste vēl neveidosies attāluma no Saules dēļ. Komētas aste faktiski ir veidota no putekļu graudiem un sasaldētām gāzēm no komētas virsmas, kas iztvaiko Saules karstuma dēļ.
Sešu mēnešu laikā Rosetta pirms izkraušanas vietas izvēles plaši kartēs komētas virsmu. 2014. gada novembrī zemnieks no kosmosa kuģa tiks izmests no tāda augstuma, kas varētu būt pat viens kilometrs. Pieskāriens notiks pastaigas ātrumā, apmēram viens metrs sekundē. Tūlīt pēc pieskāriena zemējuma nolaišanas harpūna iemetīs zemē, lai izvairītos no atlecšanas no virsmas atpakaļ kosmosā, jo komētas ārkārtīgi vājais gravitācijas spēks vien nesaturēsies pie zemes. Operācijas un zinātniskie novērojumi uz virsmas ilgs vismaz nedēļu, bet var turpināties daudzus mēnešus. Papildus tuvplāna attēlu uzņemšanai zemnieks iedziļināsies tumšajā organiskajā garozā un ņems pirmatnējos ledus un gāzes paraugus.
Nosēšanās operācijas laikā un pēc tās Rosetta turpinās riņķot un pētīt komētu: tas būs pirmais kosmosa kuģis, kas tuvās telpās būs liecinieks komētā notiekošajām izmaiņām, kad komēta tuvojas Saulei un audzē komu un asti, un pēc tam dodas prom. no tā. Ceļojums noslēgsies 2015. gada decembrī pēc 12 gadu piedzīvojumiem, kad komēta būs tuvāk pietuvojusies Saulei un ir ceļā uz ārējo Saules sistēmu.
Studē komētu uz vietas
Rosetta mērķis ir ļoti sīki izpētīt komētu. Orbītā esošajos instrumentos ietilpst vairākas kameras un spektrometri, kas darbojas dažādos viļņu garumos: infrasarkanā, ultravioletā, redzamā un mikroviļņu krāsā. Turklāt pastāv arī dažādi citi instrumenti, lai veiktu in situ analīzi. Kopā tie cita starpā sniegs ļoti augstas izšķirtspējas attēlus un informāciju par komētas formu, blīvumu, temperatūru un ķīmisko sastāvu. Rosetas instrumenti analizēs gāzes un putekļu graudus komā, kas veidojas, kad komēta aktivizējas, kā arī mijiedarbību ar saules vēju.
Desmit eksperimenti ar zemi veiks komētas virsmas un pazemes materiāla sastāva un struktūras analīzi uz vietas. Urbšanas sistēma ņem paraugus līdz 30 centimetriem zem virsmas un padod tos kompozīcijas analizatoriem. Citi instrumenti mērīs tādas īpašības kā virsmas izturība, blīvums, tekstūra, porainība, ledus fāzes un termiskās īpašības. Atsevišķu graudu mikroskopiskie pētījumi mums pastāstīs par tekstūru.
Darbības uz zemes
Visi zinātniskie dati, ieskaitot tos, kas tiek pārraidīti no krastmalas, tiks glabāti orbiterā, lai tos varētu pieslēgt Zemei nākamajā zemes stacijas kontaktā. ESA ir uzstādījusi jaunu dziļā kosmosa antenu Jaunajā Norcijā, netālu no Pertas Austrālijas rietumos, kā galveno sakaru savienojumu starp kosmosa kuģi un ESOC Mission Control Darmštatē, Vācijā. Šī 35 metru diametra paraboliskā antena ļauj radio signālam sasniegt attālumu vairāk nekā miljons kilometru attālumā no Zemes. Radio signāliem, kas pārvietojas gaismas ātrumā, būs nepieciešamas līdz 50 minūtēm, lai aptvertu attālumu starp kosmosa kuģi un Zemi.
Celtniecības Rosetta
Rosetta tika izraudzīta par misiju 1993. gadā. Kosmosa kuģi kā galveno darbuzņēmēju uzbūvēja Astrium Germany. Galvenie apakšuzņēmēji ir Astrium UK (kosmosa kuģu platforma), Astrium France (kosmosa kuģu avionika) un Alenia Spazio (montāža, integrācija un pārbaude). Rosetta industriālajā komandā ir iesaistīti vairāk nekā 50 darbuzņēmēji no 14 Eiropas valstīm, Kanādas un ASV.
Zinātniskie konsorciji no institūtiem visā Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs ir nodrošinājuši instrumentus orbītā. Eiropas konsorcijs Vācijas Aviācijas un kosmosa pētniecības institūta (DLR) vadībā ir nodrošinājis zemi. Rosetta 2000. gada ekonomiskajos apstākļos ir maksājusi EKA 770 miljonus euro. Tas ietver uzsākšanu, kā arī visu attīstības un misijas operāciju periodu no 1996. līdz 2015. gadam. Krāvējs un eksperimenti, tā sauktā “krava”, nav iekļauti, jo tos finansē dalībvalstis ar zinātnisku institūtu starpniecību.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
