Модуль «Филы» замолчал, но обещал проснуться

«Филы» отправился на поверхность кометы после 10 лет пути. Изображение ESA/ATG Medialab

Межпланетный исследовательский комплекс Европейского космического агентства «Розетта» (ESA Rosetta) 12 ноября обеспечил посадку модуля «Филы» на поверхность кометы 67P Чурюмова–Герасименко. С начала старта проекта в 1993 году прошло более 20 лет, из которых 10 потребовалось на то, чтобы выйти на траекторию кометы и догнать ее. Ученые и инженеры, работающие над проектом, считают, что миссия проходит не идеально, но успешно. В настоящее время «Розетта» находится на сложной траектории вокруг кометы, а посадочный модуль «Филы», проведя ряд исследований, впал «в спячку» по причине недостатка энергии в его батареях. Посадить небольшую коробочку с оборудованием на поверхность ядра кометы удалось, но не так, как хотелось…

Кометная эпопея

В ноябре 1993 года Европейским космическим агентством была утверждена миссия «Розетта» в качестве долгосрочной научной космической программы. Главной задачей было поставлено изучение происхождения комет, соотношение межзвездного вещества с веществом кометы в целях изучения происхождения Солнечной системы. Известно, что кометы – наиболее древние объекты в доступном нам для изучения космосе. Информация, полученная при исследовании комет, может пролить свет не только на историю Солнечной системы, но и, по мнению ученых, на возникновение жизни на Земле.

Важность темы была, в общем, понятна, однако мысль о том, чтобы догнать комету и попробовать посадить на нее спускаемый аппарат, казалась, мягко говоря, смелой. Полеты автоматических станций к планетам – более простое мероприятие – успешными были далеко не всегда. На разработку комплекса «Розетта-Филы» отводилось 10 лет, а до этого несколько других аппаратов занимались исследованием комет в непосредственной близости от них. Кометную эпопею, наверное, можно считать завершением «золотого» периода в развитии межпланетных полетов.

Первым стал уникальный аппарат, созданный совместно ESA и NASA ICE (International Cometary Explorer), который также известен под именами ISEE-3 и Explorer-69. Столько наименований аппарат получил из-за нескольких миссий, которые он выполнил. В их числе был пролет комет 21P Джакобини/Циннера (11.09.85) и 1P Галлея (03.86). Аппарат до сих пор жив. Энтузиастам удалось летом текущего года получить отклик его систем.

В 1986 году целая эскадра земных автоматов устремилась изучать комету Галлея. «Вега-1» и «Вега-2» (СССР), Jotto (ESA, Европа) и Suisei (JAXA, Япония). «Веги» исследовали комету по пути на Венеру встречным курсом. Уточнение параметров орбиты кометы Галлея позволили позже Jotto подойти к небесному телу на 596 км. Частицы хвоста кометы повредили фотокамеру на борту аппарата. Но корабль оказался живучим настолько, что был в 1990 году активирован и отправлен на новую кометную миссию. Его целью была комета 26P Грига–Скьеллерупа. Аппарат Suisei благополучно выполнил миссию в хвосте кометы Галлея, но больше практически не использовался.

В 2001 году инновационный космический корабль Deep Space 1 (NASA) в качестве дополнительной задачи выполнил пролет недалеко от кометы 19Р Борели. Корабль Stardust (NASA) стал настоящим «погонщиком» комет. В числе его задач была доставка кометного вещества на Землю. 2 января 2004 года корабль сблизился с объектом 81Р Вильда на расстояние 240 км. Были сделаны фотографии и сбор околокометного вещества. 15 января 2006 года посылка, оправленная Stardust, благополучно приземлилась в штате Юта, а сам корабль продолжил свой полет. Его миссия была продлена для исследования кометы 9P-Темпеля, к которой он приблизился 14 февраля 2011 года.

Правда, до этого там уже побывал другой аппарат Deep Impact, специально туда посланный ранее. Работа этого аппарата была уникальной тем, что он выстрелил в ядро кометы бомбой, вызвав излет вещества. Взрыв образовал кратер глубиной 30 м и диаметром 100 м. Комета 103P/Хартли стала целью расширенной миссии Deep Impact.

Прыжки «Филы» по поверхности ядра кометы зафиксировала узкоугольная фотокамера OSIRIS с борта «Розетты». Фото ESA/Rosetta/MPS

А теперь – «Розетта»

Далее была «Розетта». К 2003 году аппарат был полностью готов и начинен приборами, которые по своей конструкции не устарели и по сей день. Работа над межпланетным кораблем уже сама по себе принесла науке бесценный опыт. 11 научных комплексов нес на себе материнский корабль, и еще 10 было смонтировано на спускаемом модуле «Филы». Полезная нагрузка составила 165 кг у «Розетты» и 100 кг у «Филы».

Больше всего места заняло топливо. На борт погрузили 1670 кг горючего для обеспечения сложнейших маневров в межпланетном пространстве. Целью полета была выбрана комета 46P Виртанена. Но позже маршрут пришлось изменить. Авария тяжелой ракеты-носителя «Ариан-5» вызвала задержку старта, и окно к комете закрылось. Тогда в 2003 году директор ESA по науке сказал: «Если кто-то думает, что мы застряли тут, то это вряд ли. У этих ребят новаторский дух и преданность, которые достойны космоса». «В течение 10 лет мы строили «Розетту», мы столкнулись со многими проблемами и все их преодолели. Эта новая проблема будет решена с той же энергией и энтузиазмом. И в конце концов нас ждет успех», – добавил ученый проекта Герхард Швем. Сейчас уже можно сказать, что его уверенность полностью оправдалась.

Новое направление было выбрано 13–14 мая на встрече специалистов ESA. «Розетту» решено было отправить к комете 67P Чурюмова–Герасименко. Это небесное тело было открыто советскими учеными – профессором Киевского университета Климом Чурюмовым и научным сотрудником Института астрофизики Академии наук Таджикистана Светланой Герасименко в 1969 году. Ученые лично присутствовали при старте «Ариана-5» на космодроме «Куру». Запуск был назначен на 27 февраля, но был отложен по техническим причинам. Не удалось осуществить запуск и 1 марта, но на следующий день тяжелая ракета-носитель «Ариан-5» вывела аппарат в заданную точку.

Десятилетний вояж по Солнечной системе начался. Столь сложный маршрут был обусловлен достижением необходимой для контакта с кометой скорости космического аппарата. Через год после запуска «Розетта» оттолкнулась от гравитационного поля Земли и направилась к Марсу. «Филы» с высоты 1000 км сделал снимки Красной планеты и передал их на Землю. Также были получены данные о магнитном поле Марса. Разогнавшись у Марса, космический корабль снова устремился к Земле, чтобы набрать еще большую скорость.

Следующий поворот лежал вблизи пояса астероидов, который проходит между Марсом и Юпитером. Так, аппарат передал на Землю снимки астероида «Штейнис», сделанные с близкого расстояния. Это было 5 сентября 2008 года. Через год, 13 ноября, «Розетта» в третий и последний раз оттолкнулась от гравитационного поля Земли и снова отправилась к астероидам. Увидеть «Лютецию» в прямом эфире могли все желающие 10 июля 2010 года. Следующая остановка «Розетты» была конечной – окрестности кометы 67P.

Последние 60 часов

До момента сближения с целью своего путешествия космический корабль путешествовал в «сонном» состоянии, пока 20 января 2014 года не «проснулся», о чем и сообщил на Землю.

Аппарат вышел на сложную траекторию вокруг небесного тела, провел необходимые измерения и сделал снимки. Ученым предстояло выбрать место для посадки модуля «Филы». Точку назвали Site J, а потом дали более удобное имя «Остров Агилика».

Чтобы посадить аппарат на поверхность ядра, требовалась ювелирная точность. При этом выполнить посадку в режиме oнлайн с использованием наземных ресурсов не представлялось возможным. Из-за удаления объекта сигнал от него идет до земли около 28 минут. Поэтому все, что могли ученые, так это довериться «Розетте».

12 ноября в 12.03 (мск) модуль «Филы» благополучно отделился от материнского корабля, однако этому предшествовала дискуссия среди ученых, надо ли вообще осуществлять посадку. Выяснилось, что на модуле повреждена система якорей, которые должны удержать аппарат при касании ядра кометы. Так как притяжение очень низкое, модуль мог и не удержаться на месте посадки. Но решено было рискнуть.

На скорости всего 2,5 км/ч посадка состоялась, о чем пришло сообщение в 19.03 (мск). На тот момент ученые еще не знали, что посадка… не закончилась. «Филы» все же не удержался на поверхности и отскочил от ядра кометы. Управляющий миссии «Розетта» в Астрономическом центре в Германии Стефан Уламек сказал, что модуль трижды коснулся поверхности в 18.34, 20.25 и 20.32. В итоге «Филы» оказался в точке, где доступ солнечных лучей сильно ограничен. Заряда батарей хватило ненадолго, но ученые получили большое количество данных, которые еще предстоит обработать.

За 60 часов на Землю были отправлены снимки с места посадки, анализ вещества ядра кометы, также были обнаружены органические молекулы. «Филы» перешел в спящий режим, но специалисты говорят о возможности его пробуждения, когда комета подойдет ближе к Солнцу. «Розетта» останется рядом с кометой по мере ее движения вокруг Солнца, но, видимо, график исследований придется корректировать с учетом сложившихся обстоятельств.

Ученые и работники ESA признали миссию «Розетты» успешной, несмотря на проблемы с посадкой «Филы». И даже если бы спускаемый аппарат вовсе не сел на ядро кометы, задачи программы были бы выполнены более чем на 80%.

Мир с интересом следил за приключениями вблизи кометы, хотя еще несколько месяцев назад вряд ли об этой миссии было известно столь широкому кругу людей. Уникальность этой миссии и ее смелость трудно переоценить, однако не обошлось и без высказываний типа «вот, запустили в космос 1,4 млрд евро, лучше бы…» и далее – перечисление того, что было бы лучше. Тогда лучше, наверное, вообще не тратить деньги на космическую науку, а тем более на межпланетные миссии. Толку-то нет! Зачем нам какая-то пыль с кометы и странные черно-белые фотографии…

Хронология полета «Розетты». Инфографика ESA

Подобный скепсис, но в государственном масштабе, наверняка похоронил ряд смелых проектов, пользу от которых нельзя было получить сиюминутно и тут же использовать на кухне или в гараже. Президент США Барак Обама в свое время так оптимизировал бюджет NASA, что под вопросом оказалось строительство новой ракеты-носителя и нового орбитального корабля. В целом энтузиазм 60–70 годов прошлого века уже давно иссяк, но именно тогда было собрано огромное количество данных о планетах Солнечной системы.

Как бы выглядели полеты к Венере, Юпитеру, Сатурну, спутникам планет-гигантов сейчас, когда технологии здорово ушли вперед? Уникальный полет «Розетты», кажется, немного всколыхнул «болото» общественного мнения, и люди снова взглянули на звезды с мечтой о покорении космоса. Очень хочется думать, что прыжки малыша «Филы» по поверхности ядра кометы дадут старт большому прыжку человечества в межпланетное пространство.