6.3. Rosetta 2014: первый взгляд на комету в сравнении с предшественниками

«Комета всего в 100 километрах».

Эти слова могли быть началом фильма-катастрофы, но нет – это репортаж со сближения зонда Rosetta с кометой 67P/Чурюмова-Герасименко. Европейское космическое агентство публиковало снимки, которые показывали комету в беспрецедентно высоком качестве. Дело не в том, что у Rosetta какая-то особенная камера, а в том, что она приблизилась к ядру кометы так близко, как никто другой.

Единственное исключение – ударный зонд Smart Impactor в составе аппарата Deep Impact, который врезался в комету Tempel 1. Но у всех предыдущих космических аппаратов, пролетавших рядом с кометами, не было возможности осмотреть ядро со всех сторон, так как встречи происходили на встречных траекториях. Зонды проносились мимо ядра на скорости в десятки километров в секунды и успевали сделать всего несколько кадров.

Rosetta же фактически находилась на орбите кометы (точнее поддерживала вращение вокруг ядра при помощи своих двигателей из-за слабой гравитации кометного ядра) и постепенно сокращала расстояние. То есть новые снимки покажут поверхность ядра в еще более высоком качестве, но их надо ждать.

А чтобы понять, насколько съемка Rosetta превосходит предшественников, стоит сравнить с тем, что было ранее.

Первая встреча беспилотных космических аппаратов с кометой произошла в 1986 году, когда на встречу кометы Галлея отправилась целая группировка космических аппаратов: советские «Вега-1» и «Вега-2», японские Suisei и Sakigake, и европейский Giotto. Последний смог подобраться на максимально близкое расстояние в 596 километров и впервые снять ядро кометы, частично окутанное комой (комой называют атмосферу кометы).

Советская «Вега» тоже провела съемку, только в инфракрасном диапазоне, и расстояние было около 9 тысяч километров.

Далее эстафета в кометных исследованиях перешла к NASA. Следующим кометным исследователем стал малый экспериментальный зонд DeepSpace 1, встретивший в 2001 году комету Borrelly.

Дальнейшие миссии были с усложнением задачи. Операция Stardust в 2004 году реализовала задачу захвата кометной пыли и доставки ее на Землю. На это раз исследованию подвергли комету Wild 2.

Stardust

Следом полетел Deep Impact, который успешно провел бомбардировку кометы ударным зондом, проделав в ядре небольшой, но заметный кратер, который позже снял Stardust.

На падающем на комету ударном зонде была установлена камера, которая вела съемку по мере сближения, так достигли наивысшего разрешения кадров на тот момент. Это были самые качественные снимки поверхности ядра кометы до прибытия Rosetta.

После успешного столкновения зонд Deep Impact, запустивший ударник, был переименован в EPOXI, и под этим именем смог рассмотреть комету Hartley 2.

Любопытным фактом оказалось, что более половины комет демонстрируют двойную структуру ядра. Такую же структуру демонстрирует и комета 67P/Чурюмова-Герасименко. Rosetta была призвана узнать причины такой формы кометных ядер, для чего ее оснастили радаром, который позволил бы сделать комете «УЗИ»: увидеть ее изнутри.

В дни сближения Rosetta с кометой 67P/Чурюмова-Герасименко мне удалось встретиться с одним из первооткрывателей кометы – Климом Ивановичем Чурюмовым и поздравить его с успешным началом исследований.

Он всю свою жизнь посвятил исследованию комет, а с 2004 года работал директором Киевского планетария и занимался популяризацией астрономии. Ещё в 1969 году вместе со своей аспиранткой Светланой Герасименко он открыл комету, к которой в 2014 году прибыл исследовательский зонд Rosetta. К.И. Чурюмов скончался в 2016 году, через две недели после жесткой посадки Rosetta на ядро кометы и прекращения программы исследований.

6.4. Rosetta: комета в восьми километрах

В октябре 2014 нам представилась уникальная возможность увидеть поверхность ядра кометы с расстояния 7,7 километра. В это время аппарат Rosetta, уже готовился к сбросу десантного модуля Philae.

За месяц до этого Rosetta вышла на квазиорбиту вокруг ядра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Орбита квази потому, что зонд вращается вокруг кометы, но гравитации не хватает для его захвата, поэтому Rosetta может спокойно маневрировать при помощи двигателей.

Во время полета Европейское космическое агентство (ESA) публиковало только снимки с черно-белых навигационных камер. Кадры более «дальнобойной» камеры OSIRIS ученые держали при себе из опасения, что кто-то сможет сделать открытия быстрее них. Полные материалы с Rosetta начали выкладывать только через год после начала научной работы.

Но даже навигационные камеры открывали шикарные пейзажи пятикилометрового куска льда и камня.

С навигационными камерами можно изучать комету очень подробно. Например, некоторые обратили внимание на песчаные дюны, видимые на близких снимках. Сначала эти образования вызвали замешательство, ведь кома – большая, но разреженная, то есть фактически никакого ветра быть на поверхности не может. Но потом присмотрелись внимательнее и примерно в той же области обнаружили газовые джеты, которые бьют из тела кометы.

Судя по всему, эти потоки газа, который выделяется при нагревании ядра солнечными лучами, вырываются наружу с большой скоростью и увлекают пылинки и песчинки. Пыль улетает в космос, а мелкие песчинки уже слишком массивные, чтобы покинуть комету вместе с газом, и они выпадают, формируя дюны.

Еще ученые ESA решили наблюдать за крупным валуном, который рассмотрели на относительно ровной поверхности.

Его назвали Хеопс и опубликовали несколько фото под разными углами и с разного расстояния. Кажется, ученых привлекла его неоднородная структура. Похоже, что он включает в себя темные и светлые фрагменты.

Кстати, о свете и тьме. На снимках Rosetta поверхность кометы представляется нам чем-то вроде поверхности Луны по отражающим свойствам – светло-серой или серебристой. На самом деле это не так, съемка ведется с высокой светочувствительностью, и для нашего глаза комета была бы больше похожа на гигантский кусок угля, чем на серебристую громаду.

Специалисты ESA сделали поясняющую схему, которая позволяет сравнить степень отражающей способности различных тел Солнечной системы.

Самый блестящий объект в системе – ледяной спутник Сатурна Энцелад отражает 90 % света, Земля – 30 % света, Луна – 12 %, а ядро кометы 67P/Чурюмова-Герасименко – всего 6 %.

12 ноября началась самая захватывающая космическая операция 2014 года – посадка на комету. Комета и Rosetta неслись со скоростью 55 тысяч км/ч (15,2 км/с) в 250 миллионах километрах от Земли. И десантному модулю Philae предстояло сделать то, чего не совершалось еще в истории космонавтики.