Kosmiskā zonde Philae sāk savu darbību uz komētas

© scanpix

Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) 1,3 miljardus eiro izmaksājusī misija, kuras laikā komiskais aparāts pirmo reizi nolaidies uz komētas, sākusies veiksmīgi. Vakar tika apstiprināts, ka zonde Philae stabili atrodas uz komētas 67P/Čurjumovs – Gerasimenko, lai gan tās nolaišanās brīdī nav iedarbojušās harpūnas un speciāls dzinējs, un ESA speciālisti bija nobažījusies, ka zonde var nenoturēties uz komētas.

Populārzinātniskajos izdevumos šī misija jau izpelnījusies salīdzinājumus ar pirmā Zemes mākslīgā pavadoņa palaišanu, Jurija Gagarina lidojumu kosmosā un amerikāņu astronautu ierašanos uz Mēness. Komētas, kas klīst Visuma plašumos, zinātnieki uzskata par savdabīgām laika kapsulām, kas ir maz mainījušās kopš Visuma rašanās. Tādēļ tās varētu sniegt atbildes uz daudziem svarīgiem jautājumiem par Visuma vēsturi, – cita starpā, iespējams, izdosies rast arī apstiprinājumu vai noliegumu hipotēzēm, ka tieši komētas savulaik uz mūsu planētu atnesušas ūdeni un veicinājušas dzīvības rašanos.

Prieks, satraukums un atvieglojums

ESA misijas vadības centrā Vācijas pilsētā Darmštatē trešdien un naktī uz ceturtdienu valdīja ļoti saspringta gaisotne, zinātniekus pārņēma visdažādākās emocijas, kas nomainīja cita citu. Pēc tam, kad trešdienas rītā tika apstiprināts, ka zonde Philae veiksmīgi atdalījusies no komētas orbītā esošā kosmiskā aparāta Rosetta, misijā iesaistītajiem atlika vien gaidīt. Lai veiktu 22,5 kilometrus garo ceļu līdz komētai, zondei bija nepieciešamas septiņas stundas. Ziņu aģentūra AP norāda, ka tobrīd zinātniekiem vairs nav bijis iespējams kaut kā ietekmēt misijas gaitu. Radio signāls no Philae sākumā tiek sūtīts uz Rosetta, bet tikai pēc tam nonāk līdz Zemei, turklāt ar 28 minūšu un 20 sekunžu aizkavēšanos, kas izskaidrojama ar to, ka komēta un kosmiskie aparāti atrodas vairāk nekā 400 miljonu kilometru attālumā no mūsu planētas.

Kad pēcpusdienā tika saņemts apstiprinājums, ka zonde sekmīgi nolaidusies uz komētas virsmas, misijas vadības centrā atskanēja aplausi, bet ESA ģenerāldirektors Žans Žaks Dordēns lepni paziņoja, ka šī ir izcila diena ne tikai viņa vadītājai aģentūrai, bet arī visai pasaulei. BBC atgādina, ka projektā ir iesaistīti zinātnieki un 50 kompānijas no 14 Eiropas valstīm un ASV. Taču jau pēc neilga laika eiforiju nomainījušas bažas, vēsta Euronews. Rosetta misijas vadītājs Stefans Ulameks, apstiprinot to, ka zonde sasniegusi komētas virsmu un sākusi pārraidīt informāciju, atzinis, ka nolaišanās nav bijusi tik gluda, kā iecerēts. Pirmkārt, atteicies darboties viens no zondes dzinējiem, kuram bija jāieslēdzas nosēšanās brīdī un jānodrošina, ka zonde neatlēks no komētas virsmas. Papildus tam nav nostrādājušas harpūnas, kurām Philae bija droši jānoenkuro uz komētas. Tādēļ līdz pat vakardienas rītam bijušas bažas, ka 100 kilogramus smagā zonde uz komētas, kuras gravitācija ir niecīga, var arī nenoturēties.

Tomēr vakar priekšpusdienā BBC, atsaucoties uz ESA darbiniekiem, ziņoja: «Philae, kas veica vēsturisku nolaišanos uz komētas, tagad ir stabila. Zonde sūta uzņemtos attēlus, ar to nodibināti stabili radiosakari.» Nolaišanās gan bijusi diezgan dramatiska, tās laikā zonde veikusi vismaz divus iespaidīgus lēcienus, attālinoties no komētas vairāku simtu metru attālumā. S. Ulameks stāstījis, ka pirmais no šiem lēcieniem bijis divas stundas ilgs, bet otrais ildzis desmit minūtes.

Sākas izpēte

Tagad ESA speciālistus gaida vairāku mēnešu intensīvs darbs, sarunā ar AFP skaidrojis itālietis Paolo Feri, kurš uzrauga 10 Philae zinātnisko instrumentu darbu. Sarunā ar AP viņš sacījis, ka laika svinībām neesot, jo zondes baterijas nepieciešamo enerģiju nodrošinās 64 stundu garumā. Tiesa, arī pēc tam zonde turpinās darboties aptuveni stundu dienā – tam nepieciešamo enerģiju tā iegūs pēc savu Saules bateriju paneļu izplešanas. «Zinātniskais darbs ir sācies jau ar nolaišanās brīdi,» piebildis misijas zinātniskais padomnieks Marks Makogrīns, uzsverot, ka pat iespējamie nestabilie radiosakari ar Zemi neradīs nekādas problēmas, jo zonde visu savākto informāciju spēj uzglabāt un nosūtīt piemērotā brīdī.

Zinātniekus interesē viss iespējamais par komētu – tās uzbūve un fizikālās īpašības, apstākļi, kas valda uz komētas virsmas un tās gruntī, elektromagnētisms, gaismas ietekme, izmaiņas komētas struktūrā, tai pamazām tuvojoties Saulei. Viens no galvenajiem uzdevumiem ir pārbaudīt, kāda veida aminoskābes atrodas komētas gruntī, – ja tiks atrastas Ltipa aminoskābes, tas varētu būt lielisks apliecinājums tam, ka tieši komētas uz mūsu planētu atnesušas ūdeni un organiskās vielas, kas veicinājuši dzīvības rašanos. Plānots, ka Philae urbis ieurbsies aptuveni 22 centimetrus dziļi komētas gruntī, bet pēc tam zondes zinātniskie instrumenti analizēs savāktos paraugus.

Zinātniekus interesē arī pašas komētas vēsture. Pētot tās krāterus, viņi cer iegūt informāciju par to, cik bieži komēta sadūrusies ar citiem debess ķermeņiem, cik tuvu tā iepriekš pietuvojusies Saulei. Komētas kodols tiks pētīts ar radioviļņu palīdzību, – lai to paveiktu, Rosetta jau nākamnedēļ pārvietosies uz komētas otru pusi. Zonde apgādāta arī ar visdažādākajām mērierīcēm, kas sekos, vai uz komētas notiek kādas izmaiņas. Plānots, ka zinātnisko datu vākšana turpināsies līdz pat nākamā gada martam, kad, komētai tuvojoties Saulei, tā ievērojami sakarsīs, kas apgrūtinās Philae instrumentu darbu. Vistuvāk mūsu zvaigznei komēta atradīsies nākamā gada 13. februārī, un domājams, ka tobrīd Philae misija jau būs beigusies. Toties zonde Rosetta turpinās sekot komētai vēl aptuveni divus gadus, pārraidot uz Zemi interesantu informāciju.

Rezultāti jau ir

Viens no misijas vadītājiem Freds Džensens sarunā ar AP stāstījis, ka pat tādā gadījumā, ja nolaišanās aparāts Philae nespēs paveikt visu ieplānoto, misiju nevarēs uzskatīt par neveiksmīgu. Rosetta, kas vairākus mēnešus atradusies komētas tiešā tuvumā, jau likusi lietā savus 11 zinātniskos instrumentus un ieguvusi ļoti daudz vērtīgas informācijas.

Viens no pirmajiem uzdevumiem bija komētas izmēra un formas precizēšana. Aplēses, ka komētas masa sasniedz aptuveni 10 miljardus tonnu, ir apstiprinājušās, noskaidrots arī, ka tās blīvums ir 400 kilogramu uz kubikmetru (šāds blīvums raksturīgs daudzām koku sugām). Komētas forma nedaudz atgādina hanteli vai pazīstamo bērnu rotaļlietu gumijas pīlīti, raksta AP. Tai ir divi kodoli, kas saskaņā ar vienu no hipotēzēm izskaidrojami ar to, ka komēta radusies divu protokomētu sadursmes rezultātā. Tiesa, atsevišķi speciālisti uzskata, ka savulaik komēta bijusi sfēriskas formas, bet pakāpeniski viela no tās centrālās daļas iztvaikojusi.

BBC norāda, ka lielākā daļa cilvēku komētas iztēlojas kā spilgti baltus debesu ķermeņus, kurus klāj ledus, taču Rosetta uzņemtie attēli liecina par pavisam ko citu – Čurjumova/Gerasimenko komēta dažos gaismas viļņu garumos ir tumšāka par kokoglēm. Zinātnieki, kas strādā ar ultravioletās attēlveidošanas spektrometru ALICE, skaidrojuši, ka uz tās virsmas nav izdevies atklāt plašus laukumus, kas būtu klāti ar ledu.

Vidējā temperatūra uz komētas ir aptuveni mīnus 70 grādu pēc Celsija. Varētu šķist, ka tas ir ļoti auksti, taču zinātnieki bija gaidījuši, ka uz komētas būs par 20–30 grādiem vēsāks. «Šis rezultāts ir ļoti interesents, jo nu mums ir pirmās ziņas par komētas virsmas sastāvu un tā fizikālajām īpašībām,» intervijā BBC stāstījis itāliešu zinātnieks Fabricio Kapačoni, kurš atbild par redzamā un infrasarkanā starojuma termālās attēlveidošanas spektrometra (VIRTIS) darbu. Zinātnieks skaidrojis, ka lielāko daļu komētas virsmas klāj putekļi un tā ir negaidīti sausa. «Mēs esam ļoti pārsteigti par to, ka līdz šim esam atraduši tik maz ledus pēdu,» piebildis ASV Dienvidrietumu pētnieciskā institūta speciālists Alans Šterns. Nelielo ledus daudzumu zinātnieki sliekušies skaidrot ar to, ka komēta acīmredzot reiz jau pabijusi ļoti tuvu Saulei un ledus iztvaikojis karstuma ietekmē.

Pārsteigumu sagādājusi arī komētas koma jeb mākonis, kas ieskauj tās kodolu. Pašlaik ik sekundi no komētas iztvaiko aptuveni 300 mililitru vielas, bet, tuvojoties Saulei, iztvaikošanas tempi, protams, pieaugs. Taču šo iztvaikojumu sastāvs ir samērā negaidīts – tajā ir ne tikai oglekļa monoksīds un dioksīds, bet arī sērūdeņradis, amonjaks, formaldehīds, metanols un citi elementi. Kā trāpīgi norādījusi AP: «Šī komēta ož pēc puvušām olām un etiķa.»

Komētas kartografēšanas laikā noskaidrojies, ka tās virsma ir ļoti nelīdzena, – fotogrāfijas liecina, ka uz tās ir klintis, gravas, augstceltņu izmēra klints bluķi un krāteri, kurus acīmredzot radījuši komētu sasniegušie meteorīti. Tas krietni sarežģījis darbu Philae nosēšanās vietas izvēlē – ESA speciālisti atzinuši, ka uz komētas virsmas bijis sarežģīti atrast pietiekama izmēra līdzenu laukumiņu, taču laimīgā kārtā konstruktori bija rēķinājušies ar šādu situāciju un zonde varējusi piezemēties pat 30 grādu slīpā nogāzē.

***

MISIJAS HRONOLOĢIJA

• 2004. gada 2. marts – no Kuru kosmodroma Franču Gviānā tiek palaista Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) zonde Rosetta. Iepriekš tās startu tehnisku iemeslu dēļ vairākkārt nācies pārcelt, tādēļ ESA speciālistiem bija jāizvēlas jauns pētījumu objekts

• 2005. gada 4. marts – veicot loku ap Zemi, Rosetta saņem pirmo gravitācijas impulsu

• 2007. gada 25. februāris – Rosetta sekmīgi aplido apkārt Marsam – šis manevrs piešķir zondei papildu impulsu. ESA misijas kontroles centrā Darmštatē zinātnieki aplaudē, kad pēc 15 minūšu ilgas klusēšanas, kuras laikā zonde atrodas aiz Marsa, izdodas ar to atjaunot radiosakarus

• 13. novembris – zonde veic vēl vienu loku ap Zemi

• 2008. gada 5. septembris – zonde, kas tobrīd atrodas aptuveni 400 miljonu kilometru attālumā no Zemes, pietuvojas Kārļa Šteina vārdā nosauktajam asteroīdam. Tā aplidošanas manevrs ilgst 90 minūšu, pēc kā Rosetta nosūta uz Zemi vērtīgu informāciju

• 2009. gada 13. novembris – Rosetta trešo reizi apriņķo Zemi

• 2010. gada 10. jūlijs – Rosetta nosūta uz Zemi asteroīda Lutetia fotogrāfijas. Zonde pietuvojusies šim asteroīdam, kas atradās starp Marsa un Jupitera orbītām līdz 3200 kilometru attālumam

• 2011. gada 8. jūnijs – enerģijas taupīšanas nolūkā zondei tiek dots rīkojums uzsākt hibernāciju

• 2014. gada 20. janvāris – pēc gandrīz trīs gadus gara hibernācijas perioda Rosetta tiek aktivizēta, un zinātnieki ar atvieglojumu konstatē, ka zonde turpina savu ceļu, kā paredzēts

• 7. maijs – sākas manevri, kuru mērķis ir samazināt zondes ātrumu, lai tā varētu nonākt izvēlētās komētas orbītā

• 6. augusts – zonde pietuvojas Čurjumova/Gerasimenko komētai

• 10. septembris – Rosetta uzsāk komētas kartografēšanu

• 12. novembris – no Rosetta uz komētas virsmu tiek nosūtīts nolaišanās aparāts Philae, kura uzdevums ir savākt iespējami vairāk informācijas par komētu

Avots: AP, Reuters, ESA