Эксперименты по исследовани малых космических тел - Deep Impact, Itokawa, Stardust, Rosetta, Dawn.

эксперимент Deep Impact

Получено подтверждение факта столкновения импактора межпланетного зонда Deep Impact с кометой Tempel-1. Главная задача миссии выполнена.
По расчетам специалистов NASA, 4 июля 2005 года в 05:52 UTC в десятках миллионах километрах от Земли импактор межпланетного зонда Deep Impact столкнулся с ядром кометы Tempel-1. Вскоре должно поступить подтверждение факт этого события, за которым наблюдают многие обсерватории на Земле и в космосе.

Но программа Deep Impact грозит оказаться далеко не столь успешной, как ожидалось. Проблема в том, что камера Deep Impact - High Resolution Instrument (HRI) - ещё в марте расфокусировалась. Инженеры NASA заподозрили, что всё дело во влаге, которая осела на объективе камеры в последние часы перед стартом. Попытка устранить проблему подогревом, однако, ни к чему не привела. Поэтому NASA не оставалось ничего, кроме как сосредоточить усилия на методах обработки изображений, чтобы исправить размытость полученных фотографий с помощью компьютера.
Однако используемые методы не позволили полностью решить проблему, поскольку полученные HRI изображения оказались недостаточно контрастными. Причиной тому послужило столкновение 350-килограммового зонда, которым выстрелил Deep Impact, с ядром кометы. Из-за него поднялось очень много пыли, больше, чем кто-либо ожидал, и потому компьютер не справляется с корректировкой изображений.
Учёные, однако, продолжают надеяться, что им удастся исправить ситуацию путём перекалибровки камеры HRI, а если это удастся сделать, то данные по перекалибровке можно будет использовать и для коррекции уже имеющихся изображений.
Если же этого не получится сделать, то фотографий кратера на поверхности кометы на Земле так и не увидят. А именно фотографирование указанного кратера и было главной задачей всей программы Deep Impact.

Deep Impact продолжил свой путь по околосолнечной орбите. NASA решило продлить его миссию, но пока не определилось с конкретной программой этого полета.
Тем не менее, первый шаг в нужном направлении сделан: 20 июля был временно включен бортовой двигатель зонда, чтобы немного изменить траекторию его полета. Цель этой корректировки состоит в том, чтобы не дать зонду улететь слишком далеко от Земли (иначе связь с ним станет более проблематичной). После этого маневра Deep Impact должен, двигаясь по своей орбите, вернуться к Земле в 2008 г. К этому времени, как ожидается, для него будет подготовлена новая программа работ. <Р>NASA пока не приняло решения о том, какой объект станет новым объектом для исследования зондом Deep Impact, но в качестве кандидатуры уже называлась комета 85P/Boethin, которая была открыта в 1975 г. Эта комета делает один виток вокруг Солнца за 11 лет. В принципе совершенный на этой неделе маневр позволит зонду Deep Impact без проблем долететь до этой кометы. По подсчетам специалистов, работающих по проекту Deep Impact, стоимость продолжения этой миссии может составить около 32 млн дол. Конечно, это небольшая сумма по сравнению с 333 млн.

Однако в 2007 году выяснилось, что комета 85P/Boethin скорее всего уже перестала существовать.
До этого она наблюдалась всего 2 раза. В первый раз в 1975, когда она прошла вблизи от Солнца и в 1986 году при похожих обстоятельствах. В 1997 году она должа была вновь появиться, однако этого не произошло. В октябре этого года её также обнаружить не удалось. Возможно, в 97-году комета прекратила своё существование на подлёте к Солнцу. Маловероятно, однако, что она распалась из-за действия солнечных лучей, так как её орбита пролегает за орбитой Земли. По словам астрономов, скорее всего она распалась на несколько больших осколков, отклонившихся от прежней траектории. Именно поэтому, вероятно, сейчас это космическое тело не представляется возможным обнаружить.
Теперь зонд перенаправлен к комете Хартли-2, с которой он встретится в 2010 году, пройдя на расстоянии 1000 километров от неё.

Анализ полученной учеными в результате эксперимента показывает, что на поверхности комет действительно существует лед. Первые свидетельства этого дал космический эксперимент Deep Impact по "бомбардировке" ядра кометы Темпеля 1. "Снаряд", выпущенный американским межпланетным аппаратом Deep Impact, 4 июля прошлого года поразил ядро кометы, а анализ выброшенного при столкновении кометного вещества позволил уже сделать ряд важных открытий.

В частности, ученые установили, что комета имела три небольших кармана со льдом, который выходил на ее поверхность. Один из авторов исследования сравнил это с катком площадью в 7 акров. По оценкам, только 6% льда были чистой замерзшей водой, а остальная его часть представляла собой смесь с пылью. Общая площадь поверхности ядра кометы оценивается примерно в 30 тыс. акров.

Ученым также удалось установить, что часть выброшенной при "бомбардировке" пыли содержит углерод. Результаты исследования представлены в появившейся в четверг электронной версии авторитетного научного журнала Science.

Ранее эта же группа специалистов НАСА сообщила, что комета Темпеля 1 содержит органические соединения и, вероятно, сформировалась в той области Солнечной системы, которую сейчас занимают Уран и Нептун. Согласно гипотезам, кометы являются замерзшими остатками того облака, из которого 4.5 млрд. лет назад сформировалась наша Солнечная система.

Также предполагается, что именно кометы могли занести на древнюю Землю необходимые для зарождения жизни воду и органические соединения. Последние открытия как раз и подкрепляют такую гипотезу. Как отметила ведущий автор исследования Джессика Саншайн, понимание состава комет может пролить свет на их роль в доставке воды на Землю, а с учетом наличия на них органических соединений появляются два ключевых для возникновения жизни ингредиента.

астеройд Itokawa

Mежпланетный зонд Hayabusa 12 сентября в 01:17 UTC вышел на круговую орбиту высотой 20 км вокруг астероида Itokawa.

Японское космическое агентство JAXA опубликовало серию снимков астероида Itokawa, сделанных камерами зонда Hayabusa.

На грани срыва то и дело оказалась уникальная миссия космического аппарата, впервые в истории отправленного на астероид, чтобы взять с его поверхности частицы грунта и привезти их на Землю. Произошла серьезная поломка в системе ориентации зонда. Из строя вышел второй гиродин - устройство, которое обеспечивает стабилизацию аппарата на орбите за счет энергии электромеханических маховиков и таким образом позволяет экономить топливо. Остался последний. Однако его одного недостаточно. Агентство не было готово к тому, что сломаются сразу два гиродина.

Японский межпланетный зонд Hayabusa вплотную приблизился к поверхности астероида Itokawa. на 4 ноября была запланирована "генеральная репетиция" по сближению на минимальное расстояние (несколько десятков метров). Робот MINERVA (MIcro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid), который должен быть доставлен на поверхность астероида Itokawa, имеет массу менее 600 г. По поверхности небесного тела, имеющего размеры650 на 300 м, он будет перемещаться "прыжками". Несмотря на малые размеры, робот оборудован тремя видеокамерами для съемок поверхности астероида. Две камеры размещены на уровне 5 см от основания аппарата и предназначены для передачи на Землю стереоизображений Itokawa с расстояния от 10 до 50 см. Разрешение снимков будет достигать 1 мм в пикселе. Еще одна камера расположена с другой стороны MINERVA в его верхней части и может передавать изображения небесного тела даже во время "прыжков". Разрешение снимков от этой камеры Первый спуск японского робота MINERVA на поверхность астероид Itokawa закончился провалом. Миниатюрный аппарат был сегодня в 06:24 UTC отделен от космического зонда Hayabusa, но сесть на поверхность астероида не смог и сейчас медленно удаляется в глубины космоса. Ыероятнее всего, причиной неудачи стала неправильная оценка гравитационного поля малой планеты. Оно оказалось слишком слабым, чтобы удержать MINERVA в своих "объятьях". Вот один из снимков, сделанных камерами зонда в тот момент, когда аппарат отделяло от поверхности расстояние в 55 м.

В ночь с 19 на 20 ноября с.г. было запланировано проведение повторной операции по забору грунта с поверхности астероида Itokawa. И снова зонд Hayabusa не смог приземлиться на астероид Itokawa. В субботу в 20:46 UTC в центре управления полетом была получена информация от Hayabusa, в соответствии с которой зонд с расстояния примерно в 40 метров над поверхностью астероида отправил на Itokawa небольшой шар с рефлектором, который должен был выполнить роль навигационного маяка для посадки зонда. Примерно через 10 минут, специалисты JAXA получили информацию о том, что Hayabusa приблизился к астероиду на расстояние 17 метров и готов к выполнению финальной стадии посадки. Однако данные телеметрии свидетельствовали о нештатном режиме сближения с малой планетой и на зонд была отправлена команда прервать снижение и удалиться от поверхности. Сразу после этого связь с зондом была потеряна. Возобновить контакт с Hayabusa удалось только через четыре часа. В этот момент зонд находился уже на расстоянии в несколько десятков метров над поверхностью Itokawa. Ученые намерены повторить попытку посадить Hayabusa на астероид , после того, как будет изучена вся информация о неудавшейся посадке зонда минувшей ночью.

25 ноября в 22:07 UTC межпланетный зонд Hayabusa сумел сесть на поверхность астероида Itokawa и, по всей вероятности, взял образцы грунта. Продолжительность пребывания зонда на поверхности астероида составила менее 1 минуты. Полученные пробы грунта планируется доставить на Землю для изучения.
Возвращение на Землю японского космического аппарата Hayabusa оказалось под вопросом после того, как стало известно о неполадках в двигателях реактивной системы управления аппарата. Кроме того, начались временные проблемы в контакте с наземными станциями слежения.
"Нам не удается оживить управляющие двигатели, без них возвращение невозможно", - заявил руководитель проекта Дзюнъитиро Кавагути. Он добавил, что обнаружены неполадки еще в нескольких системах, которые связаны с работой в низких температурах.

В результате из-за технических проблем на борту возвращение космического аппарата на Землю возможно будет отсрочено на три года, до 2010 года. В случае, если неполадки с двигательной установкой зонда не удастся устранить в самое ближайшее время, его придется возвращать домой по "медленной" траектории, что и приведет к увеличению продолжительности миссии.

Статья в журнале Science спустя шесть месяцев после сближения зонда с целью на основе полученных данных делает вывод, что астероид 25143-Итокава оказался скоплением песка и мелких камней.. Теперь ученые считают материал астероида обломками большего небесного тела, разлетевшимися и заново собранными вместе силами гравитации. По новым данным, сорок процентов объема Итокавы составляют пустоты, а его поверхность покрыта минералами разной природы. Спектрометры зонда определили, что на ней одновременно присутствуют металлическое железо и легкие силикаты - оливин и пироксен. Принято считать, что "сортировка" и отделение легких пород от тяжелых возможно только в недрах крупных планетоидов или планет. Только если такое тело разрушится, компоненты из его различных слоев могут оказаться рядом. "Слоистая" структура планетоида видна на снимках отдельных обломков, пишет New Scientist. Астрономы пришли к выводу, что диаметр исходного тела не превышал 200 километров - этого достаточно, чтобы тяжелые частицы собирались в центре, но при этом не плавились. Размеры собственно Итокавы заметно меньше: астероид представляет собой вытянутый камень длиной всего 535 метров. Подробности катаклизма, приведшего к образованию Итокавы, неизвестны. Тем не менее, разрушение астероида с последующей "самосборкой" ученые уже пытались смоделировать: такая ситуация возникла бы при попытке разрушить небесное тело, угрожающее Земле, ядерным взрывом.

зонд Stardust и комета Wild-2

15 января 2006 года в штате Юта, США, после семилетнего путешествия по просторам Солнечной системы совершила мягкую посадку возвращаемая капсула межпланетного зонда Stardust с образцами вещества кометы 81P/Wild-2 и межпланетной пыли.

Во время спуска в атмосфере телеметрия не зафиксировала раскрытие тормозного парашюта. На некоторое время в центре управления полетом воцарилась тишина – многие из присутствующих подумали, что повторяется ситуация с посадкой в 2004 году зонда Genesis. К счастью, вскоре поступили данные о том, что основной парашют раскрылся и снижение идет по расчетному графику.

Касание поверхности Земли произошло в 10:10 UTC (13:10 мск) и сразу же начал работать радиомаяк, который давал координаты места посадки. Однако, прибывший туда вертолет в первый момент не смог обнаружить капсулу. Причиной этого стало то, что порыв ветра не дал загаснуть куполу парашюта и он протащил капсулу еще на некоторое расстояние вбок. А отыскать ее визуально мешала темнота. Позже спасатели насчитали, как минимум, три места соприкосновения капсулы с грунтом.

В ходе исследований образцов в космическом центре Джонсона и Брукхэвенской национальной лаборатории 14 февраля 2006 года из аэрогелевой ловушки зонда Stardust была извлечена частичка кометной пыли в форме сердечка

Частичка представляет собой кристаллик минерала форстерита — родственника силикатных минералов оливина и хризолита. Размер частички составляет 2 мк.

группа Stardust Preliminary Examination Team (PET), изучающая образцы вещества кометы Wild 2, которые были доставлены на Землю в возвращаемом аппарате космического зонда Stardust 15 января 2006 года, в настоящее время подводит предварительные итоги. PET объединяет около 200 ученых со всего мира и подразделяется на группы, которые исследуют химический и изотопный состав, занимаются спектральным анализом и минералогией. В первую неделю мая представители всех шести групп встретились, чтобы сравнить результаты исследований и разработать план дальнейшей работы. Трехдневный семинар, который проводился в местечке Timber Cove Inn, расположенном на побережье к северу от Сан-Франциско, был организован институтом геофизики и планетарной физики (IGPP) Калифорнийского университета.

Кометное вещество представляет собой рыхлый конгломерат камней и мелкой пыли. Крупные и мелкие частицы вещества кометы разделялись во время сбора вещества и попадали в ловушки из аэрогеля. В аэрогеле частицы оставляли следы разной формы. Следы от крупных частиц представляют собой ветвящиеся структуры - их размер достигает 2 см в длину и около 0,5 см в ширину. Мелкие частицы образовывали в аэрогеле лунки. Анализ этих частиц позволил получить предварительную информацию о содержании органических материалов в образцах вещества кометы.

Исследования крупных частиц показали, что некоторые из них содержат минералы, формирующиеся только при очень высоких температурах, которые не характерны для процесса образования комет. Некоторые из этих минералов похожи на «жаростойкие» материалы, которые формировались в раскаленной внутренней области газопылевого облака, из которого образовались Солнце и планеты. Чтобы определить, где именно образовались эти минералы - в нашей Солнечной системе или за ее пределами – ученые исследуют их изотопный состав. Предварительные анализы показывают, что комета состоит как из веществ Солнечной системы, так и из частиц звездной пыли.

Rosetta.

Европейское космическое агентство опубликовало очередное сообщение о полете межпланетного зонда Rosetta. Миссия к комете 67 P/Churyumov- Gerasimenko проходит успешно. Бортовая аппаратура работает устойчиво, аномалий в ее работе не наблюдается.

В настоящее время аппарат находится в 262,8 миллионах километрах от Земли. Радиосигнал с Rosetta на Землю доходит за 14 мин. 35 с.

25 февраля 2007 года совершил облёт вокруг Марса. Этот манёвр, подготовка к которому началась в ноябре 2006 года, был вторым из запланированных четырёх облётов Земли и Марса для вывода зонда на траекторию, которая приведёт его в 2014 году к главной научной цели миссии .

Dawn.

Осенью 2007 года началась межпланетная миссия зонда "Dawn" ("Рассвет") по изучению двух крупнейших астероидов основного пояса малых планет, Весты и Цереры. Ранее лишь Эрос и Итокава были изучены не с пролетной траектории, а аппаратами, которые находились вблизи этих небесных тел длительное время. Миссия рассчитана на восемь лет.