Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках
Шрифт:
25 ноября аппарат начал спуск на астероид в пятый раз. 26 ноября он получил команду на вертикальный спуск и разрешение на посадку в автономном режиме. На высоте 14 м аппарат завис и развернулся перпендикулярно к поверхности. Теперь оставалось ждать, когда спуск сменится подъёмом и пойдёт телеметрия. Наконец «Хаябуса» зарегистрировал касание. Сразу две пули с интервалом в 0,2 с были всажены в грунт, чтобы увеличить объём выбрасываемого вещества.
Через секунду спуск сменился быстрым подъёмом и на безопасной высоте аппарат начал передачу сигналов. Надпись, высветившаяся на дисплее группы управления, означала, что впервые в мире успешно проведена операция забора грунта с астероида!
Это был момент всеобщего торжества, к которому примешивалась легкая тревога. А вдруг записи бортовых данных покажут, что какие-то действия аппарат не выполнил? Руководители полёта подозревали, что один или два «нижних» двигателя коснулись грунта при нештатной посадке 20 ноября и могли быть повреждены. Всё остальное на борту работало: солнечные батареи давали ток, связь была нормальной, ориентация тоже.
Прием данных с борта продолжался более двух часов. Удалось убедиться, что посадочная программа в бортовом компьютере отработала нормально, все команды были выданы, сбоев не было и что ориентация в момент касания была правильной.
Первоначально возвращение зонда «Хаябуса» с веществом необычного астероида планировалось на 2007 г. Но поскольку эксперимент закончился серьёзной аварией, обстоятельства и размеры которой не до конца были известны, не было уверенности, что раненый аппарат сможет вернуться к Земле и сбросить капсулу с уникальными образцами внеземного вещества. Тем не менее 13 июня 2010 г. «Хаябуса» вернулся к Земле и успешно сбросил на парашюте посадочную капсулу с уникальными образцами внеземного вещества. Капсула приземлилась на юге Австралии и была доставлена в Японию. Японский беспилотный космический аппарат «Хаябуса» («Сокол») занесён в Книгу рекордов Гиннесса за то, что он первым в истории сумел доставить на Землю материал, собранный на поверхности астероида.
Учёные выяснили, что Итокаву можно отнести к классу наиболее распространённых хондритов. Однако своим минералогическим составом он заметно отличается от большинства каменных метеоритов этого типа. Вещество астероида Итокава имеет лишь весьма незначительный процент железа. Такие хондриты менее всего распространены на Земле. Ученые установили, что минералы, находящиеся в пыли Итокавы, подверглись метаморфизму. Это означает, что длительное время они были разогреты примерно до 800 °С. Чтобы температура достигла 800 °С, астероид должен был иметь более 20 км в поперечнике. Это говорит о том, что нынешний Итокава является фрагментом большего тела.
Низкая плотность указывает на то, что около 40% объёма необычного астероида составляют пустоты, и он представляет собой весьма «рыхлое» образование.
Информация о природе астероида Итокава имеет большую научную ценность и очень важна для решения проблем кометно-астероидной угрозы. Ещё раз подтвердилась важность своевременного выяснения структуры и состава потенциально опасных объектов. Только на основе достаточной информации можно планировать и осуществлять адекватные меры космической защиты Земли.
Миссия европейской станции «Розетта»
Автоматическая межпланетная станция названа так по ассоциации со знаменитым Розеттским камнем — древней каменной плитой с текстами на древнегреческом и древнеегипетском языках, с её помощью были расшифрованы древнеегипетские иероглифы. Аппарат «Розетта» поможет учёным узнать, как выглядела Солнечная система на этапе формирования планет. Проект осуществляется ЕКА совместно с НАСА.
В январе 2003 г. ракета «Ариан-5» должна была вывести станцию на межпланетную орбиту. Основная цель научной программы — первое в истории подробное и длительное изучение короткопериодической кометы, включая посадку на поверхность кометного ядра. Объектом исследования должна была стать комета Виртанена во время ее возвращения в 2013 г. к Солнцу и Земле. Однако запуск «Розетты» из-за неполадок пришлось на год отложить, оптимальное время старта оказалось упущенным, цель исследования «Розетты» изменили: исследовать решили комету Чурюмова-Герасименко. Запуск состоялся 2 марта 2004 г. с космодрома Куру.
25 февраля 2007 г. «Розетта» сблизилась с Марсом, пролетела в нескольких сотнях километров от его поверхности и произвела фотосъемку Красной планеты. 10 июля 2010 г. «Розетта» встретила на своём пути астероид Лютецию, размер которого на порядки больше величины астероидов и комет, исследовавшихся космическими аппаратами ранее. Пролетая мимо Лютеции на минимальном расстоянии 3162 км, аппарат передал учёным огромное количество её высококачественных изображений. Проведённые измерения и съемка Лютеции подтвердили безупречность работы систем «Розетты». Изображения позволили уточнить вытянутую форму и размеры астероида — 130 км в длину. Анализ крупномасштабных изображений поверхности, «истерзанной» ударами других небесных тел и потому покрытой кратерами разного возраста, позволяет утверждать: Лютеция существует около 4,5 млрд. лет — со времени формирования планет Солнечной системы.
6 августа 2014 г. аппарат «Розетта» вышел на орбиту кометы Чурюмова-Герасименко 67Р. К ней он летел десять лет, пять месяцев и четыре дня, преодолев более 6,4 млрд. км. Перед сближением с кометой скорость «Розетты» была снижена с 775 до одного метра в секунду, с мая по август специалисты многократно корректировали траекторию зонда.
Выяснилось, что комета состоит из двух половинок, соединённых тонким перешейком. Пока учёные не знают, где именно заякорится «Филэ», спускаемая часть аппарата. К концу августа зонд «Розетта» должен найти пять предполагаемых мест посадки, а к середине сентября специалисты выберут одно из них. Если всё пойдет по плану, «Филэ» должен будет опуститься на комету 11 ноября.
Сейчас зонд «Розетта» завис над кометой на высоте 100 км, и планирует облететь её дважды. В ходе второго облёта дистанция между аппаратом и 67Р будет сокращена до 50 км, а затем, возможно, и до 30. Сила притяжения небольшого ядра кометы настолько мала, что станция будет перемещаться вокруг него буквально со скоростью черепахи (1–2 км/ч).
Витки траектории, охватывающие комету, как бы поместят ее в мобильную исследовательскую лабораторию. Это фактически прямое комплексное изучение кометы позволит, как рассчитывают учёные, проследить за всеми этапами её эволюции: исследовать изнутри развитие головы и хвоста, изучить процессы взаимодействия вещества кометы с солнечным ветром, исследовать кометный газ и твёрдые пылевые частицы, проанализировать изотопный состав кометного вещества, сфотографировать поверхность ядра камерой с высоким разрешением, картировать поверхность в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах, прозондировать ядро на глубину нескольких сантиметров и «просветить» внутренние слои кометного ядра с помощью радиосигнала и т.п.
«Розетта» будет сопровождать комету как I минимум до августа 2015 г., когда та сблизится с 1 Солнцем. Учёные надеются получить ценные данные о начальных этапах возникновения Вселенной. Они подчёркивают, что комета сохранилась практически в первичном состоянии с момента возникновения 4,5 млрд. лет назад. Свою миссию они называют в этой связи космической археологией.
Проект «Цитадель»
В этой главе мы рассказали о многих проектах исследования потенциально опасных малых тел Солнечной системы и о программах космической защиты Земли. Как правило, они направлены на решение отдельных сторон проблемы обеспечения космической безопасности нашей планеты. Кроме того, не все описанные проекты представляются вполне реальными.
Теперь познакомим читателя с идеями и предложениями Анатолия Васильевича Зайцева — ведущего конструктора НПО им. Лавочкина, одного из крупнейших авторитетов по проблемам космической защиты Земли. Начиная с 1980-х г., наряду с разработкой целого ряда успешных проектов исследования космоса, он с группой сотрудников занимается проблемой космической защиты Земли от астероидно-кометной опасности. Одна из последних работ группы д.т.н. А.В. Зайцева, вынесенная на обсуждение научно-технического сообщества, — проект создания Системы планетарной защиты. Основные особенности проекта — его комплексность и реалистичность. Планетарной система названа потому, что, по мнению автора, в перспективе должна быть организована не только защита Земли, но также Луны и, возможно, соседних с нами планет. Например, на нашем естественном спутнике надо будет не только «прикрыть зонтиком защиты» будущие лунные поселения землян. Катастрофическое столкновение астероида с Луной может привести к падению на нашу планету осколков, выброшенных взрывом. Как помнит читатель, на Земле уже найдены образцы лунных и марсианских метеоритов именно такой природы.
Свой проект А.В. Зайцев образно назвал «Цитадель». Так в прошлом в Европе называли особо сильно укреплённое сооружение внутри крепостной стены, приспособленное для длительной, самостоятельной и надёжной обороны.
Концепция проекта основана на том, что создавать в настоящее время и поддерживать в постоянной готовности систему защиты от крупных астероидов и комет, способных вызвать глобальную катастрофу, нереально. Гораздо реальнее, во-первых, обеспечить функционирование глобальной системы мониторинга космического пространства, чтобы в обозримом будущем открывать крупные угрожающие объекты настолько заблаговременно, чтобы успеть подготовить и реализовать адекватные меры противодействия им. И во-вторых, возможно и необходимо уже сейчас приступить к созданию системы планетарной защиты от объектов размером в десятки и сотни метров. Основа предлагаемой А.В. Зайцевым системы планетарной защиты (СПЗ) — международная наземно-космическая служба глобального контроля космического пространства, находящаяся в постоянной готовности наземно-космическая служба перехвата небольших опасных объектов и наземный комплекс управления. Согласно проекту «Цитадель» «служба перехвата небесных тел имеет наземное базирование и содержит несколько региональных сегментов, создаваемых на базе ракетно-космических и ядерных средств России, США и ряда других стран». Региональные центры должны располагать полным арсеналом средств защиты от космической угрозы.
А.В. Зайцев подчёркивает, что именно Россия имеет уникальный набор технических средств и технологий, которыми не обладают другие страны и которые могут стать основой для создания регионального центра планетарной защиты. В одной из публикаций А.В. Зайцев рассматривает основные компоненты и возможную схему действия в критической ситуации Российского центра системы «Цитадель». «После обнаружения потенциально опасного небесного тела к наблюдению подключатся средства наземного и космического базирования, в зоны видимости которых этот объект будет попадать. На основе получаемой информации в Центре планетарной защиты оценивают степень опасности (место, время предполагаемого удара по планете, его возможные последствия) и разрабатывают комплекс мер по её предотвращению». Затем учёные оперативно вырабатывают рекомендации для руководителей стран и ООН. «После согласования плана мероприятий на межправительственном уровне запускают два космических аппарата (КА)-разведчика с помощью ракет-носителей (РН) “Зенит” или “Днепр” и по крайней мере два КА-перехватчика (РН “Зенит” или “Протон”)».