Автоматическая межпланетная станция нового типа готовится к исследованию далекой кометы Чурюмова – Герасименко
Автоматическая межпланетная станция "Розетта", запущенная Европейским космический агентством около десяти лет назад, вышла из спящего режима и начала подготовку к выполнению своей основной миссии – исследованию кометы Чурюмова – Герасименко.
Станция "Розетта" – это, пожалуй, самый амбициозный межпланетный проект Европейского космического агентства. Главная цель миссии – впервые в истории выйти на орбиту вокруг ядра кометы и проследить за происходящими на нем процессами, пока комета будет сближаться с Солнцем. Также на борту станции находится автономный спускаемый аппарат "Филы", которому предстоит впервые осуществить управляемую посадку на поверхности ядра кометы.
Этот полет замышлялся еще в 1970-х годах, одобрение получил в 1993-м, строили станцию десять лет, еще столько же она находилась в полете, и вот сейчас начинается заключительная, самая главная часть всей миссии. Первоначально проект планировался как совместный NASA, а целью ставилось получение образцов кометного вещества и доставка их на Землю. Но когда NASA постигло сокращение финансирования, американцы отказались от участия в проекте. Оставшись одни, европейцы посчитали свои ресурсы и поняли, что на создание возвращаемого аппарата им сил не хватит. Поэтому было решено отправить к комете максимально оснащенный исследовательский аппарат и изучать ее на месте.
Специалисты Европейского космического агентства работают с копией "Розетты" в контрольном центре в Германии
Станция и спускаемый аппарат были названы в честь знаменитого Розеттского камня и обелиска из Филы, изучение которых позволило ученым прикоснуться к истокам цивилизации – понять, как читаются древнеегипетские иероглифы. В этом полете тоже делается попытка проникнуть в истоки, но только всей Солнечной системы. Ведь именно кометы считаются древнейшими объектами, сохранившими вещество от самых ранних этапов ее развития. Их исследование может пролить свет на то, как образовалась наша планетная система.
До сих пор кометы изучались космическими аппаратами только с пролетной траектории, сближаясь с ними на высокой скорости. Это не позволяло исследовать чрезвычайно интересные процессы, сопровождающие пробуждение кометы под действием солнечного тепла, когда ядро начинает выбрасывать газ и пыль, из которых образуется кометный хвост. Когда в 1986 году к Земле возвращалась комета Галлея, ей навстречу вышел целый флот из пяти космических аппаратов – два советских ("Вега-1" и "Вега-2"), два японских и европейский "Джотто", который подлетел к ней ближе всех. Но встреча происходила на скорости около 70 км/с, так что времени на исследования было очень мало. В 2005 году американский космический аппарат "Дип Импакт" встретился с кометой Темпеля и сбросил на нее неуправляемый ударник – 370 кг меди. При ударе со скоростью 29 км/с произошел взрыв, спектр которого изучали со стороны. Но этот процесс, опять же, длился совсем недолго.
"Розетта" должна выйти на орбиту вокруг ядра кометы и сопровождать его по мере приближения к Солнцу. Такие маневры уже были отработаны на астероидах. Но ядро кометы – совсем другой объект, гораздо более активный и опасный. Из него летит пыль, выделяются газы. И при этом на его поверхность планируется посадить спускаемый аппарат массой около 100 кг, напичканный научным оборудованием. Ничего подобного на астероидах прежде не делалось.
"Розетта" – крупный космический аппарат, размером два на три метра и массой около трех тонн. Он снабжен двухметровой антенной дальней космической связи и солнечными батареями размахом 32 метра. На его борту установлено 11 научных приборов и еще 10 находятся на спускаемом аппарате "Филы". Три тонны – это очень много для межпланетной станции, и такое количество приборов редко встречается на станциях в дальнем космосе. Можно по пальцам пересчитать аппараты такого масштаба. Это очень серьезная и сложная научная станция, сравнимая со знаменитыми аппаратами "Кассини" и "Галилео", которые оправлялись к Сатурну и Юпитеру.
Аппарат летел к комете по очень сложной траектории, включающей четыре гравитационных маневра в поле тяготения двух планет – три возле Земли и один, особенно сложный, возле Марса. По пути станция изучила с пролетной траектории два астероида: Штейнс в 2008 году и Лютецию в 2010-м. Оба они находятся далеко за орбитой Марса. Сложность полетного плана во многом связана с тем, что первоначально аппарат планировали отправить к другой цели – комете Виртанена. Стартовать к ней надо было в 2003 году, но в тот момент ракета-носитель"Ариан-5" была под подозрением, что с ней не все в порядке. В Европейском космическом агентстве побоялись рисковать столь масштабным проектом, как "Розетта", и ставить аппарат на ракету, которой не вполне доверяли, не решились. Пришлось поменять цель полета, разработать совершенно новый маршрут и в 2004 году стартовать к комете Чурюмова –Герасименко. Это удивительный случай – при планировании космических миссий делать такие замены чрезвычайно сложно.
В результате план полета "Розетты" усложнился, его можно сравнить с целой серией каскадерских трюков. Последний гравитационный маневр возле Земли вывел станцию на вытянутую эллиптическую орбиту, доходящую почти до Юпитера. Двигаясь по ней, "Розетта" медленно сближается со своей главной целью. Однако в последние два года траектория станции проходила так далеко от Солнца, что его света не хватало для полноценной работы солнечных батарей, и поэтому станцию перевели в спящий режим. Сейчас, строго по графику, космический аппарат проснулся и приступил к прогреву приборов.
Примерно в мае 2014 года "Розетта" приблизится к комете настолько, что можно будет начинать активные маневры по коррекции орбиты, чтобы уравнять скорости и аккуратно выйти на орбиту вокруг кометного ядра. Ядро – очень маленький объект размером всего 3 на 5 км. Отыскать его в дальнем космосе и выйти на орбиту невероятно сложно, но американцы и японцы уже проделывали подобное с астероидами. Выход станции на орбиту вокруг ядра кометы запланирован на август, посадка спускаемого аппарата – на ноябрь, когда у кометы по мере ее приближения к Солнцу начнет образовываться хвост. А самые интересные результаты ожидаются в августе 2015 года, когда комета вместе с сопровождающими ее аппаратами "Розетта" и "Филы"; пройдет перигелий – точку максимального сближения с Солнцем, лежащую между орбитами Земли и Марса.
