في المستقبل القريب ، سيتم إيقاف تشغيل جميع أنظمة مسبار Rosetta ، وسيتم دفن المسبار نفسه اليوم ، 30 سبتمبر ، الساعة 13:40 بتوقيت موسكو على المذنب 67P / Churyumov - Gerasimenko. تذكر الحياة بالمعالم الرئيسية لهذه التجربة الفضائية الهائلة التي استمرت اثني عشر عامًا.
حلم مذنب
منذ أكثر من 12 عامًا ، في 2 مارس 2004 ، تم إطلاق مركبة الإطلاق Ariane-5 تحمل مسبار الفضاء Rosetta من موقع الإطلاق Kourou في غيانا الفرنسية. قبل المسبار كانت عشر سنوات من السفر عبر الفضاء ولقاء مذنب. كانت أول مركبة فضائية تُطلق من الأرض ، وكان من المفترض أن تصل إلى مذنب ، وتهبط بمركبة هبوط عليها وتخبر أبناء الأرض أكثر قليلاً عن هذه الأجرام السماوية التي تصل إلى النظام الشمسي من الفضاء السحيق. لكن تاريخ "رشيد" بدأ قبل ذلك بكثير.
تتبع روسي
في عام 1969 ، صور المذنب 32P / Comas Sola مأخوذ من قبل عالم الفلك السوفياتيسفيتلانا جيراسيمنكو في مرصد ألما آتا ، عالم فلك سوفيتي آخر كليم تشوريوموف ، على حافة الصورة ، تم العثور على مذنب غير معروف للعلم. بعد اكتشافه ، تم إدخاله في السجل تحت اسم 67P / Churyumova - Gerasimenko.
67P يعني أن هذا هو المذنب ذو الفترة القصيرة السابعة والستين التي اكتشفها علماء الفلك. على عكس المذنبات طويلة الأمد ذات فترة ثورة قصيرة ، فإنها تدور حول الشمس في أقل من مائتي عام. 67P ويدور بشكل عام قريبًا جدًا من النجم ، مما يجعل الثورة في ست سنوات وسبعة أشهر. جعلت هذه الميزة مذنب Churyumov-Gerasimenko الهدف الرئيسي للهبوط الأول للمركبة الفضائية.
لا تأكل ، لذلك تعض
في البداية ، خططت وكالة الفضاء الأوروبية لمهمة CNSR (عودة عينة نواة المذنب) لجمع عينات نواة المذنب وإعادتها إلى الأرض مع وكالة ناسا. لكن وكالة ناسا لم تستطع تحمل الميزانية ، وتركت وحدها ، اعتبر الأوروبيون أنهم لا يستطيعون سحب عودة العينات. تقرر إطلاق مسبار وهبوط وحدة هبوط على المذنب والحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات على الفور دون العودة.
لهذا الغرض ، تم إنشاء مسبار "Rosetta" ووحدة النسب "Fily". في البداية ، كان هدفهم مذنبًا مختلفًا تمامًا - 46P / Virtanen (له فترة مدارية أقصر: خمس سنوات ونصف فقط). لكن ، للأسف ، بعد فشل محركات مركبة الإطلاق في عام 2003 ، ضاع الوقت ، وخرج المذنب من مساره ، ولكي لا ينتظره الأوروبيون تحولوا إلى 67R / تشوريوموفا - جيراسيمنكو. في 2 مارس 2004 ، تم إطلاق تاريخي بحضور كليم تشوريوموف وسفيتلانا جيراسيمنكو. بدأت "روزيتا" رحلتها.
روزيت الفضاء
سُمي مسبار رشيد على اسم حجر رشيد الشهير ، مما ساعد العلماء على فهم معنى الكتابة الهيروغليفية المصرية القديمة. تم جمعها في غرفة نظيفة (غرفة خاصة حيث يتم الحفاظ على الحد الأدنى من جزيئات الغبار والكائنات الحية الدقيقة الممكنة) ، حيث كان من الممكن العثور على جزيئات على المذنب - سلائف الحياة. سيكون من المحبط للغاية العثور على الكائنات الحية الدقيقة الأرضية باستخدام مسبار بدلاً من ذلك.
كان وزن المسبار 3000 كيلوجرام ، وكانت مساحة المصفوفات الشمسية في رشيد 64 مترًا مربعًا. كان من المفترض أن يقوم 24 محركًا بتصحيح مسار الجهاز في الوقت المناسب ، و 1670 كجم من الوقود (أنقى أحادي ميثيل هيدرازين) - لتوفير المناورات. ومن بين الحمولة الأدوات العلمية ، ووحدة الاتصال بالأرض ووحدة النسب ، ووحدة النسب فيلة نفسها ، التي تزن 100 كيلوجرام. تم تنفيذ العمل الرئيسي في إنشاء الأدوات العلمية والتجميع بواسطة شركة Patria الفنلندية.
عزيزي غير مستقر
يشبه نمط رحلة Rosetta مهمة في كتاب للأطفال: "ساعد المركبة الفضائية في العثور على مذنبها" ، حيث يتعين عليك سحب إصبعك على طول مسار محير لفترة طويلة. قامت روزيتا بأربع دورات حول الشمس ، مستخدمة جاذبية الأرض والمريخ لتسريعها من أجل تطوير سرعة كافية للطيران إلى المذنب.
اللحاق بالجرم السماوي. في هذه الحالة فقط ، سيتم التقاط رشيد بواسطة مجال الجاذبية للمذنب وتصبح قمرًا صناعيًا له. وأثناء الرحلة ، قام المسبار بأربع مناورات جاذبية ، وكان خطأ في أي منها يضع حدًا للمهمة بأكملها.
فيلامي على الماء
شارك علماء من عشر دول ، بما في ذلك روسيا ، في إنشاء مركبة الهبوط فيلة. ذهب الاسم إلى الوحدة نتيجة للمنافسة. اقترحت امرأة إيطالية تبلغ من العمر 15 عامًا الاستمرار في موضوع الألغاز الأثرية مع جزيرة فيلة المصرية القديمة ، حيث تم العثور أيضًا على مسلة تتطلب فك رموزها.
على الرغم من وزنه الخفيف ، نزل الطفل على المذنب وحمل ما يقرب من 27 كيلوجرامًا من الحمولة: عشرات الأدوات لدراسة المذنب. وهي تشمل كروماتوغرافيا الغاز ، ومقياس طيف الكتلة ، ورادار ، وستة ميكروكاميرات لتصوير السطح ، وأجهزة استشعار الكثافة ، ومقياس المغناطيسية ، وحفر.
"فيلة" أشبه بسكين منجل سويسري بأقدام. بالإضافة إلى ذلك ، تم بناء حرابين فيه للتثبيت على سطح المذنب وثلاثة تدريبات على أرجل الهبوط. بالإضافة إلى ذلك ، كان من المفترض أن تعمل ممتصات الصدمات على إخماد الصدمة على السطح ، وكان من المفترض أن يضغط محرك الصاروخ على الوحدة ضد المذنب لبضع ثوان. ومع ذلك ، فقد حدث كل شيء بشكل خاطئ.
خطوة صغيرة لمركبة الهبوط
في 6 أغسطس 2014 ، اصطدمت روزيتا بالمذنب واقتربت منه على مسافة مائة كيلومتر. المذنب Churyumova - Gerasimenko له شكل معقد ، يشبه الدمبل السيئة الصنع. أكبر جزء منه يقيس أربعة في ثلاثة كيلومترات ، والجزء الأصغر - اثنان في كيلومترين. كان من المفترض أن تهبط فيلة على معظم المذنب ، في الموقع أ ، حيث لم تكن هناك صخور كبيرة.
في 12 تشرين الثاني (نوفمبر) ، على مسافة 22 كيلومترًا من المذنب ، أرسلت رشيد فيلة فيلة للهبوط. طار المسبار إلى السطح بسرعة متر واحد في الثانية ، وحاول الحصول على موطئ قدم مع المثاقب ، لكن لسبب ما ، لم يعمل المحرك ولم يتم تنشيط الحراب. تمزق المسبار عن السطح ، وبعد إجراء ثلاث لمسات ، جلس على الإطلاق حيث كان مخططًا له. كانت المشكلة الرئيسية في الهبوط هي أن فيلة انتهى بها الأمر في جزء مظلل من المذنب ، حيث لم يكن هناك ضوء لإعادة الشحن.
بشكل عام ، يعتبر الهبوط على مذنب أكثر الأحداث الفنية تعقيدًا ، وحتى هذه النتيجة تظهر أعلى مهارة للمتخصصين الذين نفذوها. تصل المعلومات إلى الأرض بتأخير نصف ساعة ، لذلك يتم إعطاء جميع الأوامر الممكنة مسبقًا أو الوصول إليها بتأخير كبير.
تخيل أنك بحاجة إلى إسقاط حمولة من طائرة تحلق على بعد 22 كيلومترًا من سطح الأرض (حسنًا ، تخيل هذا فقط) ، والتي يجب أن تقع بالضبط في منطقة صغيرة. علاوة على ذلك ، فإن حمولتك عبارة عن كرة مطاطية ، عند أدنى خطأ ، تسعى جاهدة للارتداد عن السطح ، وتستجيب الطائرة للأوامر بعد ساعة.
لم يكن المذنب
ومع ذلك ، على الأرض ، تسبب الهبوط الأول للمذنب في تاريخ البشرية في انفعال أقل بكثير من قميص العالم البريطاني مات تايلور ، الذي قاد عملية الهبوط. قميص هاواي مع الجمال شبه العاري جعل الناس يتحدثون عن عدم احترام المرأة ، والتسمية ، والتمييز على أساس الجنس ، ومناهضة النسوية ، و "المذاهب" الأخرى. لقد وصل الأمر إلى حد أن مات تايلور أجبر على الاعتذار بالدموع لأولئك الذين شعروا بالفزع بسبب اختياره للملابس. في الوقت نفسه ، لم يتم إيلاء أي اهتمام تقريبًا لواحد من أعظم الإنجازات الكونية.
60 ساعة
منذ أن هبطت فيلة في منطقة مظللة ، لم يكن هناك طريقة لشحن البطاريات. ونتيجة لذلك ، بقي أقل من ثلاثة أيام من العمل على البطاريات الداخلية للعمل العلمي. خلال هذا الوقت ، تمكن العلماء من الحصول على الكثير من البيانات. تم العثور على المركبات العضوية في 67P ، أربعة منها (ميثيل أيزوسيانات ، أسيتون ، بروبيونالديهيد ، وأسيتاميد) لم يتم العثور عليها من قبل على سطح المذنبات.
تم أخذ عينات الغاز التي تبين أنها تحتوي على بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والعديد من المكونات العضوية الأخرى ، من بينها الفورمالديهايد. هذا اكتشاف مهم للغاية ، حيث يمكن أن تكون المواد المكتشفة بمثابة مادة بناء لخلق الحياة.
بعد 60 ساعة من التجارب ، توقفت مركبة الهبوط وتحولت إلى وضع الحفاظ على الطاقة. كان المذنب يتجه بالقرب من الشمس ، وكان العلماء يأملون أنه بعد مرور بعض الوقت ستكون هناك طاقة كافية لإطلاقه مرة أخرى.
بدلا من الخاتمة
في يونيو 2015 ، بعد سبعة أشهر من آخر جلسة اتصال ، أعلن فيل أنه مستعد للذهاب. خلال الشهر ، تم عقد جلستين قصيرتين للتواصل ، تم خلاله نقل القياس عن بعد فقط. في 9 يوليو 2015 ، انقطع الاتصال مع المسبار إلى الأبد. لم يتوقف العلماء عن محاولة الوصول إلى الوحدة على مدار العام ، ولكن ، للأسف ، دون جدوى.في 27 يوليو / تموز 2016 ، أوقف العلماء وحدة الاتصال في رشيد ، معترفين باليأس من المحاولات. بقيت فيلة على المذنب.
67R / Churyumova - بدأ Gerasimenko في الابتعاد عن الشمس ، ولم يعد لدى Rosetta ، الموجود في مداره ، طاقة كافية. أكملت جميع التجارب العلمية ، واليوم بعد أن أغلقت جميع أجهزة الاستشعار ، سيهبط العلماء بالمسبار في ساحة الانتظار الأبدية على سطح المذنب كنصب تذكاري للفكر والطموحات البشرية.
وهكذا تنتهي رحلة الفضاء التي استمرت اثني عشر عامًا ، وهي واحدة من أكثر التجارب البشرية جرأة ونجاحًا.
"روزيتا" (رشيد) هي مركبة فضائية مصممة لدراسة مذنب. تم تصميمها وتصنيعها بواسطة وكالة الفضاء الأوروبية. ويتكون من جزأين: مسبار رشيد نفسه ( رشيد الفضاء مسبار) ومركب فيلة ( فيلة المسبار) .
تم إطلاق المركبة الفضائية في 2 مارس 2004 إلى المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko. روزيتا هي أول مركبة فضائية تدور حول مذنب. بالإضافة إلى ذلك ، كجزء من برنامج العام ، حدث الهبوط الأول في العالم لمركبة هبوط على سطح مذنب (12 نوفمبر 2014).
قصة
في عام 1986 ، حدث حدث مهم في تاريخ استكشاف الفضاء: اقترب مذنب هالي من الأرض على مسافة دنيا. تم استكشافه بواسطة مركبات فضائية من دول مختلفة. حصل العلماء على معلومات قيمة حول تكوين وأصل المذنبات.
ومع ذلك ، ظلت العديد من الأسئلة دون حل ، لذلك بدأت وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية العمل معًا لاستكشاف الفضاء الجديد. ركزت وكالة ناسا جهودها على برنامج الالتقاء بالطيران بالقرب من الكويكب والمذنب. كانت وكالة الفضاء الأوروبية تعمل على تطوير برنامج عودة عينة نواة المذنب. في عام 1992 ، أوقفت ناسا التطوير بسبب قيود الميزانية. بدأت وكالة الفضاء الأوروبية في التطوير المستقل للمركبة الفضائية. بحلول عام 1993 ، أصبح من الواضح أنه مع الميزانية الحالية لوكالة الفضاء الأوروبية ، كان من المستحيل رحلة إلى مذنب مع عودة عينات التربة اللاحقة ، لذلك تعرض برنامج الجهاز لتغييرات كبيرة. أخيرًا ، بدا الأمر على النحو التالي: اقتراب الجهاز أولاً من الكويكبات ، ثم مع المذنب ، ثم - البحث عن المذنب ، بما في ذلك الهبوط السهل لمركبة الهبوط.
الغرض من الرحلة
قدمت P لرحلة إلى المذنب 67P / Churyumov - Gerasimenko ، مع إطلاق في 26 فبراير 2004 واجتماع مع المذنب في عام 2014. تم إطلاق Rosetta في 2 مارس 2004 من ميناء كورو الفضائي. كان من المفترض أن تقترب روزيتا من المذنب وتطلق مسبار فيلة نحوه.
كان على "فيلا" الاقتراب من المذنب بسرعة نسبية تبلغ حوالي 1 م / ث ، وعند ملامسته للسطح ، أطلق حرابين ، لأن جاذبية المذنب الضعيفة غير قادرة على الإمساك بالجهاز ، ويمكنه ببساطة الارتداد. بعد هبوط "فيلا" تم التخطيط للبدء في تنفيذ البرنامج العلمي:
- تحديد معلمات نواة المذنب ؛
- دراسة التركيب الكيميائي
- دراسة التغيير في نشاط المذنب بمرور الوقت.
من الجدير بالذكر أن برنامج رحلة رشيد معقد للغاية. تضمنت أربع مناورات جاذبية بالقرب من الأرض والمريخ ، وحتى الانحرافات الصغيرة يمكن أن تؤثر على النجاح.
البناء والتصميم
تم تجميع Rosetta في غرفة نظيفة. لم يكن التعقيم مهمًا ، لأن المذنبات لا تعتبر كائنات يمكن أن تجد فيها الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن من المأمول أن تجد الجزيئات التي هي بوادر الحياة. يتكون نظام الدفع الرئيسي من 24 محركًا ثنائي المكون. تم تصنيع هيكل الألومنيوم الخلوي والأسلاك الكهربائية على متن السفينة من قبل شركة باتريا الفنلندية.
معدات الهبوط العلمية
الكتلة الإجمالية للمركبة المنحدرة 100 كجم. تتكون الحمولة البالغة 26.7 كجم من عشرة أدوات علمية.
عمل الجهاز بالقرب من المذنب (2014)
صورة التقطتها كاميرا CIVA لمركبة فيلة من على بعد 16 كم من المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko
- في يوليو ، تلقت Rosetta البيانات الأولى عن حالة مذنب Churyumov-Gerasimenko. حدد الجهاز أن نواة المذنب ، التي لها شكل "غير منتظم" ، تطلق حوالي 300 مل من الماء في الفضاء المحيط كل ثانية.
- في 7 أغسطس ، اقتربت رشيد من نواة المذنب على مسافة حوالي 100 كيلومتر.
- تم اتخاذ قرار بالهبوط على سطح نواة المذنب في 12 نوفمبر.
- في 12 نوفمبر ، أفادت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بفك التحام المركبة الفضائية فيلة من مسبار روزيتا ، وتم تلقي إشارة حول هذا في الساعة 10:03 بالتوقيت المحلي في المركز الأوروبي للتحكم في رحلات الفضاء في دارمشتات. استغرق النزول إلى سطح نواة المذنب حوالي سبع ساعات. خلال هذا الوقت ، التقط الجهاز صورًا لكل من المذنب نفسه ومسبار روزيتا. كان هبوط الوحدة معقدًا بسبب فشل محرك الصاروخ في الضغط على الجهاز على الأرض ، مما زاد من خطر الارتداد عن المذنب. بالإضافة إلى ذلك ، لم تعمل الحراب التي كان من المفترض أن تثبت فيلة على سطح المذنب. في الساعة 16:03 بالتوقيت العالمي ، هبطت السيارة.
- في 14 نوفمبر ، أكمل المسبار فيلة مهامه العلمية الرئيسية ونقل جميع النتائج من الأجهزة العلمية ROLIS و COSAC و Ptolemy و SD2 و CONSERT إلى الأرض عبر Rosetta. بالإضافة إلى ذلك ، تم رفع المركبة بمقدار 4 سم ودورانها بمقدار 35 درجة في محاولة لزيادة إضاءة المصفوفات الشمسية.
- في 15 نوفمبر ، دخلت Philae في وضع الخمول (تم إيقاف تشغيل جميع الأجهزة العلمية ومعظم الأنظمة الموجودة على متن الطائرة) بسبب استنفاد البطارية على متن الطائرة (تم فقد الاتصال الساعة 00:36 بالتوقيت العالمي المنسق). إن إضاءة الألواح الشمسية (وبالتالي الطاقة المولدة منها) منخفضة جدًا لشحن البطاريات ومواصلة العمل. لذلك ، من غير المحتمل إجراء جلسات التواصل مع الجهاز في المستقبل القريب. من الممكن أنه مع اقتراب المذنب من الشمس ، ستزداد كمية الطاقة المتولدة إلى قيم كافية لتشغيل الجهاز - وقد تم أخذ تطور الأحداث هذا في الاعتبار عند تصميمه.
حقوق التأليف والنشر الصورة EKAتعليق على الصورة التقطت الصورة قبل 10 ثوان من الاصطدام بالمذنب.
اصطدم مسبار Rosetta الفضائي بمذنب Churyumov-Gerasimenko ، الذي تبعه لمدة 12 عامًا.
في عملية الاقتراب من سطح المذنب - كرة يبلغ قطرها 4 كيلومترات ، تتكون من الجليد والغبار - كان المسبار لا يزال ينقل الصور إلى الأرض.
أصدر مركز التحكم في المهمة التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) ، والذي يقع في مدينة دارمشتات الألمانية ، الأمر بتغيير المسار بعد ظهر اليوم الخميس.
جاء التأكيد النهائي لحدوث تأثير محكوم أخيرًا من دارمشتات بعد قطع الاتصال اللاسلكي بالمسبار فجأة.
قال قائد البعثة باتريك مارتن: "وداعا يا روزيتا! لقد قمت بدورك. ها هو ، علوم الفضاء في أفضل حالاتها".
استمر مشروع رشيد 30 عاما. كرس بعض العلماء الذين تابعوا تأثير مذنب روزيتا في دارمشتات الكثير من حياتهم المهنية للبعثة.
كانت سرعة اقتراب المسبار من المذنب منخفضة للغاية ، فقط 0.5 متر في الثانية ، وكانت المسافة حوالي 19 كيلومترًا.
وفقًا لممثلي وكالة الفضاء الأوروبية ، لم يتم تصميم Rosetta للهبوط على السطح ولا يمكنها الاستمرار في العمل بعد الاصطدام.
لهذا السبب تمت برمجة المسبار مسبقًا ليغلق تلقائيًا تمامًا عند ملامسته لجرم سماوي.
المذنب 67 R (تشوريوموفا جيراسيمنكو)
- دورة دوران المذنب: 12.4 ساعة.
- الكتلة: 10 مليار طن.
- الكثافة: 400 كجم لكل متر مكعب (تقريبًا مثل بعض أنواع الخشب).
- الحجم: 25 متر مكعب. كم.
- اللون: فحم حجري - انطلاقا من البياض (انعكاس سطح الجسم).
تبعت روزيتا المذنب لمسافة 6 مليارات كيلومتر. كان المسبار في مداره لأكثر من عامين.
أصبحت أول مركبة فضائية تدور حول مذنب.
في غضون 25 شهرًا ، أرسل المسبار أكثر من 100 ألف صورة وقراءة لأجهزة القياس إلى الأرض.
جمع المسبار بيانات لم يكن من الممكن الوصول إليها سابقًا حول الجسم السماوي ، على وجه الخصوص ، حول سلوكه وبنيته وتكوينه الكيميائي.
في نوفمبر 2014 ، أطلقت Rosetta روبوتًا صغيرًا يسمى Philae على سطح المذنب لجمع عينات التربة ، وهو الأول من نوعه في العالم.
المذنبات ، كما يقترح العلماء ، تم الحفاظ عليها منذ تكوين النظام الشمسي في شكلها الأصلي تقريبًا ، لذا فإن البيانات التي يرسلها المسبار إلى الأرض ستساعد على فهم العمليات الكونية التي حدثت قبل 4.5 مليار سنة بشكل أفضل.
وقالت أندريا أكومازو ، مديرة الرحلة ، "البيانات التي تنقلها شركة Rosetta ستُستخدم لعقود من الزمن".
الموقف الأخير
كان المسبار على بعد 573 مليون كيلومتر من الشمس وتحرك بعيدًا عنها ، مقتربًا من حدود النظام الشمسي.
ركضت المركبة الفضائية على ألواح شمسية لم يعد من الممكن إعادة شحنها بكفاءة.
بالإضافة إلى ذلك ، أصبحت سرعة نقل البيانات منخفضة للغاية: فقط 40 كيلو بايت في الثانية ، وهو ما يمكن مقارنته بسرعة الوصول إلى الإنترنت عبر خط الهاتف.
بشكل عام ، لم تكن Rosetta ، التي انطلقت إلى الفضاء في عام 2004 ، في أفضل حالة تقنية مؤخرًا ، حيث تعرضت للإشعاع ودرجات الحرارة القصوى لسنوات عديدة.
وفقًا لمنسق المشروع مات تايلور ، ناقش الفريق فكرة وضع المسبار في وضع الاستعداد وإعادة تنشيطه عندما يدخل مذنب Churyumov-Gerasimenko بعد ذلك إلى النظام الشمسي الداخلي.
ومع ذلك ، لم يكن لدى العلماء أي ثقة في أن Rosetta سيعمل بعد ذلك بنفس الوضع.
لذلك قرر الباحثون منح "روزيت" فرصة لإثبات نفسها في "المعركة الأخيرة" و "الموت بذكاء" ، مهما بدا الأمر مريرًا.
على مدار العقود الماضية ، قامت المركبات الفضائية المستقلة بالعديد من عمليات الهبوط على كواكب النظام الشمسي وبعض أقمارها الصناعية. وقريباً ، ستترك ساق الهبوط لمركبة فضائية من صنع الإنسان بصماتها لأول مرة على المسار الجليدي لنواة المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Rosetta ، ESA ، 2004: تعتبر Rosetta أول مهمة لا تشمل الدراسة عن بُعد فحسب ، بل تشمل أيضًا هبوطًا في عام 2014 على مذنب Churyumov-Gerasimenko قيد الدراسة.
ديمتري مامونتوف
لم تكن هناك "هيا بنا نذهب!" أو "خطوة صغيرة لرجل ..." - على الشاشة ، تجاوزت أرقام العد التنازلي الصفر ببساطة ، وتغير العد التنازلي من علامة سالب إلى موجب. لا توجد تأثيرات مرئية أخرى ، لكن المهندسين في مركز التحكم في مهمة وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) قد توتروا بشكل واضح. في تلك اللحظة ، بدأت المركبة الفضائية روزيتا ، التي تقع على بعد أكثر من 400 مليون كيلومتر منا ، مناورة التباطؤ ، لكن إشارة الراديو استغرقت 22 دقيقة للوصول إلى الأرض. وبعد سبع دقائق ، وقف سيلفان لود ، مشغل المركبة الفضائية ، وهو ينظر إلى عرض بيانات القياس عن بعد ، وقال رسميًا: "سيداتي وسادتي ، يمكنني أن أؤكد رسميًا: لقد وصلنا إلى المذنب!"
مستكشف الكواكب الدولي (ICE) NASA / ESA ، 1978. حلّق الجليد الأمريكي الأوروبي عبر ذيل المذنب Giacobini-Zinner في عام 1985 ، وفي وقت لاحق ، في عام 1986 ، حلّق عبر ذيل مذنب هالي على مسافة 28 مليون كيلومتر من النواة.
Vega-1 ، Vega-2 من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1984. بعد زيارة كوكب الزهرة ، توجهت المركبة الفضائية السوفيتية إلى مذنب هالي للطيران في مارس 1986 على مسافة 9000 كم من النواة (Vega-1) و 8000 كم (Vega- 2).
Sakigake ، Suisei ISAS ، 1985. تم إرسال تحقيقات يابانية إلى مذنب هالي. في عام 1986 ، مرت Suisei على بعد 150 ألف كيلومتر من النواة ، ودراسة تفاعل المذنب مع الرياح الشمسية ، وحلقت Sakigake على مسافة 7 ملايين كيلومتر من النواة.
جيوتو إيسا ، 1985. في عام 1986 ، صور جهاز أوروبي نواة المذنب هالي من مسافة 600 كيلومتر فقط ، وبعد ذلك ، في عام 1992 ، مرت على مسافة 200 كيلومتر من المذنب جريج-سكجيلروب.
ديب سبيس 1 ناسا ، 1998. في عام 1999 ، اقترب هذا الجهاز من كويكب 9969 برايل على مسافة 26 كم. في سبتمبر 2001 ، طار على مسافة 2200 كيلومتر من مذنب بوريلي.
Stardust NASA ، 1999. المهمة الأولى ، التي كان الغرض منها ليس فقط اقتراب 150 كيلومترًا من نواة المذنب Wild-2 في عام 2004 ، ولكن أيضًا تسليم عينة من المواد المذنبة إلى الأرض (في عام 2006). في وقت لاحق ، في عام 2011 ، اقترب من المذنب تمبل 1.
كونتور (Comet Nucleus Tour) NASA ، 2002. كان من المخطط أن تطير Contour بالقرب من نوى مذنبين - Encke و Schwassmann-Wachmann-3 ، وبعد ذلك سيتم توجيهها إلى الثالث (تم اعتبار Comet d'Arrest على أنه الهدف على الأرجح). ولكن أثناء الانتقال إلى المسار المؤدي إلى الهدف الأول ، فقد الاتصال بالجهاز.
ديب إمباكت ناسا ، 2005. في عام 2005 ، اقتربت المركبة الفضائية ديب إمباكت من نواة المذنب تمبل 1 وأطلقت مهاجمًا خاصًا عليها. تم تحليل تركيبة المادة الناتجة عن التأثير باستخدام أدوات علمية على متن الطائرة. في وقت لاحق ، تم إرسال الجهاز إلى المذنب Hartley-2 ، من نواته التي مرت على مسافة 700 كيلومتر في عام 2010.
من العصور القديمة إلى يومنا هذا
المذنبات هي من بين الأجرام السماوية التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، ولذلك كانت دائمًا ذات أهمية خاصة. تم وصف هذه الأجرام السماوية في العديد من المصادر التاريخية ، وغالبًا ما تكون بلغة ملونة للغاية. كتب البابليون القدماء عن مذنب عام 1140 قبل الميلاد: "أشرق مع ضوء النهار وجرّت ذيلًا مثل لسعة عقرب". في أوقات مختلفة ، كانوا يعتبرون إما علامات أو رسل سوء الحظ. يعتقد العلماء الآن ، استنادًا إلى البيانات العلمية المتراكمة أثناء دراسة المذنبات ، أن المذنبات لعبت دورًا رئيسيًا في ظهور الحياة على الأرض ، حيث قدمت الماء ، وربما أبسط الجزيئات العضوية لكوكبنا.
تم الحصول على البيانات الأولى عن تكوين المادة المذنبة باستخدام أدوات التحليل الطيفي في القرن التاسع عشر ، ومع بداية عصر الفضاء ، أتيحت للبشرية الفرصة للرؤية و "الإحساس" مباشرة (إن لم يكن بأعينهم وأيديهم ، ثم بالأدوات العلمية) ذيول المذنب وعينات من المادة المذنبة. منذ أواخر سبعينيات القرن الماضي ، تم إطلاق العديد من المركبات الفضائية لدراسة المذنبات بطرق مختلفة ، بدءًا من التقاط الصور من مسافات صغيرة (وفقًا لمعايير الفضاء) إلى جمع العينات وتسليم عينات من المواد المذنبة إلى الأرض. لكن في عام 1993 ، قررت وكالة الفضاء الأوروبية أن تستهدف هدفًا أكثر طموحًا - بدلاً من تسليم عينات إلى مختبر أرضي ، اقترح المهندسون نقل المختبر إلى مذنب. بعبارة أخرى ، كجزء من مهمة روزيتا الفضائية ، كان من المفترض أن يهبط مسبار فيلة على سطح عالم جليدي مصغر - نواة مذنب.
10 سنوات من الطيران
استمر تطوير المهمة عشر سنوات ، وبحلول عام 2003 كانت المركبة الفضائية روزيتا جاهزة للإطلاق. تم التخطيط لإطلاقه في الفضاء باستخدام مركبة الإطلاق آريان 5 في يناير 2003 ، ولكن في ديسمبر 2002 انفجر نفس الصاروخ أثناء الإطلاق. كان لا بد من تأجيل الحدث حتى تم توضيح أسباب الأعطال ، وتم إطلاق المركبة الفضائية التي تزن ثلاثة أطنان في مدار وقوف السيارات فقط في مارس 2004. من هنا بدأ رحلته نحو الهدف - المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko ، ولكن بطريقة ملتوية للغاية. يوضح Andrea Accomazzo ، مدير رحلة رحلة Rosetta: "لا توجد صواريخ قوية بما يكفي لإطلاق مركبة مباشرة في مسار مذنب". - لذلك ، كان على الجهاز إجراء أربع مناورات جاذبية في مجال جاذبية الأرض (2005 ، 2007 ، 2009) والمريخ (2007). تجعل هذه المناورات من الممكن نقل جزء من طاقة الكوكب إلى المركبة الفضائية ، مما يؤدي إلى تسريعها. عبر الجهاز مرتين حزام الكويكبات ، وحتى لا يضيع هذا الجزء من الرحلة ، تقرر في نفس الوقت استكشاف بعض أجسام الحزام - الكويكبات Lutetia و Stines.
لدراسة نواة مذنب: مطياف فيديو المدى فوق البنفسجي ALICE للبحث عن الغازات النبيلة في تكوين مادة المذنب. OSIRIS (نظام التصوير البصري والطيفي والأشعة تحت الحمراء عن بعد) كاميرا مرئية و IR مع عدستين (700 و 140 مم) ، مصفوفة 2048 × 2048 بكسل. VIRTIS (مطياف التصوير الحراري المرئي والأشعة تحت الحمراء) كاميرا متعددة الأطياف منخفضة الدقة ومقياس طيف عالي الدقة للتصوير الحراري للنواة ودراسة طيف الأشعة تحت الحمراء لجزيئات الغيبوبة. MIRO (أداة الميكروويف لمركب Rosetta Orbiter) تلسكوب لاسلكي 3 سم لاكتشاف إشعاع الميكروويف المميز لجزيئات الماء والأمونيا وثاني أكسيد الكربون. CONSERT (تجربة سبر نواة المذنب بواسطة إرسال الموجات الراديوية) رادار "للإرسال" والحصول على رسم مقطعي لنواة مذنب. يتم تثبيت الباعث على مركبة هبوط فيلة ، وجهاز الاستقبال على القمر الصناعي المداري. RSI (Radio Science Investigation): استخدام نظام الاتصال الخاص بالجهاز لدراسة النواة والغيبوبة. لدراسة سحب الغاز والغبار: ROSINA (مطياف Rosetta Orbiter للتحليل الأيوني والحيادي) مطياف الكتلة المغناطيسية ومقياس طيف الكتلة وقت الرحلة لدراسة التركيب الجزيئي والأيوني للغازات. MIDAS (نظام التصوير الدقيق لتحليل الغبار) مجهر عالي الدقة للقوة الذرية لدراسة جزيئات الغبار. COSIMA (محلل الكتلة الأيونية الثانوية) محلل كتلة الأيونات الثانوية لدراسة تكوين جزيئات الغبار. GIADA (محلل تأثير الحبوب ومجمع الغبار) محلل التأثير ومجمع جزيئات الغبار لقياس الخصائص البصرية والسرعة والكتلة. RPC (Rosetta Plasma Consortium) أداة لدراسة التفاعل مع الرياح الشمسية.
أصبحت Rosetta أول مركبة فضائية تسافر إلى النظام الشمسي الخارجي بمصفوفات شمسية بدلاً من مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة على متنها. على مسافة 800 مليون كيلومتر من الشمس (هذه أبعد نقطة للمهمة) ، لا تتعدى الإضاءة 4٪ من الأرض ، لذا فإن البطاريات لها مساحة كبيرة (64 م 2). بالإضافة إلى ذلك ، هذه ليست بطاريات عادية ، ولكنها مصممة خصيصًا للتشغيل في ظروف درجات الحرارة المنخفضة والمنخفضة الكثافة (خلايا درجة حرارة منخفضة منخفضة الكثافة). ولكن مع ذلك ، من أجل توفير الطاقة في مايو 2011 ، عندما وصلت Rosetta إلى خط النهاية للمذنب ، تم وضع الجهاز في وضع السبات لمدة 957 يومًا: تم إيقاف تشغيل جميع الأنظمة باستثناء نظام استقبال الأوامر وكمبيوتر التحكم و نظام امدادات الطاقة.
أول قمر صناعي
في كانون الثاني (يناير) 2014 ، "استيقظت" روزيتا ، وبدأت الاستعدادات لسلسلة من مناورات اللقاء - الفرملة ومعادلة السرعة ، فضلاً عن التضمين المخطط له للأدوات العلمية. في هذه الأثناء ، أصبح الهدف النهائي للرحلة مرئيًا بعد بضعة أشهر فقط: في الصورة التي التقطتها كاميرا OSIRIS في 16 يونيو ، احتل المذنب 1 بكسل فقط. بعد شهر ، بالكاد يصل حجمه إلى 20 بكسل.
APXS (مطياف ألفا للأشعة السينية) مطياف ألفا والأشعة السينية لدراسة التركيب الكيميائي للتربة تحت الجهاز (مغمورة حتى 4 سم). COSAC (COmetary SAmpling and Composition) كروماتوجراف الغاز ومطياف وقت الرحلة لاكتشاف وتحليل الجزيئات العضوية المعقدة. جهاز تحليل الغاز PTOLEMY لقياس التركيب النظائري. CIVA (Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer) ستة ميكروكاميرات لغسل السطح ، مطياف لدراسة التركيب والملمس والبياض للعينات. ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) كاميرا عالية الدقة للمسح التنازلي والاستريو لمواقع أخذ العينات. CONSERT (تجربة صوت نواة المذنب بواسطة إرسال الموجات الراديوية) رادار "للإرسال" والحصول على رسم مقطعي لنواة المذنب. يتم تثبيت الباعث على مركبة هبوط فيلة ، وجهاز الاستقبال على القمر الصناعي المداري. MUPUS (مستشعرات MUlti-PUrpose لعلوم السطح وتحت السطح) مجموعة من المستشعرات على الدعامات وجهاز أخذ العينات والأسطح الخارجية للجهاز لقياس الكثافة والخصائص الميكانيكية والحرارية للتربة. ROMAP (مقياس المغناطيسية Rosetta Lander ومراقب البلازما) مقياس المغناطيسية وشاشة البلازما لدراسة المجال المغناطيسي وتفاعل المذنب مع الرياح الشمسية. SESAME (تجربة السبر الكهربائي السطحي والمراقبة الصوتية) مجموعة من ثلاثة أدوات لدراسة خصائص التربة: تجربة سطح السبر الصوتي الكوميدي (CASSE) - باستخدام الموجات الصوتية ، مسبار السماحية (PP) - باستخدام مقاييس التيار الكهربائي ومراقبة تأثير الغبار (DIM) حدوث الغبار على السطح. SD2 (نظام الحفر والعينة والتوزيع الفرعي) عينة حفر قادرة على أخذ عينات من عمق يصل إلى 20 سم وتسليمها إلى الأفران للتدفئة وإلى أجهزة مختلفة لمزيد من التحليل.
في 6 أغسطس ، قام الجهاز بمناورة الفرملة ، وساوى السرعة مع المذنب وأصبح "المرافق الفخري". يوضح فرانك بودنيك ، المتخصص في ديناميكيات الرحلات الجوية ، أن "روزيتا تتعقب مثلثات منحنية الأضلاع من حوالي 100 كيلومتر من المذنب على الجانب الشمسي لالتقاط جميع تفاصيل سطحه المضيء". - على جانبي هذا المثلث ، ينجرف الجهاز لمدة ثلاثة أو أربعة أيام ، ثم يتم تغيير اتجاه الرحلة بمساعدة المحركات. ينحني المسار قليلاً بفعل جاذبية المذنب ، وبفضل هذا يمكننا حساب كتلته من أجل وضع الجهاز في مدار منخفض مستقر لاحقًا. في الوقت نفسه ، سيكون روزيتا أول قمر صناعي على الإطلاق لمذنب ".
مفتاح في الجيب
تم تسمية Mission Rosetta على اسم حجر رشيد ، وهو لوح حجري عثر عليه ضابط فرنسي في مصر عام 1799. نقش على اللوح نفس النص - باللغة اليونانية القديمة المعروفة ، والهيروغليفية المصرية القديمة والكتابة الديموطيقية المصرية. كان حجر رشيد بمثابة مفتاح ، بفضله تمكن اللغويون من فك رموز الهيروغليفية المصرية القديمة. حجر رشيد موجود في المتحف البريطاني منذ عام 1802. حصل المسبار فيلة على اسمه من جزيرة فيلة المصرية ، حيث تم العثور على مسلة باقية عليها نقوش باللغة اليونانية والمصرية القديمة في عام 1815 ، والتي (جنبًا إلى جنب مع حجر رشيد) ساعدت اللغويين في فك رموزها. مثلما أعطى حجر رشيد المفتاح لفهم لغات الحضارات القديمة ، مما جعل من الممكن إعادة بناء الأحداث التي حدثت منذ آلاف السنين ، يأمل العلماء أن يكون الاسم الكوني له هو المفتاح لفهم المذنبات القديمة " لبنات البناء "للنظام الشمسي الذي ولد قبل 4.6 مليار سنة.
الاستطلاع من المدار
لكن دخول مدار مذنب ما هو إلا المرحلة الأولى ، وتوقع الجزء الأكثر أهمية من المهمة. وفقًا للخطة ، حتى نوفمبر ، ستدرس Rosetta المذنب من مداره ، بالإضافة إلى خريطة سطحه استعدادًا للهبوط. يقول ستيفان أولاميك ، رئيس فريق الهبوط في فيلة ، لموقع Popular Mechanics: "قبل الوصول إلى المذنب ، عرفنا القليل جدًا عنه ، حتى شكله -" البطاطس المزدوجة "- أصبح معروفًا فقط بمعرفة وثيقة. "عند اختيار موقع هبوط ، فإننا نسترشد بمجموعة من المتطلبات. أولاً ، من الضروري أن يكون السطح ، من حيث المبدأ ، قابلاً للوصول من المدار الذي سيوضع فيه الجهاز. ثانيًا ، هناك حاجة إلى منطقة مسطحة نسبيًا ضمن دائرة نصف قطرها عدة مئات من الأمتار: نظرًا للتدفقات في سحابة غازية ، يمكن للجهاز أن ينفخ على الجانب أثناء هبوط طويل (يصل إلى عدة ساعات). ثالثًا ، من المستحسن أن تتغير الإضاءة في موقع الهبوط ويتحول النهار إلى الليل. هذا مهم لأننا نريد دراسة كيف يتصرف سطح المذنب في ظل هذا التغيير. ومع ذلك ، فإننا ندرس أيضًا خيارات الأماكن "النهارية" البحتة. نحن محظوظون لأن نواة المذنب تدور بثبات حول محور واحد ، مما يجعل المهمة أسهل بكثير ".
هبوط ناعم جدا
بعد اختيار موقع الهبوط ، سيعقد الحدث الرئيسي في نوفمبر - ستنفصل وحدة Philae التي يبلغ وزنها 100 كجم عن الجهاز ، وستُطلق ثلاثة أرجل ، وستقوم بأول هبوط على الإطلاق على نواة المذنب. يقول ستيفان أولاميك: "عندما بدأنا هذا المشروع ، لم نكن على دراية بالعديد من تفاصيل العملية". "لم يهبط أحد على مذنب من قبل ، وما زلنا لا نعرف ما هو سطحه: ما إذا كان قاسيًا مثل الجليد ، أو فضفاض مثل الثلج المتساقط حديثًا ، أو أي شيء بينهما. لذلك ، تم تصميم المسبار ليرتبط بأي سطح تقريبًا. بعد الانفصال عن المركبة الفضائية روزيتا وانقراض السرعة المدارية ، ستبدأ وحدة فيلة في النزول نحو المذنب تحت تأثير جاذبيتها الصغيرة ، وبعد ذلك ستهبط بسرعة حوالي 1 م / ث.
صورة للمذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko التقطت في 16 أغسطس بواسطة كاميرا OSIRIS مع عدسة ذات تركيز طويل من مسافة 100 كم. يبلغ حجم نواة المذنب 4 كيلومترات ، لذا تبلغ دقة الصورة حوالي 2 متر لكل بكسل. باستخدام سلسلة من صور المذنب ، رسم العلماء بالفعل خمسة مواقع هبوط محتملة. سيتم اتخاذ الاختيار النهائي في وقت لاحق.
في هذه المرحلة ، من المهم جدًا منع الجهاز من "الارتداد" وتثبيته على سطح المذنب ، ويتم توفير عدة أنظمة مختلفة لهذا الغرض. سيتم إطفاء الدفع عند لمس أرجل الهبوط بواسطة ممتص الصدمات الكهروديناميكي المركزي ، وفي نفس اللحظة ستعمل الفوهة الموجودة في الطرف العلوي من Philae ، فإن الدفع النفاث من إطلاق الغاز المضغوط سوف يضغط الجهاز على السطح من أجل عدة ثوان في حين أنه سوف يرمي اثنين من الحربتين - بحجم قلم رصاص - على الكابلات. يجب أن يكون طول الكابلات (حوالي 2 متر) كافياً لإمساك الحراب بإحكام ، حتى لو كان السطح مغطى بطبقة من الثلج أو الغبار السائب. توجد براغي الجليد على ثلاث أرجل هبوط ، والتي سيتم أيضًا تثبيتها في الجليد أثناء الهبوط. تم اختبار كل هذه الأنظمة على جهاز محاكاة الهبوط التابع لوكالة الفضاء الألمانية (DLR) في بريمن ، على كل من الأسطح الصلبة والسائبة ، ونأمل ألا تفشل في ظروف الحياة الواقعية ".
ولكن سيكون ذلك بعد قليل ، ولكن في الوقت الحالي ، كما يقول مارك مكوريان ، كبير الباحثين في مديرية ESA للأبحاث الآلية ، "نحن مثل الأطفال الذين كانوا يقودون سياراتهم لمدة عشر سنوات ، والآن وصلنا أخيرًا إلى ديزني لاند العلمية ، حيث تنتظرنا في تشرين الثاني (نوفمبر) أكثر مناطق الجذب إثارة ".
ملاحظة المحرر: معلومات الهبوط المحدثة متاحة على الرابط.
