Chwiliwr gofod "Rosetta": disgrifiad o'r lloeren a'r llun

Pan ddarllenwch am ddarganfyddiadau'r ganrif ddiwethaf, ymddengys bod y pethau mwyaf diddorol eisoes wedi'u canfod a'u hastudio, ac nid oes gan y cyfoedion ddim ond pwer gwyddonol y ganrif ddiwethaf. Fodd bynnag, mae hyn ymhell o'r achos. Mae cynnydd, technegol a gwyddonol, yn caniatáu i ddynoliaeth osod nodau mwy a mwy uchelgeisiol a'u cyflawni. Ymhlith y rhai tebyg y gellir eu priodoli ac astudio comedau gyda chymorth offer sy'n gallu disgyn i'w wyneb. Ar gyfer dibenion o'r fath y crewyd yr ymchwilydd Rosetta, llong ofod a aeth i'r comet Churyumov-Gerasimenko yn 2004. Amdanom ef a bydd yn cael ei drafod isod.

Darn o hanes

Nid cenhadaeth Rosetta yw'r unig ymgais i archwilio comedau. Mae hanes y mater yn dechrau yn ôl yn yr 1980au, pan gyrhaeddodd cerbydau Vega a ICE, Sofietaidd ac America-Ewropeaidd, heibio i'r cyrff gofod â llaw, dderbyn gwybodaeth a throsglwyddo gwybodaeth amdanynt. Daeth y rhain a'r cyfarfodydd dilynol gyda chomedau lawer o ddata i wyddonwyr. Yn arbennig, lluniwyd craidd corff o'r fath cosmig, cafodd disg metel ei ollwng ar gomed, ac ar ôl sawl blwyddyn gwelwyd canlyniadau'r cwymp, cyflwynwyd samplau llwch o gynffon y comet i'r Ddaear. Fodd bynnag, nid oes gan yr archwilydd Rosetta analogau yn hanes archwiliad gofod. Cyn iddo gael ei osod yn wreiddiol, roedd yn dasg anoddach: dod am gymaint o amser i gydymaith y cydymaith a disgyn ar ei wyneb yr offer o "Fila" i ymchwilio'n uniongyrchol i'r gwrthrych.

Newid nodnod

I ddechrau, y gwrthrych hwn oedd dod yn gomet Virtanen. Wrth wraidd y dewis, gosodwyd taith gyfleus hedfan y corff cosmig a rhai o'i nodweddion a oedd yn lleihau'r risg o fethiant cenhadaeth ymchwil y sawl sy'n chwilio. Er mwyn mynd i gomet Virtanen, roedd y lloeren "Rosetta" i fod i ddechrau ym mis Ionawr 2003. Fodd bynnag, tua mis o'r blaen, yn ystod y lansiad, methodd injan y cerbyd lansio Ariane-5. O ganlyniad, penderfynwyd gohirio lansio'r archwilydd a diwygio'r rhaglen hedfan.

67P

Y gwrthrych newydd, y byddai'r archwilydd gofod Rosetta i fod i gael ei anfon, oedd y comet 67P, ac mae hefyd yn enw Churyumov-Gerasimenko. Fe'i darganfuwyd ym 1969 gan Klim Churyumov yn y ffotograffau a gymerwyd gan Svetlana Gerasimenko. Comet byr yw'r gwrthrych: bob 6.6 mlynedd mae'n hedfan ger yr Haul. Mae'r llwybr hedfan yn gyfyngedig i orbit Jiwper. Nodwedd bwysig ar gyfer ymchwilwyr y comet hwn yw rhagweladwy ei hedfan, sy'n golygu'r gallu i gyfrifo'r cynnig angenrheidiol o long gofod yn gywir.

Strwythur

Mae'r sawl sy'n chwilio "Rosetta" yn cynnwys nifer fawr o offer, ac nid yw'r modiwl i lawrlink "Fila" yw'r unig ran werthfawr ohoni. Ymhlith yr offer, mae angen sbectromedr uwchfioled ar gyfer dadansoddi nwyon yn y cynffon comet a phenderfynu ar gyfansoddiad ei siambrau craidd sy'n gweithredu nid yn unig yn yr ystodau uwchfioled ac is-goch, ond hefyd yn y cyfarpar, ar gyfer astudio cyfansoddiad, tymheredd a chyflymder y gronynnau yng nghartref y gwrthrych, a Penderfynu ar ei orbit, disgyrchiant a nodweddion eraill. Mae angen yr holl offer hwn ar gyfer cael data ar y comet, ac am ddod o hyd i'r lle glanio gorau posibl ar gyfer y cyfarpar "Fila".

Chwiliad Rosetta: llwybr hedfan

Cyn cyrraedd y nod, teithiodd y cyfarpar am ddeg mlynedd trwy ehangder y system haul. Esbonir cyfnod egwyl o'r fath gan yr angen i fynd at y comet "o'r cefn", i gydraddoli'r cyflymder a symud ar hyd trajectory tebyg. Am ddeng mlynedd, fe wnaeth y lloeren Rosetta hedfan heibio i'n planed bum gwaith. Llwyddodd i gwrdd â Mars a chroesi Prif Belt yr asteroidau sawl gwaith .

Bob deng mlynedd, anfonodd y golygydd gofod Rosetta ffotograffau lliwgar o wahanol wrthrychau i'r Ddaear. Yn ogystal â phleser esthetig, maen nhw'n cario gwybodaeth wyddonol. Derbyniodd gwyddonwyr ddelweddau newydd o arwynebedd Mars, a wnaeth sbriwr "Rosetta", llun o asteroidau Steins a Lutetia. Wrth gwrs, ni anwybyddwyd y ddyfais a'r Ddaear. Mae ffotograffau o'r chwiliad Rosetta yn dangos ein planed mewn gwahanol onglau, yn ogystal â rhai ffenomenau atmosfferig.

Cydgyfeirio

Trwy gydol yr awyren, roedd y criw Rosetta yn ffodus. Ar ryw adeg er mwyn achub adnoddau, cafodd ei drochi yn y gaeafgysgu, lle arhosodd gofnod 957 diwrnod. Ym mis Ionawr 2004, parhaodd y genhadaeth Rosetta yn llwyddiannus ar ôl i'r lloeren ddeffro. Fodd bynnag, y mwyaf anodd oedd aros amdano. Gallai'r anawsterau mwyaf godi wrth lanio'r modiwl "Fila", a gyflwynodd i'r comet y "Rosetta" chwiliad. Dangosodd y delweddu ar hyn o bryd, a baratowyd gan yr Asiantaeth Gofod Ewropeaidd, laniad meddal o'r cyfarpar, ynghyd â rhyddhau tair harpoons. Roeddent yn angenrheidiol ar gyfer gosod ar wyneb comet y mae ei rym disgyrchiadol yn golygu y gallai'r pwysau lleiaf arwain at ddiflannu cyfarpar Phil yn y gofod allanol.

Roedd y broses o lunio'r cyfan yn llwyddiannus, fodd bynnag, nid oedd yn bosib rhyddhau'r tri harpoons. Roedd y Modiwl "Filas" wrth lanio ddwywaith yn cael ei bownio oddi ar yr wyneb a dim ond ar y trydydd oedd yn llwyddo i dir, tra'n parhau i fod yn rhydd. Canlyniad y digwyddiad hwn oedd dileu'r ddyfais o'r safle glanio arfaethedig tua cilomedr, ac nid oedd cyfranogwyr y prosiect yn gallu nodi'r pwynt lle'r oedd y cyfarpar "Fila". Dim ond yr ardal glanio fras oedd yn ddeall.

57 awr

Arweiniodd problemau mewn glanio i'r modiwl "Fila" gael ei daro ar wyneb sydd wedi'i shadio'n barhaol. Prif ffynhonnell ynni'r ddyfais yw paneli solar, na all weithredu ar dymheredd islaw sero. O ganlyniad, gwariwyd y rhan fwyaf o'r ynni ar wresogi y batris, ond roedd faint o oleuni haul ar gael yn dal i fod yn fach. Roedd yr offer "Fila" wedi'i gyfarparu ar gyfer sefyllfaoedd o'r fath gyda batri cyhuddedig, wedi'i gynllunio am 64 awr. Fodd bynnag, roedd yn gweithio, fodd bynnag, yn unig 57. Yn ystod yr amser hwn, roedd y modiwl arwrol "Filas", nad oedd ei leoliad union hyd yn oed yn cael ei bennu, yn cael ei drosglwyddo i'r Ddaear lawer o wybodaeth am y comet, hyd yn oed (yn ôl pob tebyg) yn gallu drilio'r wyneb a chymryd sampl o'r ddaear.

Bob amser, "Rosetta" yn dilyn gweithredoedd y cyfarpar "Fila" yn gyson, a drosglwyddwyd iddo ac o negeseuon iddo. Ar ôl cwblhau'r modiwl, dechreuodd y sganiwr ei weithgaredd ymchwil ei hun.

Ffurflen

O ddiwedd mis Ionawr 2015, cyhoeddwyd nifer o erthyglau gwyddonol yn cynnwys disgrifiad o ganlyniadau'r ymchwil. Un o'r materion diddorol a drafodir ynddynt yw ffurf anarferol comedi. Mae'r corff cosmig yn edrych fel rwber: fel un gall gweledol wahaniaethu pen, cefnffordd a gwddf. Nid yw astudiaeth y data wedi rhoi ateb i'r cwestiwn a oedd y comet 67P wedi codi o ganlyniad i wrthdrawiad dau wrthwynebiad gofod, neu ei ffurf - o ganlyniad i golled màs ac erydiad difrifol. Yn yr achos cyntaf, gellir profi'r digwyddiad, a ddigwyddir ar ddiwedd y system solar, 4.5 biliwn o flynyddoedd yn ôl, os oes gwahaniaethau sylfaenol rhwng dwy hanner y comet. Bydd honiad yr ail ddamcaniaeth yn galw am ateb i'r cwestiwn o natur y lluoedd sy'n arwain at gymaint o erydiad yn yr ardal "gwddf y defaid".

Nawr mae'n hysbys yn union bod gan gomet y tu mewn strwythur cywrain. Yn ôl gwyddonwyr, mae'r dwysedd craidd ddwywaith yn llai na'r un paramedr o ddŵr.

Rhyddhad

Trosglwyddodd y probe "Rosetta" a'r ddyfais "Fila" màs o ddelweddau o wyneb 67P i'r Ddaear. Daethpwyd o hyd i dwyni a mynyddoedd, yn ogystal â gorges. Fodd bynnag, mae creigiau comet yn debyg iawn o rai daearol. Mae rhai ohonynt yn llwch compactio yn y bôn, mae llawer ohonynt yn deillio o gylchrediad nwy a llwch, hynny yw, maent yn nes at barkhans anialwch nag i greigiau.

Gelwir rhai o'r bryniau, sy'n codi tair metr uwchben yr wyneb, yn rhwygo'r geifr ac yn cael eu hystyried yn nodwedd addysgiadol o lawer o gyrff cosmig tebyg. Yn ôl pob tebyg, roeddent yn ffurfio yn ystod y cyfnod pan oedd y system haul yn dechrau ffurfio, ac yn cynnwys llwch a rhew wedi ei glynu.

Tarddiad

Roedd ymchwiliadau'r offer yn ymwneud â chynnwys cyfansoddion dŵr a charbon. A welwyd amrywiadau yng nghynnwys y sylweddau hyn, gan gyd-fynd â chylchdroi'r corff cosmig o gwmpas yr echelin a chyda newid y tymhorau. Yn ogystal, mae'n troi allan bod gan 67P yn ei gyfansoddiad nifer fawr o gyfansoddion organig a llawer llai o rew na'r hyn y bu i fod i'w ddarganfod.

Mae'r rhain a data eraill yn ein galluogi i ddatgan bod y comet, yn groes i farn yr ymchwilwyr, wedi'i ffurfio yn y belt Kuiper sydd y tu hwnt i orbit Neptune. I gychwyn, credwyd bod lleoliad ffurfiant 67P wedi'i leoli lawer yn agosach at Jiwper.

Roedd data o ddefnyddiau Rosetta a Fila yn ymwneud â nodweddion cnewyllyn comet, ei ddisgyrchiant a'i magnetosphere. Nid yw rhan helaeth ohonynt wedi'u dadansoddi eto. Ni waeth beth yw'r darlun sy'n dod i'r amlwg ar ôl astudio a pwyso a mesur yr holl wybodaeth, mae hedfan a chhenhadaeth Rosetta heddiw yn un o'r prosiectau lle gweddnewid mwyaf gwych. Mae llawer o wyddonwyr yn galw am y digwyddiad hwn y trydydd pwysicaf ar ôl hedfan Yuri Gagarin a disgyn i bobl ar y lleuad. Dylid nodi nad Rosetta yw'r genhadaeth ymchwil olaf, y nod yw ehangu ein gwybodaeth am y bydysawd. Ysgogodd llwyddiant yr hedfan i'r comet 67P ddatblygiad prosiectau newydd. Mae nifer ohonynt yn paratoi i ddechrau yn y dyfodol agos.