Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 27.04.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Спускаемый аппарат "Филы" во время посадки мог задеть кратер

Спускаемый аппарат «Филы» во время посадки мог задеть кратер
shortstoryf

Данные, собранные научным прибором ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor), должны помочь ученым восстановить посадочную траекторию спускаемого аппарата Филы для того, чтобы окончательно определить место его посадки на поверхность кометы Чурюмова-Герасименко.

ROMAP представляет собой магнитометр и детектор плазмы для изучения магнитного поля ядра кометы и его взаимодействия с солнечным ветром. В своем блоге представители Европейского космического агентства сообщали, что магнитные поля могут полноценно использоваться для поставленной задачи по поиску зонда Филы, поскольку и он и орбитальный аппарат Розетта генерируют собственные слабые магнитные поля из-за наличия различных электронных схем. Эти магнитные поля создают «рябь» в данных, поэтому ее обычно исключают из основного сигнала и анализируют чисто естественные магнитные поля кометы и солнечного ветра. Но во время спуска зонда инженеры отклонились от этой схемы и записали изменения в сигнале, чтобы контролировать то, что происходит с Филы по мере его снижения.

«Любое движение зонда Филы в магнитном поле, даже самое маленькое, может быть замечено по изменениям в измеренном основном поле», — объясняет научный руководитель ROMAP Ханс-Ульрик Аустер из Брауншвейгского технического университета.

Данные ROMAP

ROMAP

Прибор ROMAP. Источник: Technische Universität Braunschweig

По прошествии почти трех недель после исторического спуска на поверхность кометы Чурюмова-Герасименко ученые теперь в состоянии использовать данные ROMAP, чтобы восстановить цепь событий, которые имели место 12 ноября:

— Разделение Филы и Розетты было подтверждено изменениями в пертурбациях магнитного поля. Причем, чем больше увеличивалось между ними расстояние, тем заметнее были изменения. В этот момент Филы вращался со скоростью примерно 1 оборот в 5 минут;

— Посадочное устройство было успешно развернуто. Это удалось определить по тому, что период вращения увеличился до 1 оборота в 8.5 минут;

— Кронштейн ROMAP был успешно развернут, магнитное поле изменилось в очередной раз, поскольку изменилось положение датчика ROMAP относительно его изначального положения во время отделения;

— Во время семичасового спуска все измерения показали номинальные результаты, а ROMAP сделал запись первого касания в 18:34:04 МСК по времени Филы (на Землю сигнал прибыл 28 минут спустя и был подтвержден в 19:03 МСК);

ROMAP

Установка ROMAP на зонде Филы. Источник: ESA

— После первого приземления скорость закрутки стала увеличиваться. После того, как Филы отскочил от поверхности, контролирующая электроника двигателя-маховика была отключена, в следствие чего в течение последующих 40 минут полета прибор передавал свой угловой момент зонду, Филы стал вращаться со скоростью примерно один оборот в 13 секунд;

— В 19:20 МСК по времени Филы, как предполагается, зонд столкнулся с поверхностной особенностью, возможно кромкой кратера.

«По сути второе приземление таковым не было, поскольку мы не получили никаких признаков замедления вертикальной скорости, согласно информации от ROMAP, поскольку не был зафиксирован его прогиб, как это было во время первого и третьего касания. Мы думаем, что Филы, вероятно, коснулся поверхности одной ногой, возможно оправы кратера, а после этого стал неуправляемо падать. Это подтверждается тем, что мы не выявили простое вращение вокруг вертикальной оси Z, это было намного более сложным движением с сильными изменениями в магнитном поле», — продолжил Ханс-Ульрик.

— После этого события период вращения уменьшился до одного оборота в 24 секунды;

в 20:25:26 МСК Филы коснулся поверхности снова, первоначально одной опорой, а затем и всеми тремя, что показало в магнитном поле характерны сигнал приземления;

— В 20:31:17 после преодоления еще нескольких метров, Филы встал в свое текущее положение на трех опорах.

График спектральной плотности динамической мощности

Эта функция, описывающая распределение мощности сигнала в зависимости от частоты, то есть мощность, приходящаяся на единичный интервал частоты. Часто термин применяется при описании спектральной мощности потоков электромагнитного излучения или других колебаний в сплошной среде, например, акустических. График, представленный ниже, описывает промежуточное соприкосновение, которое испытал Филы в интервале между первым и вторым касанием поверхности. На графике видны три группы данных, которые сверху вниз ответственны за оси X, Y, Z зонда. Цвет обозначает мощность, которую несет частота, например, красный более энергетический, чем синий.

Тонкая красная линия в компонентах X и Y показывает увеличение частоты вследствие того, что замедление вращения маховика заставило спускаемый аппарата вращаться сильнее, чтобы сохранить импульс. Если бы не было никакого контакта с грунтом, этот импульс должен быт быть сохранен неопределенно долго, поскольку практически отсутствует атмосфера, способная замедлить вращение из-за трения. Частота должна была остаться почти постоянной после того, как двигатель-маховик полностью передал бы всю свою энергию Филы. Обратите внимание на то, что из-за отключения маховика где-то в 16:15 по графику можно наблюдать замедление набора частоты.

Но приблизительно в 16:20 (по графику) видно внезапное изменение в частоте вращения, видимое во всех трех осях, а на графиках показано в виде красной линии. Здесь мы наблюдаем видимое изменение частоты по осям X и Y, но также появилось и вращение в компоненте Z. Это указывает на внезапную и разительную перемену оси вращения, которая может быть объяснена только столкновением с грунтом, что и заставило изменить ось вращения Филы.

  • ROMAP спектральная плотность

    Графики спектральной плотности динамической мощности от ROMAP. Видно внезапное изменение в частоте вращения по всем трем осям в промежутке между первым и третьим касанием поверхности кометы Чурюмова-Герасименко. Источник: ESA/Rosetta/ROMAP/IGeP_TU/Braunscheig/Hungarian Academy of Sciences/Centre for Energy Research/ Space Research Institute Graz

  • ROMAP магнитное поле

    Измерения магнитного поля прибором ROMAP. Три касания показаны стрелками. Источник: ESA/Rosetta/ROMAP/IGeP_TU/Braunscheig/Hungarian Academy of Sciences/Centre for Energy Research/ Space Research Institute Graz

Счастливый конец

Не смотря на такое бурное начало своей жизни на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко, за последующие два дня после приземления зонд провел работу со всеми своими инструментами. Были проведены исследования с помощью MUPUS, SD2 и SESMAE, в настоящее время в стадии реализации находится анализ данных от всех инструментов. Поиск области приземления Филы все еще продолжается, и данные от ROMAP используются наравне с данным от других приборов Филы и Розетты, исследователи хотят восстановить полную траекторию посадки зонда.

В настоящее время зонд Филы перешел в спящий режим, поскольку ему не достаточно того времени светового дня в месте его посадки. Однако ученые говорят, что высока вероятность возобновления миссии, если будет достаточно солнечного света. Орбитальный аппарат Розетта продолжает свою работу на орбите кометы на высоте приблизительно 30 километров от поверхности кометы и продолжит изучать ее во время самого близкого прохода от Солнца в августе 2015 года.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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