Космические аппараты движутся по орбитам Солнца, Венеры, Сатурна, а несколько готовятся выйти за пределы Солнечной системы. На Марсе работают два ровера, а на борту МКС астронавты ставят эксперименты и делают удивительные фотографии, пишет The Atlantic.

Семейный фотоальбом Солнечной системы пополнился новыми снимками: заход Солнца на Марсе, комета Чурюмова–Герасименко, карликовая Церера, Плутон и, конечно, фотографии нашего дома, планеты Земли.

Карликовая планета Плутон и Харон, один из ее пяти спутников, сфотографированные 23 июня 2015 года межпланетной станцией НАСА «Новые горизонты» (New Horizons) с расстояния 24,4 миллионов километров. Ближе всего «Новые горизонты» подойдет к Плутону 14 июля 2015 года, в этот день он окажется в 12500 километрах от планеты

Спутник Сатурна Диона, сфотографированный космическим аппаратом «Кассини» 16 июня 2015 года. Космический аппарат находился в 516 километрах от поверхности спутника. Слева видны яркие кольца Сатурна

Спутник Сатуна Гиперион, сфотографированный аппаратом «Кассини» 31 мая 2015 года с расстояния около 60 тысяч километров – самый близкий контакт «Кассини» со спутником за эту миссию. Гиперион – самый большой из спутников Сатурна неправильной формы. На фотографии север Гипериона находится наверху и повернут на 37 градусов вправо

В нижней части снимка можно увидеть кольцо А, в в верхней – лимб Сатурна. Кольца отбрасывают тени на изображенную здесь часть планеты, что создает шахматный узор из темных и светлых участков. Этот узор можно увидеть даже сквозь кольцо А, которое, в отличие от соседнего кольца B, не совсем непрозрачно. Тени от колец часто пересекаются на поверхности Сатурна под причудливыми углами. Этот снимок сделан узкоугольной камерой космического аппарата «Кассини» 5 декабря 2014 года

Яркие пятна на карликовой планете Церера, сфотографированной космическим аппаратом Dawn 6 мая 2015 года. Это один из первых снимков, сделанных кораблем Dawn с круговой орбиты с расстояния 4400 километров. Разрешение составляет 410 метров на пиксель. Ученые пока не смогли найти объяснения этим пятнам – предполагают, что это отложения соли и льда

Карликовая планета Церера, сфотографированная космическим аппаратом Dawn 5-6 мая 2015 года с расстояния 13 600 километров

Ровер Opportunity провел на Марсе уже больше десяти лет – и продолжает свою работу. В центре этой фотографии условного цвета, сделанной камерой марсохода Pancam, – продолговатый кратер под названием «Дух святого Людовика» и горная вершина в нем. 26 апреля 2015 года стал 4-тысячным марсианским днем (солом) работы марсохода. Ровер изучает Марс с начала 2004 года. Мелкий кратер Духа святого Людовика составляет 34 метра в длину и около 24 метров в ширину, его дно немного темнее окружающей равнины. Горные образования в дальней части кратера возвышаются примерно на 2-3 метра, выше краев кратера

На этом автопортрете марсоход Curiosity запечатлел себя в кратере Мохаве, где он взял вторую пробу почвы на горе Шарпа. Здесь собраны десятки изображений, сделанных в январе 2015 года камерой MAHLI, которая находится на механической руке марсохода. Ровер окружают бледные холмы Пахрамп, а на горизонте видна вершина горы Шарпа

На этом снимке марсианской поверхности, сделанном 8 апреля 2015 года автоматической межпланетной станцией Mars Reconnaissance Orbiter, марсоход Curiosity проходит по долине Артистс Драйв на нижнем склоне горы Шарпа. Фотография была сделана камерой HiRISE. Она показывает положение марсохода после того, как он проехал около 23 метров в 949-й марсианский день, или сол, своей работы на Марсе. На снимке видна область примерно 500 метров в длину

Поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, сфотографированная камерой космического аппарата «Розетта» с расстояния 15,3 километра, 14 февраля 2015 года

Комета 67P/Чурюмова-Герасименко, сфотографированная космическим аппаратом «Розетта» с расстояния 77,8 километров, 22 марта 2015 года

Юг Скандинавского полуострова накануне полуночи 3 апреля 2015 года. Зеленое полярное сияние на севере, черное пятно Балтийского моря (справа внизу), облака (справа наверху) и снег (в Норвегии), освещенные полной луной

Зонд MODIS научно-исследовательского спутника «Терра» сделал этот снимок облачных вихрей над Канарскими островами и Мадейрой 20 мая 2015 года

У побережья Южной Кореи водоросли выращивают в сетках, которые удерживаются на поверхности с помощью специальных поплавков. Эта техника позволяет водорослям оставаться достаточно близко к поверхности и получать необходимое количество света во время прилива и не дает им опуститься на дно во время отлива. Этот снимок фермы по разведению морских водорослей в мелководье у острова Сисан был сделан спутником дистанционного зондирования Земли Landsat 8 31 января 2014 года

Закат на Марсе. Марсоход Curiosity сделал этот снимок садящегося Солнца в конце 956-го марсианского дня, или сола (15 апреля 2015 года в земном времени), когда находился в кратере Гейла. В пыли марсианской атмосферы есть мелкие частицы, из-за которых свет синего цвета распространяется в ней сильнее, чем свет цвета с большей длиной волны. По этой причине синие оттенки оказываются в более освещенной части неба, а желтые и красные цвета – дальше от Солнца

По всем признакам мы вступили в эпоху новых открытий. Многие в прошлом году с замиранием сердца следили за миссией «Розетта». Посадка на комету, первая в истории, была сложнейшей операцией, как и вся программа в целом. Однако возникшие трудности не умаляют значение как самого события, так и тех данных, которые уже добыл и все еще поставляет космический зонд. Зачем же нужна была высадка на комету и какие результаты получили астрофизики? Об этом и пойдет речь ниже.

Главная тайна

Начнем издалека. Одна из основных задач, стоящих перед всем научным миром - понять, что способствовало Со времен Античности на эту тему высказывалась масса гипотез. Одна из современных версий гласит, что не последнюю роль тут сыграли кометы, во множестве падавшие на планету в период ее формирования. Считается, что они могли стать поставщиками воды и органических молекул.

Свидетельства начала

Подобная гипотеза сама по себе прекрасно обосновывает интерес ученых, от астрономов до биологов, к кометам. Однако есть и еще несколько любопытных моментов. Хвостатые несут сквозь пространство достаточно подробную информацию о том, что происходило на самых ранних этапах формирования Солнечной системы. Именно тогда и образовалось большинство комет. Таким образом, высадка на комету дает возможность буквально изучить материю, из которой формировался наш кусочек Вселенной больше четырех миллиардов лет назад (и никакой машины времени не надо).

Кроме того, изучение движения кометы, ее состава и поведения при сближении с Солнцем дает огромное о подобных космических объектах, позволяет проверить массу предположений и научных гипотез.

История вопроса

Естественно, хвостатые «путешественники» уже изучались при помощи космических аппаратов. Было совершено семь пролетов мимо комет, в процессе которых делались фотоснимки, собиралась определенная информация. Это были именно пролеты, поскольку длительное сопровождение кометы - дело сложное. В 80-е в роли добытчиков подобных данных выступали американо-европейский аппарат ICE и советская «Вега». Последняя из таких встреч произошла в 2011 году. Тогда данные о хвостатом космическом объекте собрал аппарат Stardust.

Предыдущие исследования дали ученым массу информации, однако для понимания специфики комет и ответа на многие из названных выше вопросов этого недостаточно. Постепенно ученые пришли к осознанию необходимости достаточно смелого шага - организации полета космического аппарата к комете с последующей высадкой зонда на ее поверхность.

Уникальность миссии

Для того чтобы прочувствовать, насколько высадка на комету непростая операция, нужно понять, что вообще представляет собой это Оно несется сквозь пространство на огромной скорости, достигающей иногда нескольких сотен километров в секунду. При этом хвост кометы, образующийся при приближении тела к Солнцу и столь красиво выглядящий с Земли, представляет собой смесь газа и пыли. Все это сильно осложняет не только посадку, но и движение параллельным курсом. Необходимо уравнять скорость аппарата со скоростью объекта и выбрать нужный момент для сближения: чем ближе комета к Солнцу, тем сильнее выбросы с ее поверхности. И лишь затем может быть осуществлена посадка на комету, которая будет еще осложняться и низкими показателями гравитации.

Выбор объекта

Все эти обстоятельства делали необходимым тщательный подход к выбору цели миссии. Посадка на комету Чурюмова-Герасименко - не первый вариант. Изначально предполагалось, что зонд «Розетта» будет отправлен к комете Виртанена. Однако в планы вмешался случай: незадолго до предполагаемой отправки отказал двигатель у ракеты-носителя «Ариан-5». Именно она должна была вывести «Розетту» в космос. В результате запуск отложили и возникла необходимость в выборе нового объекта. Им и стала комета Чурюмова-Герасименко или 67P.

Этот космический объект был обнаружен в 1969 году и назван в честь первооткрывателей. Он относится к числу короткопериодических комет и делает один оборот вокруг Солнца примерно за 6,6 лет. Ничем особо примечательным 67P не отличается, однако обладает хорошо изученной траекторией полета, не выходящей за орбиту Юпитера. Именно к ней и отправилась «Розетта» 2 марта 2004 года.

«Начинка» космического аппарата

Зонд «Розетта» унес с собой в космос большое количество оборудования, предназначенного для исследований и фиксации их результатов. Среди них и камеры, способные улавливать излучение в ультрафиолетовой части спектра, и аппараты, необходимые для изучения структуры кометы и анализа грунта, и приборы для исследования атмосферы. Всего в распоряжении «Розетты» оказалось 11 научных инструментов.

Отдельно нужно остановиться на спускаемом модуле «Филы» - именно ему предстояло осуществить приземление на комету. Часть высокотехнологичного оборудования размещалась прямо на нем, поскольку была необходима для изучения космического объекта непосредственно после высадки. Кроме того, «Филы» оснащался тремя гарпунами для надежной фиксации на поверхности после того, как его спустит «Розетта». Посадка на комету, как уже говорилось, сопряжена с определенными трудностями. Гравитация тут настолько мала, что при отсутствии дополнительных креплений модуль рискует затеряться в открытом космосе.

Долгий путь

Высадка на комету 2014 года предварялась десятилетним полетом зонда «Розетта». В течение этого времени он пять раз оказывался недалеко от Земли, пролетал рядом с Марсом, встретил два астероида. Великолепные снимки, сделанные зондом в этот период, в очередной раз напоминают о красоте природы и Вселенной в самых разных ее уголках.

Однако может возникнуть логичный вопрос: зачем «Розетта» так долго кружила по Солнечной системе? Понятно, что фотографии и другие данные, собранные в процессе полета, не были его целью, а, скорее, стали приятным и интересным бонусом для исследователей. Цель этого маневра - подойти к комете сзади и сравнять скорость. Результатом десятилетнего полета должно было стать фактическое превращение «Розетты» в спутник кометы Чурюмова-Герасименко.

Сближение

Сейчас, в апреле 2015 года, можно с уверенностью сказать, что высадка зонда на комету в целом прошла удачно. Однако в августе прошлого года, когда аппарат только вышел на орбиту космического тела, это было еще делом ближайшего будущего.

Зонд на комету высадился 12 ноября 2014 года. За посадкой следил практически весь мир. Отстыковка «Филы» прошла удачно. Проблемы начались в момент приземления: не сработали гарпуны и аппарат не смог закрепиться на поверхности. «Филы» дважды отскочил от кометы и только на третий раз смог опуститься, причем он отлетел от места предполагаемой посадки примерно на километр.

В результате модуль «Филы» оказался в зоне, куда почти не проникают необходимые для восполнения энергетического заряда батарей. На случай если посадка на комету произойдет не совсем удачно, аппарат был оснащен заряженным аккумулятором, рассчитанным на 64 часа. Он проработал чуть меньше, 57 часов, но и за это время «Филы» успел сделать практически все, для чего создавался.

Результаты

Посадка на комету Чурюмова-Герасименко позволила ученым получить обширные данные об этом космическом теле. Многие из них еще не обработаны или требуют анализа, однако первые результаты уже представлены широкой общественности.

Изучаемое космическое тело по форме схоже с (высадка на комету предполагалась в район «головы»): две сравнимые по размерам округлые части соединены узким перешейком. Одна из задач, стоявших перед астрофизиками, - понять причину такого необычного силуэта. Сегодня выдвигаются две основные гипотезы: либо это результат столкновения двух тел, либо к формированию перешейка привели процессы эрозии. На данный момент точный ответ не получен. Благодаря исследованиям «Филы» стало лишь известно, что уровень гравитации на комете неодинаков. Самый большой показатель наблюдается в верхней части ядра, а наименьшей - как раз в области «шеи».

Рельеф и внутренняя структура

Модуль «Филы» обнаружил на поверхности кометы различные образования, по виду напоминающие горы и дюны. По своему составу большинство из них представляют собой смесь льда и пыли. Холмы высотой до 3 метров, названные мурашками, на 67P встречаются довольно часто. Ученые предполагают, что они образовались на первых этапах формирования Солнечной системы и могут покрывать поверхности и других подобных небесных тел.

Поскольку зонд на комету опустился не самым удачным образом, ученые опасались начинать запланированное бурение поверхности. Однако его все-таки осуществили. Оказалось, что под верхним слоем располагается другой, более плотный. Вероятнее всего, он состоит изо льда. В пользу этого предположения говорит и анализ вибраций, зафиксированных аппаратом во время посадки. Вместе с тем снимки спектрографов показывают неодинаковое соотношение органических соединений и льда: первых явно больше. Это не сходится с предположениями ученых и ставит под сомнение версию происхождения кометы. Предполагалось, что она образовалась в области Солнечной системы, поблизости от Юпитера. Исследование снимков, однако, опровергает эту гипотезу: судя по всему, 67P сформировалась в поясе Койпера, расположенном за орбитой Нептуна.

Миссия продолжается

Космический аппарат «Розетта», внимательно следивший за деятельностью модуля «Филы» до момента его засыпания, не покинул комету Чурюмова-Герасименко до сих пор. Он продолжает наблюдать за объектом и присылать данные на Землю. Так, в число его обязанностей входит фиксация выбросов пыли и газа, которые увеличиваются по мере приближения кометы к Солнцу.

Ранее было установлено, что основным источником подобных выбросов является так называемая шея кометы. Причиной этого может быть низкая гравитация этой области и возникающий здесь эффект аккумуляции солнечной энергии, отраженной от соседних участков. В марте этого года «Розетта» также зафиксировала выброс пыли и газа, интересный тем, что произошел он на неосвещенной стороне (как правило, такие явления возникают в результате разогрева поверхности, то есть на солнечной части кометы). Все эти процессы и особенности 67P еще предстоит объяснить, пока же сбор данных продолжается.

Первая в истории человечества посадка на поверхность кометы стала результатом труда большого числа ученых, техников, инженеров и проектировщиков на протяжении почти сорока лет. Сегодня миссия «Розетта» признается одним из самых грандиозных событий космической эры. Естественно, что астрофизики не намерены на этом ставить точку. В число амбициозных планов на будущее входит создание спускаемого модуля, который будет в состоянии передвигаться по поверхности кометы, и космического аппарата, способного сблизится с объектом, собрать образцы грунта и вернуться с ними на Землю. В целом удачный проект «Розетта» вдохновляет ученых на все более смелые программы по освоению тайн Вселенной.

1. Есть ли в числе спутников планет такие, которые по своим размерам превосходят Марс? Меркурий? Луну?
   Ответ

   Спутников, превосходящих по размерам Марс, нет. Спутники, превосходящие Меркурий, - Ганимед (сп. Юпитера) и Титан (сп. Сатурна). Спутники, превосходящие Луну: Ганимед, Титан, Каллисто (сп. Юпитера) и Тритон (сп. Нептуна).

2. У каких из спутников планет обнаружена атмосфера?
   Ответ

   У спутника Сатурна Титана есть атмосфера, состоящая из метана и аммиака. У спутника Нептуна Тритона имеется атмосфера, состоящая из азота.

3. Почему Землю и Луну правильнее рассматривать не как планету со спутником, а как двойную планету?
   Ответ

   Потому что Луна сравнительно с Землей обладает довольно значительной массой, а спутники других планет по сравнению с этими планетами несравненно менее массивны.

4. «Впервые это (измерить скорость света) удалось, наблюдая затмения спутников Юпитера. Согласно точным расчетам, эти крохотные планетки уже исчезали за диском Юпитера, но астрономы еще видели их свет». Все ли верно в этом отрывке?
   Ответ
5. Вычислите угловые размеры Фобоса при наблюдении с поверхности Марса и сравните их с угловыми размерами Луны при наблюдении ее с поверхности Земли на среднем ее расстоянии.
   Ответ

   Расстояние Фобоса от центра Марса - 9400 км, а от его поверхности - 6030 км. На таком расстоянии Фобос виден с Марса под углом около 9", т. е. гораздо меньшим, чем видна с Земли Луна.

6. Имеются ли среди спутников больших планет такие, которые в свою очередь имеют спутников, другими словами, имеются ли в Солнечной системе спутники второго порядка?
   Ответ

   Спутники второго порядка в Солнечной системе пока не обнаружены.

7. В чем особенность астероидов, составляющих группу «троянцев»?
   Ответ

   Любой из астероидов, входящих в группу троянцев, вместе с Юпитером и Солнцем образует равносторонний треугольник и, следовательно, движется вокруг Солнца так же, как и Юпитер, но либо впереди, либо позади него.

8. Какой из астероидов можно видеть невооруженным глазом?
   Ответ

   При благоприятных условиях можно видеть Весту.

9. Как определили, что некоторые астероиды имеют неправильную, угловатую форму?
   Ответ

   По изменению их блеска в течение короткого времени, причем угловатая форма астероида Эрота выявлена непосредственными измерениями.

10. Допустим, что Солнце только что зашло где-нибудь на равнине на экваторе. На какую высоту надо было бы там подняться, чтобы снова увидеть Солнце расположенным своим нижним краем на линии горизонта? Диаметр Солнца 32".
    Ответ

    Приняв дальность горизонта на экваторе для высоты 1,6 м равной примерно 4,9 км, а длину дуги в Г равной 1855 м (по параллели), находим, что в угловых мерах дальность видимого горизонта составляет 2",6. Несложным построением убеждаемся, что, для того чтобы Солнце снова стало видно, дальность горизонта должна увеличиться на 32", т. е. стать равной З4",6 или 64 км. Отсюда находим искомую высоту нового места наблюдения: 275 м.

11. Увеличивается ли дальность видимого горизонта при рассматривании местности в бинокль?
    Ответ
12. «Бывалые люди говорили, что при особо ясной погоде на половине пути между мысами удается с верхушки мачты видеть Землю с той и другой стороны». Здесь идет речь о самом узком месте Черного моря, где его ширина равна 263 км. Вычислите высоту мачты, с которой можно было бы видеть там оба берега Черного моря. Используйте формулу , учитывающую рефракцию.
    Ответ

    Высота мачты должна быть ≈1160 м.

13. Представьте себе Землю в виде рельефного глобуса диаметром в 1 м и рассчитайте, насколько нарушает гладкость его поверхности глубочайшая впадина в Тихом океане в 11 613 м и высочайшая гора Джомолунгма в 8882 м. Какой окажется на этом глобусе сплюснутость земного шара, составляющая 1/298 его диаметра?
    Ответ

    Считая диаметр земного шара равным 12 800 км, получим, что одному его километру на этом глобусе соответствовали бы ~0,08 мм. Поэтому глубочайшая впадина на этом глобусе оказалась бы всего в 0,9 мм, а Джомолунгма в 0,7 мм, что для глаз оказалось бы незаметным. Глобус по полярному диаметру оказался бы сжат на 3,3 мм, чего тоже глазами нельзя было бы обнаружить.

14. «11-12 августа. За день нас отнесло (на льдине) к востоку на целых восемь градусов. И мы уже так близки к полюсу, что один градус долготы равен всего двум-трем километрам». В указанное время дрейфующая льдина была примерно на 89° с. ш. Чему равна длина 1° долготы на этой широте?
    Ответ

    Как известно, r =cosφ, а длина 1° по долготе равна .

15. Как было доказано, что кометы обладают такой малой массой, что один астроном даже назвал их «видимым ничто»?
    Ответ

    Кометы не вызывают никаких возмущений в движениях планет, возле которых они проходят, а сами, наоборот, подвергаются с их стороны сильным возмущениям.

16. Как было доказано, что кометы не имеют сколько-нибудь значительного твердого ядра?
    Ответ

    При прохождении комет в непосредственной близости от Солнца (как бы по солнечному диску) кометы совершенно сливаются с общим солнечным фоном, и на этом фоне никогда не было замечено никаких темных пятен. Значит, ядра комет так малы, что их невозможно заметить даже с помощью оптических инструментов.

17. Иногда у комет образуется по два хвоста, один из которых направлен к Солнцу, а другой - от Солнца. Чем это можно объяснить?
    Ответ

    Хвост, направленный к Солнцу, состоит из более крупных частиц, для которых сила солнечного притяжения больше отталкивающей силы его лучей.

18. «Если хочешь увидеть комету, достойную внимания, надо выбраться за пределы нашей Солнечной системы, туда, где они могут развернуться, понимаешь? Я, друг мой, повидал там такие экземпляры, которые не могли бы влезть даже в орбиты наших самых известных комет - хвосты у них обязательно свисали бы наружу». Разберитесь в реальности этого высказывания.
    Ответ

    За пределами Солнечной системы и вдали от других подобных систем кометы не имеют хвостов и обладают ничтожными размерами.

19. Прослушав лекцию о кометах, один слушатель задал такой вопрос лектору: «Вы говорили, что кометы всегда поворачивают свой хвост в сторону от Солнца Но когда я видел комету, то хвост у нее все время был повернут в одну и ту же сторону, а Солнце за это время много раз было и на юге, и на востоке, и на западе. Почему же комета не вертела хвостом в разные стороны?» Как бы вы ответили этому слушателю?
    Ответ

    То движение Солнца, на которое указывал слушатель, кажущееся. Направление хвостов комет непрерывно меняется, и это обнаруживается, хотя и не сразу.

Европейское космическое агентство сообщило об успешной посадке зонда Philae на комету 67P/Чурюмова-Герасименко. Зонд отделился от аппарата Rosetta днем 12 ноября (по московскому времени). Rosetta же покинула Землю 2 марта 2004 и более десяти лет летела к комете. Основная цель миссии - исследование эволюции ранней Солнечной системы. В случае успеха самый амбициозный проект ЕКА может стать своего рода розеттским камнем не только астрономии, но и технологий.

Долгожданный гость

Комета 67P/Чурюмова-Герасименко была открыта в 1969 году советским астрономом Климом Чурюмовым при исследовании фотоснимков, сделанных Светланой Герасименко. Комета относится к группе короткопериодических: период обращения вокруг Солнца - 6,6 лет. Большая полуось орбиты - чуть свыше 3,5 астрономических единиц, масса - примерно 10 13 килограммов, линейные размеры ядра - несколько километров.

Исследования таких космических тел необходимо, во-первых, для изучения эволюции кометного вещества, и, во-вторых, для понимания возможного влияния испаряющихся в комете газов на движение окружающих небесных тел. Данные, полученные с помощью миссии Rosetta, помогут объяснить процессы эволюции Солнечной системы и возникновения воды на Земле. Кроме того, ученые надеются обнаружить органические следы от L-форм («левосторонних» форм) аминокислот, являющихся основой жизни на Земле. Если эти вещества будут найдены, гипотеза о внеземных источниках земной органики получит новое подтверждение. Однако уже к настоящему времени благодаря проекту Rosetta астрономы узнали много интересного о самой комете.

Средняя температура поверхности ядра кометы - минус 70 градусов Цельсия. Измерения, выполненные в рамках миссии Rosetta, показали: температура кометы слишком высока, чтобы ее ядро полностью покрывалось слоем льда. Как считают исследователи, поверхность ядра представляет собой темную пылевую корку. Тем не менее ученые не исключают, что там могут быть и ледяные участки.

Также установлено, что в поток газов, истекающих из комы (облака вокруг ядра кометы), входят сероводород, аммиак, формальдегид, синильная кислота, метанол, сернистый ангидрид и сероуглерод. Ранее считалось, что по мере нагревания ледяной поверхности кометы, приближающейся к Солнцу, выделяются только самые летучие соединения - двуокись и моноокись углерода.

Также благодаря миссии Rosetta астрономы обратили внимание на гантелеобразную форму ядра. Не исключено, что эта комета могла образоваться в результате столкновения пары протокомет. Вероятно, две части тела 67P/Чурюмова-Герасименко со временем разъединятся.

Есть и другая гипотеза, объясняющая формирование двойной структуры интенсивным испарением водяного пара в центральной части когда-то сферообразного ядра кометы.

С помощью Rosetta ученые установили, что каждую секунду комета 67P/Чурюмова-Герасименко выпускает в окружающее пространство водяной пар в объеме примерно двух стаканов (по 150 миллилитров). С такими темпами комета за 100 дней заполнила бы бассейн олимпийского размера. По мере приближения к Солнцу выброс пара только увеличивается.

Максимальное сближение с Солнцем произойдет 13 августа 2015 года, когда комета 67P/Чурюмова-Герасименко окажется в точке перигелия. Тогда и будет наблюдаться наиболее интенсивное испарение ее материи.

Космический аппарат Rosetta

Космический аппарат Rosetta вместе со спускаемым зондом Philae стартовал 2 марта 2004 года на ракете-носителе семейства Ariane 5 с космодрома Куру во Французской Гвиане.

Название космический аппарат получил в честь розеттского камня. Расшифровка надписей на этой древней каменной плите, выполненная к 1822 году французом Жаном-Франсуа Шампольоном, позволила лингвистам совершить гигантский прорыв в изучении египетской иероглифической письменности. Подобного качественного скачка в исследовании эволюции Солнечной системы ученые ожидают и от миссии Rosetta.

Сама Rosetta - это алюминиевый ящик размерами 2,8x2,1x2,0 метров с двумя солнечными батареями по 14 метров каждая. Стоимость проекта - 1,3 миллиарда долларов, а его основным организатором выступает Европейское космическое агентство (ЕКА). Меньшее участие в нем принимают НАСА, а также национальные космические агентства других стран. Всего в проекте задействовано 50 компаний из 14 стран Европы и США. На Rosetta размещено одиннадцать научных инструментов - специальных систем из датчиков и анализаторов.

По ходу своего путешествия Rosetta совершила три маневра вокруг орбиты Земли и один - вокруг Марса. К орбите кометы аппарат приблизился 6 августа 2014 года. За свой долгий путь аппарат успел выполнить ряд исследований. Так, в 2007-м, пролетая мимо Марса на расстоянии тысячи километров, он передал на Землю данные о магнитном поле планеты.

В 2008 году наземными специалистами во избежание столкновения с астероидом Штейнс была проведена корректировка орбиты корабля, что не помешало ему сфотографировать поверхность небесного тела. На снимках ученые обнаружили более 20 кратеров диаметрами от 200 метров. В 2010-м Rosetta передала на Землю фотографии другого астероида - Лютеции. Это небесное тело оказалось планетезималью - образованием, из которых в прошлом формировались планеты. В июне 2011-го аппарат перевели в спящий режим для экономии энергии, а 20 января 2014 года Rosetta «проснулась».

Зонд Philae

Зонд назван в честь острова Филы на реке Нил в Египте. Там находились древние культовые сооружения, а также обнаружена плита с иероглифическими записями цариц Клеопатры II и Клеопатры III. В качестве места для посадки на комету ученые выбрали участок под названием Агилика. На Земле это тоже остров на реке Нил, куда была перенесена часть древних памятников, которым угрожало подтопление в результате строительства Асуанской плотины.

Масса спускаемого зонда Philae - сто килограммов. Линейные размеры не превышают метра. Зонд несет на своем борту десять инструментов, необходимых для исследования ядра кометы. С помощью радиоволн ученые планируют изучить внутреннюю структуру ядра, а микрокамеры позволят сделать с поверхности кометы панорамные снимки. Сверло, установленное на Philae, поможет взять пробы грунта с глубины до 20 сантиметров.

Батарей Philae хватит на 60 часов автономной работы, потом питание переключится на солнечные батареи. Все данные измерений в режиме онлайн будут поступать на аппарат Rosetta, а с него - к Земле. После спуска Philae аппарат Rosetta начнет отдаляться от кометы, превратившись в ее спутник.

Ученые предоставили новую обновленную информацию относительно обломков, крупных кусков, частиц пыли около кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко. Исследования касались материала, окружающего это малое небесное тело и были направлены на поиск спутников возле нее.

Начиная с момента своего прибытия к комете 67Р/Чурюмова-Герасименко, зонд Rosetta занимается изучением ее ядра и окружающей среды с помощью различной аппаратуры и оборудования. Одной из ключевых областей является изучение пылевых частиц и других объектов около нее.

Анализ измерений от прибора GIADA, позволяющего анализировать и исследовать пылевые частицы, а также изображений, сделанных камерой OSIRIS, выявили сотни отдельных пылевых объектов, либо связанных с кометой ее притяжением, либо удаляющихся от нее.

На снимках были найдены мелкие объекты, а также гораздо более большие блоки, размером от нескольких сантиметров до двух метров. Стоит сказать, что глыбы до четырех метров были найдены лишь однажды во время миссии НАСА к комете 103P/ Hartley 2 в 2010 году.

Новое исследование изображений основывается на предыдущих изучениях кометной пыли. Ученые, используя специальные методы для выполнения динамических исследований, впервые определили орбиты четырех категорий обломков, самый крупный из которых имел размер до полутора метра в диаметре.

Исследования были основаны на нескольких изображениях этой области, и этого было достаточно для утверждения, что обломки материала движутся по определенной траектории. Однако для понимания того насколько они связаны с кометой, понадобилось сделать сотни снимков в течение длительного периода времени.

Чтобы отследить движение обломков в мелких деталях, ученые наблюдали за кусочком неба камерой OSIRIS, которая позволяет исследовать объекты на больших площадях. Делая снимки с тридцатиминутным интервалом и выдержкой 10.2 секунды каждый, они получили 30 изображений. Изображения были сделаны до 10 сентября 2014г.

Кстати, фотографирование было произведено всего за несколько часов до начала маневра, который был связан с выходом зонда на орбиту вокруг кометы. Расстояние в этот момент до ядра составляло 30 км.

Когда ученые позже проанализировали снимки, они определили четыре категории обломков с размерами от 15 до 50 сантиметров, видных на звездном небе. Было установлено, что они двигаются очень медленно, со скоростью несколько десятков сантиметров в секунду и находятся в пределах от четырех до 17 километров от ядра.

Можно сказать, что ученым удалось впервые определить индивидуальные орбиты таких обломков, находящихся рядом с кометой. Эта информация очень важна для изучения их происхождения и помогает нам понять процессы, связанные с потерей массы такими небесными телами.

На самом деле, три из этих категорий оказались связанными гравитацией с кометой и движутся по эллиптическим орбитам. Впрочем, расстояние, которое проходили мелкие частицы за 30-минутный интервал, было слишком мало, чтобы определить их орбиты, поэтому ученые не исключают, что эти три категории обломков и мелких частиц пыли могут находиться на несвязанных, гиперболических орбитах.

Что касается происхождения обломков, возможно, это относится к тому времени, когда комета последний раз достигала ближайшей точки к Солнцу, проходя перигелий в 2009 году, после чего они откололись от ядра вследствие сильных испарительных процессов. Но поскольку силы газовых струй было недостаточно, чтобы высвободить их от гравитации ядра, они задержались в ее сфере притяжения вместо того, чтобы раствориться в космосе. Возможно, что некоторые из них постоянно находятся возле ядра уже на протяжении длительного времени.

Это исследование доказывает, что от комет могут отделяться такие большие куски материала и, что они также остаются привязанными к ним в течение длительного времени, пока происходит их обращение вокруг Солнца.

С другой стороны, одна из категорий обломков, наверняка, движется по гиперболической траектории, что позволит им в ближайшее время выйти из сферы притяжения кометы и уйти в космическое пространство.

Во время проведения исследований на фотографиях был обнаружен крупный обломок, имевший очень интересную траекторию, которая пересекается с ядром. Ученые высказали предположение, что он незадолго до наблюдений мог отколоться от него. Эта предположение, как и интригует, так вызывает недоумение, поскольку в то время комета находилась еще на достаточно большом расстоянии от Солнца.

Еще несколько наборов изображения были сделаны после того, как в сентябре прошлого года Rosetta вышла на орбиту кометы. Сейчас они анализируются с целью определения и изучения траекторий других обломков. Однако на новых снимках будет практически невозможно восстановить и идентифицировать те же самые обломки из более поздних изображений.

Но, что можно сказать об относительно больших частей кометной пыли, размер которых достигает нескольких десятков метров в поперечнике? Являются ли они спутниками кометы? Ведь такие спутники были обнаружены вокруг множества астероидов и других малых тел в Солнечной системе. Существуют ли какие-либо доказательства наличия таких ‘товарищей’ у 67Р/Ч-Г?

Итальянские ученые провели исследование, чтобы отыскать спутники около кометы. Они использовали изображения, которые были сделаны OSIRIS в июле 2014 года, до прибытия Rosetta, чтобы осмотреть крупномасштабное окружение кометы в высоком разрешении.

После тщательного изучения этих изображений, ученые не обнаружили никаких доказательств спутников вокруг 67Р/Ч-Г. Эти исследования говорят о том, что никаких обломков размером более шести метров не было найдено на расстоянии 20 километров, и ни одного размером более одного метра на расстояниях между 20 и 110 километров от ядра.

Обнаружение такого большого спутника вокруг кометы, возможно, предоставило бы дополнительную информацию относительно происхождения этого малого небесного тела. Однако ученые не исключают, что 67Р/Ч-Г могла иметь такого компаньона в прошлом, и он был потерян, учитывая неблагоприятные условия, в которых происходит жизнь этой кометы.