Glanio ar gomed. Pam y gwnaeth y gwyddonwyr dirio golwg ar wyneb comet?

Yn ôl pob arwydd, rydyn ni wedi dod i mewn i gyfnod darganfyddiadau newydd. Roedd nifer y llynedd, gyda chalon suddo, yn dilyn cenhadaeth Rosetta. Roedd glanio comet, y cyntaf mewn hanes, yn weithgaredd cymhleth iawn, fel y rhaglen gyfan. Fodd bynnag, nid yw'r anawsterau sydd wedi codi yn lleihau arwyddocâd y digwyddiad ei hun a'r data y mae'r archwilydd gofod eisoes wedi'i gynhyrchu ac yn dal i gyflenwi. Pam roedd arnom angen glanio ar gomed a pha ganlyniadau a gafodd astroffiseg? Bydd hyn yn cael ei drafod isod.

Y prif gyfrinach

Gadewch i ni ddechrau o bell. Un o'r prif dasgau sy'n wynebu'r byd gwyddonol cyfan yw deall beth a gyfrannodd at enedigaeth bywyd ar y Ddaear. Ers hynafiaeth ar y pwnc hwn, mynegwyd llawer o ragdybiaethau. Mae un o'r fersiynau modern yn dweud na chafodd y rôl leiaf ei chwarae yma gan comedau, a bu llawer ohonynt yn syrthio ar y blaned yn ystod ei ffurfio. Credir y gallent ddod yn gyflenwyr dŵr a moleciwlau organig.

Tystiolaeth o'r dechrau

Mae'r rhagdybiaeth hon ynddo'i hun yn berffaith gyfiawnhau diddordeb gwyddonwyr, o serenwyr i fiolegwyr, i comedi. Fodd bynnag, mae ychydig eiliadau mwy diddorol. Mae gwrthrychau gofod wedi'i gludo yn cario'r wybodaeth fanwl yn fanwl am yr hyn a ddigwyddodd ar gamau cyntaf ffurfio'r system solar. Yna y ffurfiwyd y rhan fwyaf o comedi. Felly, mae glanio comedi yn ei gwneud hi'n bosibl astudio'r mater y mae ein darn o'r Bydysawd wedi'i ffurfio o fwy na phedair biliwn o flynyddoedd yn ôl (ac nid oes angen peiriant amser).

Yn ogystal, mae'r astudiaeth o symudiad y comet, ei gyfansoddiad a'i ymddygiad wrth fynd at yr Haul yn rhoi llawer iawn o wybodaeth am wrthrychau gofod o'r fath, yn eich galluogi i brofi llawer o ragdybiaethau a rhagdybiaethau gwyddonol.

Cefndir

Yn naturiol, mae'r "teithwyr" awyrennau eisoes wedi cael eu hastudio gyda chymorth llong ofod. Roedd comedau'n hedfan i saith llain, ac yn ystod y lluniau a gymerwyd, casglwyd peth gwybodaeth. Roedd y rhain ychydig dros orsafoedd, gan fod cynnal comet hirdymor yn fater cymhleth. Yn yr 80au, gweithredodd yr offer ICE Ewropeaidd-Ewropeaidd a'r Vega Sofietaidd fel cynhyrchwyr data o'r fath. Digwyddodd y diwethaf o gyfarfodydd o'r fath yn 2011. Yna casglwyd y data ar y gwrthrych gofod â llaw gan yr offer Stardust.

Mae astudiaethau blaenorol wedi rhoi llawer o wybodaeth i wyddonwyr, ond i ddeall manylion comedau ac nid yw'r ateb i lawer o'r materion uchod yn ddigon. Yn raddol, daeth gwyddonwyr i sylweddoli'r angen am gam eithaf hyfed - trefniadaeth hedfan y llong ofod i'r comet, ac wedyn glanio'r chwilydd ar ei wyneb.

Unigryw cenhadaeth

Er mwyn profi faint mae'r glanio ar y comet yn weithrediad anodd, mae angen deall beth yw'r corff cosmig yn gyffredinol . Mae'n rhuthro trwy ofod ar gyflymder aruthrol, weithiau'n cyrraedd cannoedd cilomedr yr eiliad. Ar yr un pryd, mae cynffon y comet, a ffurfiwyd pan fydd y corff yn mynd i'r Haul ac yn edrych mor hardd o'r Ddaear, yn gymysgedd o nwy a llwch. Mae hyn oll yn cymhlethu'n fawr nid yn unig plannu, ond hefyd y symudiad mewn cwrs cyfochrog. Mae angen cydraddoli cyflymder y ddyfais â chyflymder y gwrthrych a dewis yr eiliad cywir ar gyfer ailbrisio: y comet yn nes at yr Haul, cryfach yr allyriadau o'i wyneb. A dim ond wedyn y gellir ei wneud yn glanio ar y comet, a fydd yn ddangosyddion difrifoldeb pellach a chymhleth.

Dewiswch wrthrych

Roedd yr holl amgylchiadau hyn yn gwneud ymagwedd ofalus angenrheidiol i ddethol nod y genhadaeth. Nid yw glanio ar y comet Churyumov-Gerasimenko yw'r opsiwn cyntaf. I ddechrau, rhagdybid y byddai'r "Rosetta" chwiliad yn cael ei anfon at comet Virtanen. Fodd bynnag, cafodd y cynlluniau eu torri ar draws yr achos: ychydig cyn yr anfoniad honedig y gwrthodwyd y peiriant o'r cerbyd lansio Ariane-5. Hi oedd pwy oedd i ddod â'r Rosetta i mewn i'r gofod. O ganlyniad, gohiriwyd y lansiad a daeth yn angenrheidiol i ddewis gwrthrych newydd. Daeth y comet Churyumov-Gerasimenko neu 67P.

Darganfuwyd y gwrthrych gofod hwn ym 1969 a'i enwi ar ôl y darganfyddwyr. Mae'n perthyn i nifer y comedau cyfnod byr ac yn gwneud un chwyldro o amgylch yr Haul tua 6.6 mlynedd. Nid oes unrhyw beth arbennig o anhygoel am y 67P, ond mae ganddi olwg hedfan a astudiwyd yn dda nad yw'n mynd y tu hwnt i orbit Jiwper. Yr oedd Rosetta wedi ei gosod ar 2 Mawrth, 2004.

Llong ofod "Llenwi"

Cynhaliodd yr archwilydd Rosetta lawer iawn o offer yn ofod, wedi'i gynllunio ar gyfer ymchwil a gosod eu canlyniadau. Ymhlith y rhain mae camerâu sy'n gallu canfod ymbelydredd yn rhan ultraviolet y sbectrwm, a chyfarpar sy'n angenrheidiol ar gyfer astudio strwythur y comet a dadansoddiad pridd, ac offerynnau ar gyfer astudio'r awyrgylch. Ar y cyfan, roedd 11 o offer gwyddonol ar gael i Rosetta.

Ar wahân, mae angen inni ymgartrefu ar y modiwl i lawr "Fila" - dyna oedd ef i fynd ar y comet. Rhoddwyd peth o'r offer uwch-dechnoleg yn uniongyrchol arno, gan fod angen astudio'r gwrthrych gofod yn syth ar ôl y glanio. Yn ogystal, roedd y "Philae" yn meddu ar dri harpoons ar gyfer gosodiad dibynadwy ar yr wyneb ar ôl iddo gael ei ostwng gan "Rosetta". Mae glanio comet, fel y crybwyllwyd eisoes, yn cynnwys rhai anawsterau. Mae disgyrchiant yma mor fach, yn absenoldeb atodiadau ychwanegol, fod y modiwl yn peryglu colli mewn man agored.

Ffordd hir

Cynhaliwyd y daith ar y comet yn 2014 gan hedfan ddeg mlynedd o archwilydd Rosetta. Yn ystod yr amser hwn, roedd yn bum gwaith ger y Ddaear, yn hedfan ger Mars, cwrdd â dau asteroid. Mae delweddau godidog a gymerwyd gan y chwiliad yn ystod y cyfnod hwn, unwaith eto yn cofio harddwch natur a'r bydysawd yn ei wahanol rannau.

Fodd bynnag, efallai y bydd cwestiwn rhesymegol yn codi: pam mae Rosetta wedi bod yn cylchdroi'r System Solar am gyfnod hir? Mae'n amlwg nad oedd y lluniau a'r data arall a gesglir yn ystod yr hedfan yn nod, ond yn hytrach, daeth bonws dymunol a diddorol i ymchwilwyr. Pwrpas y symudiad hwn yw mynd i'r comet o'r tu ôl a chyfateb i'r cyflymder. Canlyniad hedfan ddeng mlynedd oedd trawsnewid gwirioneddol Rosetta yn gydymaith o'r comet Churyumov-Gerasimenko.

Cydgyfeirio

Nawr, ym mis Ebrill 2015, gallwn ddweud yn sicr bod y cyrchwr glanio ar y comet yn ei gyfanrwydd yn llwyddiannus. Fodd bynnag, ym mis Awst y llynedd, pan nad oedd y ddyfais ond yn mynd i orbit y corff cosmig, roedd yn dal i fod yn fater o'r dyfodol agos.

Fe wnaeth y chwiliad gludo ar gomet ar 12 Tachwedd, 2014. Roedd bron y byd cyfan yn dilyn y glanio. Roedd anwybyddu "Fila" yn llwyddiant. Dechreuodd y problemau ar hyn o bryd ar lanio: nid oedd y harponau yn gweithio ac ni all y ddyfais ennill pwyso ar yr wyneb. Bwytai "Fily" ddwywaith o'r comet a dim ond am y trydydd tro oedd yn gallu disgyn, a hedfan o le y tirio honedig tua cilomedr.

O ganlyniad, roedd y modiwl "Fila" yn y parth lle nad yw pelydrau'r haul yn treiddio , sy'n angenrheidiol ar gyfer ail-lenwi tâl ynni'r batris. Mewn achos nad yw'r glanio ar y comet yn gwbl lwyddiannus, roedd gan y ddyfais batri a godwyd, a gynlluniwyd am 64 awr. Gweithiodd ychydig yn llai, 57 awr, ond yn ystod y cyfnod hwn, llwyddodd "Phil" i wneud bron popeth am yr hyn a grëwyd.

Canlyniadau

Yn glanio ar y comet Chiateumov-Gerasimenko yn caniatáu i wyddonwyr gael data helaeth am y corff gofod hwn. Nid yw llawer ohonynt wedi cael eu prosesu eto na'u bod angen dadansoddi, ond mae'r canlyniadau cyntaf eisoes wedi'u cyflwyno i'r cyhoedd.

Mae'r corff cosmig a astudiwyd yn debyg o ran siâp i'r ddeintiad rwber (rhaid i dirio ar y comet fod yn yr ardal "pennawd"): mae dwy rannau tebyg yn cael eu cysylltu gan isthmus cul. Un o'r tasgau sy'n wynebu arthoffisegwyr yw deall y rheswm dros y silwét anarferol hwn. Heddiw, cyflwynir dau brif ddamcaniaeth: naill ai o ganlyniad i wrthdrawiad rhwng dau gorff, neu mae prosesau erydu wedi arwain at ffurfio isthmus. Ar hyn o bryd, ni dderbyniwyd ateb union. Diolch i'r ymchwil o "Fila" daeth yn hysbys yn unig nad yw lefel y disgyrchiant ar y comet yr un peth. Arsylir y dangosydd mwyaf yn rhan uchaf y niwclews, a'r lleiaf - yn union yn y rhanbarth o'r "gwddf".

Rhyddhad a strwythur mewnol

Modiwl "Fily" a ddarganfuwyd ar wyneb y ffurfiau comet amrywiol, mewn golwg sy'n debyg i fynyddoedd a thwyni. Yn eu cyfansoddiad, mae'r rhan fwyaf ohonynt yn gymysgedd o rew a llwch. Mae mynyddoedd hyd at 3 medr o uchder, a elwir yn bumpsau helyg, yn eithaf cyffredin ar 67P. Mae gwyddonwyr yn awgrymu eu bod yn ffurfio yn ystod camau cyntaf ffurfio'r system solar a gallant gwmpasu arwyneb cyrff celestial tebyg tebyg.

Gan nad oedd y sawl sy'n chwilio am y comet yn disgyn yn y ffordd fwyaf llwyddiannus, roedd gan wyddonwyr ofn cychwyn drilio arfaethedig yr arwyneb. Fodd bynnag, gwnaeth yr un peth yr un peth. Mae'n troi allan bod yr haen uchaf yn un arall, yn fwy dwys. Yn fwyaf tebygol, mae'n cynnwys iâ. Cefnogir y rhagdybiaeth hon gan ddadansoddiad o'r dirgryniadau a gofnodwyd gan y cyfarpar yn ystod glanio. Ar yr un pryd, mae'r ffotograffau o sbectrraffau yn dangos cydberthynas anghyfartal o gyfansoddion organig a rhew: mae'r cyntaf yn amlwg yn fwy. Nid yw hyn yn cytuno â rhagdybiaethau gwyddonwyr a galwadau i gwestiynu'r fersiwn o darddiad y comet. Tybiwyd ei fod yn cael ei ffurfio yn y system haul, ger Jiwpiter. Fodd bynnag, mae'r astudiaeth o'r delweddau yn gwrthod y rhagdybiaeth hon: mae'n debyg, a ffurfiwyd 67P yn y gwregys Kuiper, sydd y tu hwnt i orbit Neptune.

Mae'r genhadaeth yn parhau

Nid oedd llong ofod Rosetta, a oedd yn dilyn gweithgaredd y modiwl "Fila" yn agos nes ei fod yn cysgu, yn gadael comet Churyumov-Gerasimenko hyd yn hyn. Mae'n parhau i arsylwi ar y gwrthrych ac yn anfon data i'r Ddaear. Felly, mae ei gyfrifoldebau'n cynnwys gosod allyriadau llwch a nwy, sy'n cynyddu wrth i'r comet fynd i'r Haul.

Fe'i sefydlwyd yn flaenorol mai prif ffynhonnell allyriadau o'r fath yw'r hyn a elwir yn wddf comet. Efallai mai'r rheswm am hyn yw difrifoldeb isel y rhanbarth hwn ac effaith deillio o grynhoi ynni'r haul a adlewyrchir o ardaloedd cyfagos. Ym mis Mawrth eleni, cofnododd Rosetta ryddhau llwch a nwy, yn ddiddorol oherwydd ei fod yn digwydd ar yr ochr heb ei ail (fel rheol, mae ffenomenau o'r fath yn codi o ganlyniad i wresogi wyneb, hynny yw, ar ran solar y comet). Nid yw'r holl brosesau a nodweddion hyn o 67P wedi'u hesbonio eto, tra bod casglu data yn parhau.

Roedd y glaniad cyntaf yn hanes y ddynoliaeth ar wyneb comet yn ganlyniad i waith nifer fawr o wyddonwyr, technegwyr, peirianwyr a dylunwyr am bron i ddeugain mlynedd. Heddiw, cydnabyddir cenhadaeth Rosetta fel un o ddigwyddiadau mwyaf uchelgeisiol yr oes gofod. Yn naturiol, nid yw astroffisegwyr yn bwriadu rhoi terfyn ar hyn. Ymhlith y cynlluniau uchelgeisiol ar gyfer y dyfodol yw creu modiwl cwympo a fydd yn gallu symud o gwmpas arwyneb y comet, a llong ofod a all fynd i'r gwrthrych, casglu samplau pridd a dychwelyd gyda nhw i'r Ddaear. Yn gyffredinol, mae'r prosiect llwyddiannus Rosetta yn ysbrydoli gwyddonwyr i raglenni mwy a mwy dewr i ddatblygu cyfrinachau y bydysawd.