Rosetta

Rosetta - кометная миссия Европейского Космического Агенства. Космический аппарат будет запущен в январе 2003 года, ракетой-носителем Ариан-5. После длительного полета аппарат встретиться с кометой Wirtanen и выйдет на орбиту вокруг нее. На поверхность кометы опуститься посадочный модуль, который проведет научные исследования. В течении круизной фазы, КА выполнит гравитационные маневры, один раз около Марса и два раза около Земли. Rosetta, также выполнит исследования во время пролетов двух астероидов (планируются Otawara и Siwa).

Основные даты:
- запуск 20 января 2003
- гравитационный маневр около Марса 28 мая 2005
- первый гравитационный маневр у Земли 26 октября 2005
- пролет астероида Otawara 10 июля 2006
- второй гравитационный маневр у Земли 27 октября 2007
- пролет астероида Siwa 23 июля 2008
- встреча с кометой 27 ноября 2011
- завершение миссии 2013

В течении 17 месячной работы в непосредственной близости от ядра кометы, Rosetta будет исследовать поверхность с расстояния 10 - 50 километров, с помощью инструментов дистанционного зондирования. Так как космический корабль движется вокруг кометного ядра с очень маленькой, "прогулочной" скоростью, то другие бортовые инструменты будут анализировать пыль и испарения, которые исходят от кометы Wirtanen со все возрастающей интенсивность, так как солнечные лучи нагревают ее.

Rosetta сбросит посадочный модуль на поверхность кометы, для близкого изучения ее физических параметров и химического состава. Похожий на ящик с тремя ногами, посадочный аппарат сможет самостоятельно закрепиться на одном месте и забуриться в поверхность. Он также перепрыгивая сможет посетить другие части ядра кометы. Сочетание солнечных батарей и аккумуляторов позволит работать ему несколько месяцев.

Как розетский камень дал ключ для понимания значения египетских иероглифов, так и аппарату Rosetta суждено расшифровать значение комет и их роль в прошлом и настоящем солнечной системы. Вот только несколько загадок.

Сколько весят кометы? Предположения о плотности кометного вещества очень различаются, и только орбитальный аппарат может точно измерить объем и массу кометы.
Являются ли кометы грязным снежным комом или ледяным грязевым комом? Или другими словами, состоят ли они изо льда, содержащего минеральную и органическую пыль, или это скопления пыли покрытые льдом?
Почему ядра комет такие темные? Giotto установил, что ядро кометы Галлея похоже на черно-коричневый вельвет, поглощает 96% падающего света. Этот цвет вызван пылью на поверхности или внутренность ядра такая же темная?
Почему небольшие регионы поверхности проявляют высокую активность, а остальная поверхность спокойна? Множество струй пыли, которые видели у комет Галлея и Hale-Bopp, говорят о том, что существуют горячие точки, отличающиеся физически и химически от сотальной поверхности кометы.
Является ли комета цельным куском или состоит из слабо связанных блоков, на что указывают снимки с КА Giotto? Это связано с вопросом о том как кометы образовывались и почему они разваливаются на маленькие фрагменты, как случилось с кометой Shoemaker-Levy 9 при падении на Юпитер в 1994 году.
Умирая кометы испаряются и исчезают или они просто исчерпывают запасы льда, который вызывает излучение газа и пыли на активных кометах? Если последний вариант верен, то мертвые кометы продолжают существовать, как темные, неактивные массы, и могут угрожать столкновением с Землей.
Каков точный состав комет? Многие составляющие уже известны. Детали полученные с помощью КА Rosseta позволят связать (1) как кометы формировались из состава подобного межзвездной пыли, и (2) как они участвовали в строительстве планет, включая Землю, и вклад в их атмосферу.
Является ли темный, углеродо-содержащий материал на кометах смесью разных химикалий, которые неорганические процессы могут произвести из углерода, азота, кислорода и водорода, или это отдельное вещество? Это позволит оценить роль комет в зарождении жизни на Земле.

Для того чтобы набрать скорость необходимую для встречи с кометой, Rosetta должна использовать энергию планет во время пролета Марса и двух пролетов Земли. Когда Rosetta будет далеко от Земли или за Солнцем, связь будет затруднена. Поэтому аппарат будет иметь высокую степень автоматического самоконтроля. Он также сможет находиться в "спячке" более двух лет без внимания с Земли.

Rosetta будет работать на солнечной энергии, даже находясь в 5 раз дальше от Солнца чем Земля. Для нее разрабатываются специальные солнечные элементы. Условия во время дальней фазы полета Rosetta будут холодные, но температура внутри корабля будет поддерживаться в пределах нормы за счет темной окраски, многослойной изоляции и электрических нагревателей. Несмотря на свою оригинальность и сложность, Rosetta будет просто летающим ящиком с солнечными батареями, как крыльями, больше похожая на телекоммуникационный спутник.

Для управелния КА Rosetta и приема сигналов, ЕКА будет использовать новую 32 метровую антенну в Австралии и 15 метровую антенну в Испании. Управление аппаратом, особенно во время полета рядом с кометой, будет новым испытанием для управленцев в Европейском космическом операционном центре в Дармштаде, Германия.

Сила тяжести у кометы слабая, и маневры аппарата около нее будут похожи на балет в замедленном кино. На 10 километровой дистанции космический аппарат будет двигаться со скоростью 1-2 км/ч относително кометы, совершая оборот вокруг ядра примерно за неделю. Временами, Rosetta будет опускаться еще ближе к поверхности кометы, для поиска места для посадки и сброса посадочного модуля. Двигатели космического аппарата будут регулировать орбиту. Для уменьшения количества маневров и соответственно экономии топлива и предотвращения загрезнения кометной среды, компьютерное моделирование будет помагать навигаторам КА, предсказывая результаты любого маневра на неделю вперед.

В настоящее время КА встречались с кометами, только с предсказанными и достаточно малыми орбитами вокруг Солнца. Все кометы такого типа "старые", в том смысле, что они посещали солнечные окрестности много раз.
Среди несколких кандидатов с небольшим периодом, была выбрана комета Wirtanen, потому что она обеспечивает небольшой временной промежуток между стартом КА и выполнением задачи. Комета была открыта Карлом Виртаненом в 1948 году. Встречи с Юпитером в 1972 и 1984 годах уменьшили размер орбиты кометы и ее период обращения с 6,65 до 5,5 лет.

Несмотря на множество наблюдений нет точных знаний о размерах кометы, ее массе и форме. Неопределенность отражается на компьютерных моделлированиях маневров около кометы. Оценки охватывают большой диапазон возможностей, от легкой кометы до массивной, от маленькой кометы диаметром 1 км до боьшой, шириной 20 км. Наилучшая оценка - 1,5 км.

Подробное описание проекта смотри - http://sci.esa.int/home/rosetta/index.cfm