Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Прибор MIDAS изучил первую частицу пыли кометы Чурюмова-Герасименко

Прибор MIDAS изучил первую частицу пыли кометы Чурюмова-Герасименко
shortstoryf

На блоге космической миссии Розетта разработчики прибора MIDAS, поделились своими наработками в области исследования частиц пыли, захваченных аппаратом во время работы на орбите кометы Чурюмова-Герасименко. Ниже представлен перевод их публикации.

Одна из самых больших проблем, с которой мы столкнулись во время планирования миссии MIDAS — возможность точно предсказать то количество кометной пыли, которую мы сможет собрать. Измерение плотности пыли во время нахождения там самой Розетты, а также вариации их размера, естественно являются для нас важными целями, но для того, чтобы запланировать наши действия, мы должны были заранее знать, чего ожидать. Это довольно сложно, поскольку с помощью MIDAS мы можем изучать самые маленькие кометные частицы, размеры которых меньше 1мкм, а наземные телескопы, которые специально предназначены для изучения космической пыли, практически слепы к таким размерам.

Таким образом, имея ввиду всё это, мы начали наши исследования уже в середине сентября. Мы открыли крышку прибора, вследствие чего специальная пластина была полностью открыта для воздействия кометной пыли в течение четырех дней. Работа MIDAS построена на сборе зерен пыли на специальных липучих мишенях, которые затем изучаются в очень точный микроскоп. Наши начальные расчеты показали, что мы должны были точно обнаружить частицу размерами приблизительно 1 микрон на площадке 80х80 микрон. Снимки пластин «до» и «после», продемонстрированные на изображениях, не показали каких-то особенностей. Да, на них присутствую некоторые различия в виде исчезающих частиц, но это, скорее всего, второстепенное загрязнение.

Пластина-мишень MIDAS

Изображение пластины-мишени до (слева) и после (справа) экспозиции под кометной пылью в сентябре 2014 года. Показана область размерами 80х80 микрон (полный размер пластины 1.4х2.4 мм). Изображение цветное, цветом представлена третья ось пластины, что дает представление о высоте объектов на пластине. Источник: Image courtesy of Mark Bentley

В течение следующих недель та же самая пластина опять была подставлена под кометную пыль и изучена еще несколько раз, чтобы опять найти следы частичек. И снова мы не увидели ничего особенного. Затем произошло историческое события: спускаемый аппарат начал высадку на поверхность кометы. Инструменты на борту Розетты в этот момент находились в готовности и в безопасности уже независимо от того, как пройдет спуск. Для MIDAS это означало, что можно еще раз провести попытку уловить пыль, что и было проведено с 9 по 14 ноября. Немедленно мы приступили к очередному изучения пластины-мишени. К сожалению, просмотрев всего несколько полос на ней, наш эксперимент прервался. Это могло быть вызвано тем, что микроскоп в результате перепада температуры мог потерять фокусировку на пластине. В результате нам понадобилась приблизительно одна неделя, чтобы вернуться назад и начать изучение заново. И тогда мы увидели нашу первую кометную частицу пыли.

Пластина-мишень MIDAS

Снимок пластины за ноябрь 2014 года. Источник: Image courtesy of Mark Bentley

Здесь важно отметить несколько вещей. Нижняя часть изображения представляет не реальные данные — это результат внезапного прерывания сеанса наблюдения. Точно так же белые горизонтальные полосы в верхней части изображения, в основном с правой стороны, тоже результат цифровой обработки. MIDAS растеризует снимки по заранее подготовленному шаблону: начиная с верхней части изображения микроскоп двигается слева направо, что и создает линии. Если он обнаруживает частицу пыли, то, для того, чтобы не предпринимать рискованных действий и не повредить образец, наконечник отодвигается в сторону. Однако, этому движению есть предел. Так, если микроскоп не может переместиться достаточно вверх, тогда текущая линия исследований прерывается и наконечник отодвигается на начало следующей. Как раз таким образом и образуются белые горизонтальные полосы. Если на пластине находится объект, который очень большой для такого прибора, и нет возможности переместится на соседнюю полосу, весь процесс исследования прерывается. Это как раз мы и наблюдаем на снимке, поскольку частица оказалось намного больше, чем ожидалось.

Если мы приблизим небольшую особенность на нескольких первых линиях, то можем получить некоторое представление о том, что мы поймали. Как и было предположено вначале, сложный образец в правой части изображения и является нашей первой частицей пыли. Первое, на что мы сразу обратили внимание — размеры пылинки составляют 10 мкм в своей плоскости сечения и немного меньше по высоте. Это удивительно, поскольку мы планировали вначале найти много меньших частиц пыли прежде, чем могли найти такую большую. Следующий момент: частица пыли кажется сложной по форме и не является плотной и компактной. Для того, чтобы оценить все размеры зерна и ответить на другие подробные вопросы, нам необходимо сделать повторное исследование этой области. Но теперь-то мы уже знаем, насколько пылинка большая, поэтому мы можем оптимизировать микроскоп для изучения именно ее. MIDAS как раз для этого и предназначен, чтобы наверняка не разрушить изучаемый объект, а подстроиться под него и всесторонне изучить.

MIDAS увеличенное изображение

Увеличенное изображение области пластины за ноябрь 2014 года. Цветом также показана высота объектов. Источник: Image courtesy of Mark Bentley

Может быть, это не так уж и много, но мы может сейчас сказать хоть что-то об окружающей среде и пыли кометы Чурюмова-Герасименко, что позволяет нам, однако, оптимизировать наши приборы и стратегию изучения.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google