Маленький рикошет для аппарата

Новости – В мире

Источник: ESA

11 ноября в полдень Европейское космическое агентство сообщило, что посадочный модуль «Фила» успешно отделился от зонда «Розетта», который изучает комету Чурюмова-Герасименко с начала августа этого года, и готовится совершить посадку на поверхность этого небесного тела ориентировочно в 18:00 мск. Ученые объяснили, как будет проходить это историческое событие, что может помешать «Филе» исполнить свою миссию и какие научные загадки он будет разгадывать.

Зонд «Розетта» отправился к комете Чурюмова-Герасименко больше десяти лет назад, в августе 2004 года. Главная цель этого путешествия длиной в 6,4 млрд километров — поиск ответа на вопрос, как выглядела Солнечная система в юности и откуда взялась вода на Земле, Марсе и других внутренних планетах. Запасы льда и вмороженной в него органики и сложных неорганических соединений, покрывающие поверхность ядра кометы, помогут ученым сделать это.

Подготовка к посадке модуля «Фила», названного так в честь древнеегипетского обелиска на острове Филэ, началась буквально сразу после сближения «Розетты» с кометой. Еще в середине августа зонд совершил серию маневров, который позволил ему втрое снизить расстояние, отделяющее его от поверхности кометы, и заметно снизил скорость вращения вокруг нее. Впоследствии «Розетта» еще несколько раз сменила параметры своей орбиты для того, чтобы сделать миссию модуля максимально безопасной и чтобы приблизиться к предполагаемой точке посадки «Филы» — Агилкии.

Место для посадки модуля было выбрано уже после сближения «Розетты» с кометой Чурюмова-Герасименко — в конце августа специалисты ЕКА проанализировали первые данные и снимки, собранные 12 инструментами зонда, и выделили пять участков, которые показались им интересными с научной точки зрения. Чуть позже, в середине сентября, научная и инженерная команды «Розетты», руководствуясь соображениями безопасности, окончательно выбрали точку посадки, которая получила кодовое имя «участок J», расположенный практически в центре той части кометы Чурюмова-Герасименко, которая сейчас повернута к Солнцу. Его «дублером», если посадка в этой части небесного тела была бы невозможной по каким-то причинам, должна была стать точка под обозначением «участок C».

Буквально неделю назад, когда ученым стало ясно, что посадку в «участке J» можно осуществить без больших проблем, они дали ему новое имя — Агилкия. На Земле это имя носит еще один остров в течении реки Нил, куда был перевезен храмовый комплекс Исиды с острова Филэ после того, как правительство Египта приняло решение построить плотину Асуанской ГЭС в 60-х годах прошлого века.

Всю прошлую неделю европейские планетологи, инженеры ЕКА и другие специалисты ЦУП в Дармштадте готовились к этому историческому событию. Не все протекает так безоблачно, как хотелось бы. Сначала «Фила» упорно не хотел включаться и выдавал ошибки, которые были исправлены при помощи перезагрузки бортового компьютера.

В процессе проверки научных инструментов и приборов «Филы» выяснилось, что один из ключевых элементов посадочной системы — газовый двигатель модуля — не функционирует должным образом. Он предназначен для решения одной специфической проблемы, которая может возникнуть при посадке. Когда «Фила» коснется кометы и попытается прикрепиться к ней, модуль может «отскочить» от нее из-за слишком высокой скорости движения или неудачной точки касания.

По замыслу инженеров, создавших «Розетту» и «Филу», газовый двигатель должен был включиться в этот момент и буквальным образом «прижать» модуль к ее поверхности, выпустив струю газа в сторону открытого космоса. Во время долгого вояжа «Розетты» к комете Чурюмова-Герасименко главная часть этого двигателя — баллон со сжатым азотом — была закупорена при помощи парафиновой пробки.

Непосредственно перед посадкой «Филы» эту пробку должна была пробить специальная игла, или же два ее дублера. Во время последней проверки модуля выяснилось, что ни одна из них так и не смогла справиться с этой задачей, несмотря на неоднократные попытки инженеров провести эту операцию.

Пока специалисты ЕКА не до конца уверены, в чем заключается неисправность — некоторые представители ведомства, например, Паоло Ферри, один из руководителей Центра полетов ЕКА, полагают, что проблема заключается не в иглах или в печати, а в датчиках давления. Соответственно, есть небольшая надежда на то, что «Фила» все же сможет использовать газовый двигатель для совершения посадки.

Еще до этого неприятного открытия специалисты ЕКА отмечали, что посадка «Филы» на поверхность кометы сопряжена с высоким риском из-за ее сложного рельефа — вероятность успешной посадки, составляла всего 75% даже в том случае, если все шло по плану. Поломка системы, которая должна была играть роль тормоза для посадочного модуля, заметно понизила шансы на успех. По этой причине окончательное решение о том, что посадка все же должна состояться, было принято буквально пару часов назад, в 10 утра по московскому времени.

Источник: ESA

По словам представителей ЕКА, руководство миссии решило пойти на подобный риск по одной простой причине — четыре неудачных попытки включить газовый двигатель убедили инженеров в том, что он действительно необратимо и бесповоротно сломан. Поэтому откладывать посадку нет смысла — шансы на успех сегодня и в последующие дни будут одинаковыми. Как отметил Марк Тейлор, научный руководитель проекта «Розетта», ЕКА не будет считать миссию проваленной даже в том случае, если посадка не будет удачной.

Спускаемый модуль уже прошел «точку невозвращения» — сигнал на отделение «Филы», переход на автономное питание и на запуск программы посадки был отправлен через несколько минут после того, как представители ЕКА заявили о своем решении. В 12.03 по московскому времени «Розетта» передала на Землю сигнал об успешном завершении этого процесса.

По текущим оценкам специалистов ЦУП в Дармштадте, посадка «Филы» на поверхность Агилкии займет около семи часов, и примерно в семь часов вечера спускаемый модуль должен коснуться кометы Чурюмова-Герасименко. Из-за большого расстояния между Землей и «Розеттой» — 510 миллионов километров, мы узнаем об этом событии только через час, когда ЦУП, зонд и посадочный обменяются сигналами.

Первые два часа самостоятельного полета «Филы», которые американский астроном Грэг Уэйн из Лаборатории реактивного движения НАСА окрестил «двумя часами ужаса», были самыми сложными и волнительными для ЕКА, так как в это время «Розетта» не может поддерживать связь с модулем. Эта фаза посадки завершилась успешно — как сообщил Паоло Ферри во время прямого эфира, Центр управления полетами получил первые сигналы о поступающей с «Филы» телеметрии в 14.07 по московскому времени.

Ученые и инженеры следили за судьбой посадочного модуля в это время при помощи камер и инструментов орбитального зонда. Как сообщает ЕКА, первые фотографии «Филы» на фоне кометы Чурюмова-Герасименко будут переданы на Землю ориентировочно в три часа дня.

В эти два часа «Фила» проверил работоспособность ног, посадочных гарпунов и прочих инструментов, раскрыл антенну и установил контакт с «Розеттой», а также начал снимать процесс посадки при помощи камеры ROLIS. Кроме того, посадочный модуль совершил серию маневров, которые изменят его траекторию и позволят ему мягко сесть на поверхность кометы, чье притяжение в 10 тысяч раз меньше земного.

Сбор научных данных начнется еще до того, как «Фила» коснется поверхности— во время посадки его инструменты будут анализировать химический состав, структуру и другие характеристики газа и пыли, свойства окружающих комету магнитных полей и плазмы. Часть этих данных, вместе с прощальными фотографиями «Розетты» и «Филы», будут переданы на Землю еще во время снижения модуля. Это позволит ученым узнать что-то новое о комете даже в том случае, если посадка будет неудачной.

Когда «Фила» коснется поверхности, модуль выстрелит два гарпуна, которые прикрепят и притянут его к комете. В это же время «ноги» посадочного модуля попытаются закопаться в грунт и «вкрутят» в него особые шурупы-ледобуры, которые помогут «Филе» удерживать себя на месте. Как уже отмечалось выше, пока не понятно, сможет ли модуль использовать газовый двигатель для посадки.

Если все пройдет удачно для европейского кометного первопроходца, он начнет изучать химический состав и другие тайны кометы Чурюмова-Герасименко на протяжении около 68 часов, на что рассчитаны его батареи. За эти три неполных дня ученые предпримут несколько попыток повернуть «Филу» вокруг своей оси для того, чтобы получить панорамные снимки. Пока нет никаких гарантий, что это удастся совершить — если почва кометы окажется слишком мягкой, то зонд частично «утонет» в ней и не сможет поворачиваться.

После того как батареи «Филы» иссякнут, работа «Розетты» не закончится — она продолжит картографирование поверхности кометы. Официально ее миссия должна завершиться 31 декабря 2015 года. Тем не менее, специалисты ЕКА считают, что ловец комет продолжит свою работу и после этой отметки и будет продолжать передавать на Землю уникальную информацию о химическом составе, прошлом и структуре этого своеобразного архива истории Солнечной системы.