Не останется в хвосте!

Космический аппарат позволит точно выяснить, из чего состоят кометы и есть ли на них жизнь - например, споры инопланетных бактерий

В 1799 году в Египте группа французских солдат, намереваясь разрушить одну из построек возле города Rashid (Rosetta) в дельте Нила, наткнулась на весьма необычный камень. Монолитная глыба базальта весом 762 кг была сплошь покрыта древнеегипетскими письменами, которые в те времена оставались непонятными историкам. Однако – о, удача! – вместе с египетскими иероглифами на камне были высечен также древнегреческий вариант текста. Благодаря сравнительному анализу надписей специалистам, а в особенности Томасу Янгу и Франсуа Чамполлиону, наконец удалось заполучить ключ к расшифровке древнеегипетского письма, тем самым  открыв для человечества большой культурный пласт древней цивилизации.

Подобно тому, как камень, получивший название Rosetta, стал ключом к разгадке тайны египетской державы, проект ESA (European Space Agency, Европейское космическое агентство) с аналогичным названием, должен пролить немного света на не менее таинственное и однозначно древнейшее явление нашей Солнечной системы – кометы. Зонд Rosetta должен позволить учёным заглянуть на 4,6 миллиардов лет назад – в эпоху, когда ещё не было никаких планет, а в пространстве вокруг молодого Солнца вращались тучи астероидов и комет.

Последние мало изменились с тех времен. Исследование кометы Виртанен (46P/Wirtanen), которая изначально определялась целью проекта (а сейчас, вероятно, кометы 67P/Churyumov-Gerasimenko), должно предоставить в руки исследователей данные, которые, возможно, помогут лучше понять историю формирования нашей галактики. Кроме того, полученная информация должна помочь разобраться в том, какова возможная роль комет в появлении и развитии живой материи на нашей планете и не могут ли кометы быть "разносчиками" "зародышей, семян" жизни в космосе. Это весьма любопытно, поскольку ранее было установлено наличие на поверхности и в составе тел комет органогенных элементов – кислорода, водорода, азота, углерода, а также их соединений, иначе говоря, всех компонентов, необходимых для образования аминокислот, нуклеотидов, сахаров и иных органических молекул, присутствующих в составе живых систем. Открытие их присутствия позволило некоторым учёным выдвинуть гипотезу относительно того, что кометы могут играть роль своеобразных "инкубаторов" и разносчиков простейших форм жизни или их предшественников, рано или поздно заселяя, таким образом, любое космическое тело с подходящими для того условиями. На эти и многие другие вопросы и должны дать ответ исследования в рамках проекта "Rosetta".

Rosetta – 3-тонный кубообразный космический аппарат 2.8 м x 2.1 м x 2.0 м, с двумя 14-метровыми раскладными солнечными батареями. Уникальность миссии, возлагаемой на данное устройство, которая, к стати, уже "потянула" более чем 600 млн. фунтов стерлингов, заключается в том, что задачей зонда будет приблизиться к комете, движущейся на скорости около 135 000 км в час, и произвести серию наблюдений, а также - что самое интересное - спустить на её поверхность специальный модуль, увешанный аппаратурой, который произведет дальнейшие измерения.

Международный проект Rosetta был утвержден в ноябре 1993 года Комитетом по научным разработкам ESA и должен был объединить усилия многих учёных из Европы, США и других стран. Запуск модуля был запланирован на 12 января 2003 года из Куру (Kourou), французская Гвиана, и должен был быть осуществлен с помощью ракетоносителя Ariane 5. Аппарат должен был пробыть в пути более 8 лет и приблизиться к цели – комете Wirtanen в 2012 году. Однако взрыв Ariane 5 во время испытаний в конце прошлого года заставил пересмотреть планы и отложить момент запуска. В связи с отсрочкой, "окно", благоприятное для достижения кометы Wirtanen, было окончательно упущено. Это, тем не менее, это не означает, что проект полностью провален. Сейчас учёные заняты поиском и исследованием альтернативных объектов, доступных в случае запуска в 2004-2005 годах. На сегодняшний момент наиболее подходящим из таких объектов является комета Churyumov-Gerasimenko, получившая прозвище "Chury".

В случае с Wirtanen, место "встречи" зонда с кометой было удалено от Солнца приблизительно на расстояние орбиты Юпитера. На такой дистанции поверхность кометы практически "мертва" в плане активности, поскольку излучение, получаемое объектом от Солнца, слишком слабо для образования "атмосферы" и характерного хвоста кометы. Напомню, что последний образуется из кристалликов и паров различных  веществ, отделяющихся от поверхности кометы под воздействием солнечного излучения. Так вот, прикрепление "посадочного" модуля на поверхность кометы должно произойти на значительном расстоянии от Солнца, равном орбите Юпитера. Непосредственно вывести зонд на такую дистанцию пока с помощью какого-либо ракетоносителя пока не представляется возможным. Поэтому для разгона Rosetta будет должна воспользоваться гравитационными полями планет – Земли и Марса (и, возможно, Венеры) для своеобразного "раскачивания". В случае Wirtanen зонд должен был приблизиться к Марсу – в августе 2005, и дважды к Земле - в ноябре 2005 и ноябре 2007 года. Также на своём пути он должен был пройти поблизости от двух крупных астероидов - Otawara (в 2006) и Siwa (в 2008).

После приближения к комете, Rosetta должна на протяжении около шести месяцев провести картографирование доступной части объекта для выбора наиболее удобного места посадки отделяемого модуля. После этого последний должен быть автоматически спущен на поверхность на небольшой скорости (около 1 м в секунду). Сразу после посадки модуль заякориться на поверхности, поскольку гравитационных сил самой кометы (всего около 1 км у Wirtanen и около 3-5 км у Churyumov-Gerasimenko) недостаточно для его удержания. Минимальная длительность работы аппаратуры модуля составляет 65 часов, однако может продолжаться несколько месяцев. На протяжении и после анализов, производимых посадочным модулем, собственно зонд будет продолжать вращаться на низкой орбите вокруг кометы, производя измерения и осуществляя передачу полученных данных на Землю. Роль главной приёмной точки будет играть специальная параболическая антенна, недавно установленная возле New Norcia в западной Австралии. Эта 35-метровая антенна позволит улавливать радиосигналы, испускаемые на расстоянии более 1 млн. километров от Земли. Общее время путешествия сигнала от Rosetta к Земле будет достигать около 50 минут.

Функции несущей части, или собственно зонда Rosett'ы заключаются в подробном изучении поверхности кометы. Для этого аппарат оснащен несколькими камерами, спектрометрами и иной аппаратурой, производящей измерения в различных участках волнового диапазона – инфракрасном, ультрафиолетовом, радио- и т.д. Зонд должен получить данные относительно внешнего вида, формы, плотности, температуры и химического состава кометы, а также о составе газов и пылевых частиц, образующих ту оболочку, которая формируется при приближении тела к Солнцу.

Приборы отделяемого модуля (их не менее 10) должны обеспечить доскональный анализ поверхностных и приповерхностных слоёв кометы, в частности, установить элементарный, молекулярный, минералогический и изотопный состав поверхности, а также плотность, текстуру, пористость, фазовую структуру, термические и иные параметры поверхностных материалов. Анализ текстуры включает микроскопическое исследование отдельных гранул.

С помощью совместных действий приборов Rosetta и блока на поверхности кометы будет проведено грубое определение внутреннего строения объекта посредством радиосканирования.

Rosetta впервые в истории позволит наблюдать за изменениями, происходящими на поверхности кометы по мере приближения её к Солнцу. Согласно проекту, в случае с Wirtanen "путешествие" Rosetta должно было закончиться в июле 2013 года, после 10,5 лет после запуска, когда комета приблизится на кратчайшее расстояние к Солнцу.

Как уже было сказано, ввиду проблем с запуском, достижение первоначальной цели – кометы Wirtanen - уже не представляется возможным. Сейчас команда проекта занята поиском альтернативных подходящих объектов. Таковые отбираются на основе нескольких основных критериев: получение максимальной отдачи в плане получения научных данных, сведение к минимуму риска для зонда и учёт дополнительных средств, которые придётся привлечь для реализации проекта. Согласно подсчётам, сама приостановка программы обойдется в суму от 50 до 100 млн. евро. Окончательное решение относительно новой цели проекта должно быть принято не позже мая текущего года.

Вместо итога приведу слова профессора Дэвида Саутвуда (David Southwood), главы научного отдела ESA, "Rosetta – один из наиболее смелых проектов за всю человеческую историю… Никто ранее не пытался осуществить аналогичную миссию, равную как по степени вовлечения научных средств, так и по сложности, удалённости и масштабности космических маневров". Вопросы: Окупает ли себя космонавтика и Стоит ли осваивать другие планеты можно обсудить на наших форумах.