Вторник, 20.04.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Специалисты NASA выбрали новую цель для космического аппарата New Horizons
01.09.2015 00:11 Давность: 6 yrs
Категория: Малые тела, Технологии
Количество просмотров: 2667

Что «Филы» узнал о поверхности кометы Чурюмова-Герасименко



30 июля 2015 года в специальном выпуске журнала Science были опубликованы статьяи посвященные первым научным результатам зонда Philae на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко. Посадочный аппарат обнаружил на поверхности кометы сложные органические соединения, измерил суточный ход температуры и получил предварительные данные о внутренней структуре ядра.


Владислава Ананьева

12 ноября 2014 года посадочный аппарат «Филы» после 7-часового спуска достиг поверхности ядра кометы Чурюмова-Герасименко в заранее выбранном месте, получившем название Агилкия (Agilkia). Первый контакт с поверхностью запустил ряд запланированных экспериментов, однако вскоре выяснилось, что «Филы» не удалось закрепиться. Он отскочил от ядра кометы, отлетел на высоту примерно в 100 метров и лишь через два часа под влиянием слабых сил притяжения снова опустился на ядро в области Абидос (Abydos). 

За 64 часа, последовавших после разделения посадочного аппарата и КА «Розетта», было выполнено около 80% запланированных научных экспериментов, после чего батареи «Филы» разрядились и он погрузился в состояние гибернации.

Спуск «Филы» на ядро кометы в области Агилкия 12 ноября 2014 года. Кликните на картинке, чтобы увидеть анимацию.

Отдельные кадры, сделанные с высоты 3.1 км, а также 67.4; 57.9; 48.5; 38.6; 28.9; 18.8 и 9 метров можно посмотреть здесь:
http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/07/Descending_to_a_comet

Точка первого контакта определена с точностью ±20 см.

Реголит в области первого контакта имеет грубую структуру и состоит из отдельных булыжников и гальки размерами 10-50 см или немного меньше, толщина слоя реголита оценивается в 2 метра. Самый крупный валун, хорошо заметный на снимках с расстояний от 67.4 до 28.9 метров, имеет размеры около 5 метров. Поверхность валуна имеет очень неровную структуру и вся иссечена трещинами, что говорит о его активной эрозии. Мелкой пыли в области Агилкия почти нет.

Научные исследования в полете

После первого контакта с поверхностью в области Агилкия на посадочном аппарате начали работу два инструмента по анализу химического состава газа и пыли Ptolemy и COSAC. COSAC проанализировал образцы вещества поверхности, попавшего в момент первого контакта в трубку, расположенную в нижней части «Филы». Материал оказался беден льдом, но богат органическими соединениями. Было идентифицировано 16 различных органических веществ, в том числе метил изоцианат (methyl isocyanate), ацетон, пропионовый альдегид и ацетамид – вещества, которых ранее в кометах не обнаруживали. 

Одновременно Ptolemy проанализировал состав эфемерной атмосферы вокруг посадочного аппарата и зафиксировал основные компоненты комы – водяной пар, угарный и углекислый газы. В качестве примесей к этому букету было обнаружено еще несколько летучих органических соединений, в том числе формальдегид. Наличие в составе кометы сложных органических веществ говорит о том, что предбиологический синтез шел уже на самых ранних этапах формирования Солнечной системы.

Научные исследования на поверхности

Несколько раз ударившись о поверхность ядра кометы, «Филы» наконец совершил посадку в расселине, получившей название Абидос. Солнечные лучи освещали аппарат только около полутора часов в течение 12.4-часовых кометных суток, и его батареи начали быстро разряжаться. С другой стороны, нештатная посадка позволила изучить не одну, а две области на поверхности ядра кометы. 

Ниже представлен снимок части одной из стен расселины, показанный со все большим увеличением.

Масштаб правого изображения – несколько сантиметров. Стена, рядом с которой сел «Филы», очень темная, скорее всего, она богата сложной органикой. Более яркие пятна представляют собой вкрапления светлых минералов, возможно, богатых водяным льдом. Поверхность утеса на всех масштабах иссечена трещинами.

От поверхности к недрам

Инструмент MUPUS помог определить механические свойства поверхности ядра как к области Агилкия, так и в Абидосе. В расселине под тонким (тоньше 3 см) слоем пыли лежит очень твердый слой из уплотненных сцементированных частиц пыли и льда. В области Агилкия этот твердый слой, скорее всего, расположен на большей глубине, недоступной для измерения приборами «Филы».

Суточный ход температуры в Абидосе 12-14 ноября 2014 года. По оси абсцисс отложено время, прошедшее после посадки. Температура менялась от -145°С днем до -180°С ночью.

Тепловая инерция поверхности соответствует слою пыли толщиной ~2.7 см, лежащему поверх плотной корки из сцементированных льда и пыли. Твердость корки превышает 2 МПа. 

Уникальные данные о внутренней структуре кометы дал эксперимент CONSERT, в рамках которого проводилось просвечивание ядра радиоволнами. Как показал этот эксперимент, малая доля («голова») ядра кометы состоит из рыхлой (пористость достигает 75-85%) смеси льда и пыли, причем отношение пыли ко льду по объему оценивается в 0.4-2.6. На масштабах больше десятков метров эта смесь является однородной. Диэлектрическая проницаемость вещества ядра кометы оценивается в 1.27.

Помимо данных о комете, эксперимент CONSERT позволил уточнить местоположение «Филы» на поверхности ядра. Теперь посадочный аппарат локализован в области размерами 34х21 м.

Местоположение «Филы» по данным эксперимента CONSERT. Наиболее вероятное место пребывания зонда отмечено красным цветом, желтым цветом показана область возможных отклонений.

Оригинальные статьи из специального выпуска журнала Science, вышедшего 31 июля 2015 года, можно свободно почитать здесь:
http://sci.esa.int/rosetta/56291-science-special-issue-philaes-first-look/

Источник: http://blogs.esa.int/rosetta/2015/07/30/science-on-the-surface-of-a-comet/

 


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Апоцентр

(от греч. apo - без или вдали и ..центр) Самая отдаленная от центрального тела точка эллиптической орбиты вокруг него. Апоцентр - наиболее общее ее название... [далее]

Rambler's Top100