Пролетая над ядром кометы

В отличие от восьми больших планет Солнечной системы, а также пояса астероидов и прочей тугоплавкой космической «мелочи», большинство комет имеет большие углы наклона к эклиптике. Это позволяет предположить, что их генезис, скорее всего, отличается от происхождения твердого вещества Солнечной системы, сконцентрированного в узкой плоскости эклиптики. Кометы, как правило, состоят из вещества, легко поддающегося плавлению, – водяного льда или замерзших углеводородов. Однако привычные представления о составе и происхождении комет были поставлены под некоторое сомнение анализом небольшого количества вещества кометы Вильда-2, доставленного возвращаемым отсеком зонда Stardust. Анализ выявил наличие тугоплавкого оливина – одного из самых распространенных на Земле минералов.

Решение об осуществлении долгой и дорогой миссии «Розетта» (Rosetta) было принято в 1998 году. Из большого количества вариантов был выбран наиболее легко реализуемый и наименее затратный. Первоначальный план предусматривал длительный полет к одной из комет со стартом весной 2003 года, однако проблемы с ракетой-носителем вынудили отложить начало миссии на год. Новый план полета включал старт в марте 2004-го, осуществление ряда пролетов Земли, Марса и Венеры и прибытие к комете Чурюмова-Герасименко с выходом на орбиту искусственного спутника планеты и последующей посадкой на поверхность этого малого небесного тела. В зависимости от времени старта внутри «стартового окна» задавалось время прибытия к комете и конкретный график сближений с планетами и астероидами по пути к ней. План полета предусматривал также «раскручивание» станции во внутренних областях Солнечной системы с последующим выходом на орбиту. Точный график пролета конкретных небесных тел не был известен до старта, а сформирован и объявлен только через несколько недель после него. Он включал три пролета Земли, пролет Марса и два близких пролета астероидов Стейнс и Лютеция. Первый раз в марте 2005 года путь «Розетты» лег мимо Земли, затем в феврале 2007 года впервые в истории космонавтики было проведено исследование Марса с пролетной траектории по пути к другим небесным телам. Откровенно говоря, данный пролет не имел почти никакого научного значения, поскольку вокруг Марса и на его поверхности годами работают искусственные спутники и самоходные аппараты. После соответствующего приращения скорости в ноябре того же 2007 года станция повторно встретилась с Землей. В сентябре 2008 года «Розетта» пролетела 1700 км около астероида Стейнс. В ноябре 2009-го, во время следующего витка вокруг Солнца, станция совершила последний, третий пролет Земли. Во время следующего захода в находящийся между орбитами Марса и Юпитера пояс астероидов «Розетта» встретилась на расстоянии 3000 км с астероидом Лютеция.

В июле 2011 года, после ряда консервирующих мероприятий, аппаратура станции была выключена – теперь аппарат будет двигаться, не контактируя с Землей. В этот период времени на станции останется включенной лишь «печка» для поддержания дальнейшего функционирования аппаратуры. «Проснется» зонд лишь в январе 2014 года при приближении к цели – комете Чурюмова-Герасименко. Начиная с этого момента «Розетта» будет постепенно подтягиваться к комете, сокращая расстояние до нее. Большинство приборов включится (по крайней мере, в тестовом режиме) вскоре после «пробуждения» станции в январе. В конце мая планируется выход на орбиту вокруг кометы – впервые небесное дело этого класса получит рукотворный спутник. До этого искусственные спутники имелись у Меркурия, Венеры, Земли, Луны, Марса, Юпитера, Сатурна и двух астероидов. Ввиду крошечных размеров ядра кометы аппарат будет парить на высоте около километра.

Наиболее интересным этапом экспедиции должна стать посадка. Предназначенный для этого посадочный зонд получил имя «Филы» – так назывался остров на Ниле вблизи города Розетта, где и был найден легендарный камень. Это название предложила пятнадцатилетняя итальянская школьница Серена Висмара; по приглашению Европейского космического агентства она также присутствовала на запуске космической станции.

После выбора удобного места посадки сценарий действий «Филы» будет следующим. В начале ноября 2014 года, после отделения от основного блока, посадочный аппарат снизится с высоты порядка километра и со скоростью всего 1 м/с опустится на поверхность кометы. Зафиксировавшись на поверхности ядра с помощью «гарпуна», зонд сразу же передаст «аварийные» (на случай быстрого прекращения активного существования) панорамные снимки поверхности, выполнит бурение темной корки ядра (состоящей, как считается, из сложных органических молекул) и исследование ледяной и газовой составляющих. Также планируется измерить электрические показатели кометного грунта до глубины полтора метра. Работа зонда на поверхности рассчитана, по крайней мере, на неделю, но, как это обычно бывает, может быть продлена на несколько месяцев. Что касается продолжительности активного функционирования основного орбитального блока, то номинально планируется поддерживать его существование до декабря 2015 года, но скорее всего и этот срок будет существенно продлен.

Аппаратура зонда позволит провести анализ элементного, молекулярного, минералогического и изотопного состава вещества поверхности и подповерхностного слоя ядра кометы, а также измерить его механические характеристики (плотность, прочность, структуру, пористость, наличие льда, тепловые свойства).

Интригуют результаты тонких изотопных анализов, которые могут привести к коренной переоценке представлений о генезисе легкоплавкой составляющей кометного вещества. Остается лишь запастись небольшой долей терпения, чтобы дождаться осени следующего года, когда будет осуществлена мягкая посадка на ядро кометы.