¿Por qué una sonda cometaria tarda diez años en llegar al cometa?

La Agencia Espacial Europea anunció el 7 de marzo de 2005 que la sonda cometa europea "Rosetta", lanzada en marzo de 2004, pasó cerca de la Tierra por primera vez el 4 de mayo. "Rosetta" aprovecha el tirón efecto de la gravedad terrestre para aumentar considerablemente la velocidad de vuelo. Los expertos comparan este fenómeno con el "efecto trampolín".

La sonda "Rosetta" planea alcanzar un cometa llamado Churyumov-Gerasimenko dentro de unos 10 años. Si todo va bien, se espera que en enero de 2014, "Rosetta" llegue a pocos kilómetros del cometa y se convierta en la primera sonda humana en orbitar un cometa y luego lanzar un módulo de aterrizaje para aterrizar en la superficie del cometa. Sin embargo, perseguir cometas requiere una enorme energía. La sonda "Rosetta" pesa 3 toneladas y la energía que transporta es limitada. Por lo tanto, los científicos diseñaron especialmente un viaje para que "Rosetta" pasara tres veces por la Tierra y "pasara por" Marte en 2007. De esta manera, durante estos encuentros fortuitos, "Rosetta" utilizará el efecto de atracción de la gravedad de la Tierra o Marte para aumentar considerablemente su velocidad de vuelo y ahorrar energía de vuelo.

La gravedad de la Tierra es como un trampolín y el detector es como una piedra. Bajo la fuerza elástica del trampolín, la velocidad de la piedra puede aumentar considerablemente. La sonda "Rosetta" pasó cerca de la Tierra a una velocidad de 38.000 kilómetros por hora y a una altitud de aproximadamente 1.954 kilómetros sobre el suelo. Su velocidad seguirá aumentando a partir de entonces. Se espera que bajo la repetida atracción gravitacional de la Tierra y Marte, la sonda finalmente pueda volar 5 mil millones de kilómetros para alcanzar al cometa Churyumov-Gerasimenko.

Los astrónomos creen que los cometas están hechos de material de los primeros días del sistema solar. Debido a que tienen temperaturas extremadamente bajas y están ubicados en un espacio de temperatura extremadamente baja, los cometas casi siempre han estado en el sistema solar durante mucho tiempo. 4.600 millones de años Manteniendo las condiciones en sus primeras etapas de formación, estudiarlo ayudará a la humanidad a descubrir el misterio de la formación del sistema solar.

Ajuste completado

Los científicos que participan en el comando de vuelo del detector de cometas "Rosetta" han completado el ajuste de la órbita del detector. Este ajuste permitirá que "Rosetta" vuele cerca de Marte. Febrero de 2007.

El objetivo de inspección final del detector de cometas "Rosetta" de la Agencia Espacial Europea es el cometa "Churyumov-Gerasimenko", cuyo nombre en código es 67P. Antes de alcanzar el objetivo, la sonda debe pasar por cuatro ajustes orbitales similares. Este ajuste es el segundo antes de que la sonda entre en su órbita prevista.

La sonda del cometa "Rosetta" fue lanzada en 2004 y completó su primera frenada orbital en marzo de 2005 en órbita alrededor de la Tierra. Se espera que vuelva a orbitar alrededor de la Tierra en noviembre de 2007. Para que la sonda pudiera volar sin problemas sobre Marte, los expertos de la Agencia Espacial Europea continuaron corrigiendo su trayectoria de vuelo del 29 de septiembre al 13 de noviembre de 2006. Tras los esfuerzos de los expertos, la sonda "Rosetta" sobrevolará Marte a una altitud de 250 kilómetros de la superficie de Marte.

Mientras vuela alrededor de Marte, "Rosetta" también depurará una serie de instrumentos de investigación científica que lleva y recopilará algunos datos e información sobre Marte. Cuando vuele a la parte trasera de Marte, la sonda estará en un estado de ahorro de energía y sólo el módulo de aterrizaje planetario "Philae" que lleva estará en condiciones normales de funcionamiento. Porque este módulo de aterrizaje está equipado con una fuente de alimentación independiente.

El primer objetivo de exploración espacial de la sonda cometa "Rosetta" en 2007 fue un asteroide situado entre Marte y Júpiter, principalmente para estudiar la dirección de rotación del asteroide. Posteriormente, los científicos emitirán un juicio preliminar sobre las características del asteroide y formularán un plan para que el detector realice una detección detallada del asteroide alrededor de 2010.

Mientras sobrevolaba Marte a corta distancia, "Rose "La "Torre" explorará Marte durante unas 20 horas. La cámara y el analizador de espectro que porta la sonda recogerán datos sobre la atmósfera marciana, la superficie marciana y la composición química de Marte. Además, la sonda "Rosetta" también extraerá información sobre la interacción entre la atmósfera marciana y el viento solar, y tomará fotografías de los dos satélites naturales de Marte, Fobos y Deimos.

Una vez finalizada la exploración de Marte, los científicos de la Agencia Espacial Europea comprobarán también si las características de vuelo de la sonda y su índice de velocidad coinciden con las previsiones de los expertos. [1]

Volando a Marte

La sonda Rosetta sobrevoló con éxito un asteroide

La sonda cometa "Rosetta" lanzada por la Agencia Espacial Europea el 24 de febrero En enero de 2007, "pasó por delante" de Marte y cambió con éxito su rumbo con la ayuda de la gravedad marciana.

"Rosetta" sobrevolará la Tierra tres veces y Marte una vez cada 10 años. Utilizará los campos gravitacionales de la Tierra y Marte para completar la desviación o aceleración. En 2014, siguió al "Churyumov-". Gerasi" Menke, perforación y muestreo para ayudar a los científicos a explorar los cometas. Los expertos aeroespaciales afirmaron que la exitosa desviación de "Rosetta" a Marte es un "paso importante" para todo el plan de detección de cometas.

Después de que la señal de radio del detector del cometa "Rosetta" permaneciera en silencio durante casi 20 minutos el día 24, el centro de control de la Agencia Espacial Europea en el oeste de Alemania finalmente volvió a recibir su señal. Cuando los científicos escucharon la señal, aplaudieron al unísono.

En casi 20 minutos, "Rosetta" sobrevoló con éxito Marte y cambió su rumbo con la ayuda del campo gravitacional. Manfred Warhout, líder del proyecto de detección del cometa "Rosetta", dijo: "'Rosetta' todavía está en camino".

"Rosetta" pesa alrededor de 3 toneladas. Esta vez su órbita sobre Marte fue muy grande. cerca de la órbita preestablecida por los controladores de la agencia espacial, y alguna vez estuvo a menos de 250 kilómetros de la superficie de Marte. Rosetta, que ha completado su sobrevuelo a Marte, pasará dos veces por la Tierra en 2007 y 2009, acelerando de nuevo.

"Rosetta" fue transportada por el vehículo de lanzamiento "Arian-5" el 2 de marzo de 2004 y despegó de la base de Kourou en la Guayana Francesa. Después de cuatro atracciones gravitacionales de la Tierra o Marte, "Rosetta" aumentará significativamente su velocidad y se espera que vuele 7,1 mil millones de kilómetros y entre en la órbita del cometa "Churyumov-Gerasimenko" en 2014. Después de eso, "Rosetta" enviará el módulo de aterrizaje "Philae" a la superficie del cometa para detectar la capa de hielo del cometa. Este será el primer "aterrizaje suave" de un cometa en la historia de los vuelos espaciales tripulados.

Detección de cometas

A las 18:18 GMT del 20 de enero de 2014 (2:18 hora de Beijing del día 21), la estación terrestre de la NASA en California recibió la señal devuelta por el "Rosetta "El detector de cometas a la Tierra significa que "Rosetta" ha despertado con éxito de 31 meses de inactividad y comenzará a detectar un cometa.

Un comunicado publicado en el sitio web de la Agencia Espacial Europea el 20 de enero de 2014 afirmaba que el 2 de marzo de 2004, el detector de cometas "Rosetta" de la Agencia Espacial Europea se lanzó al espacio y comenzó a perseguir a "Qiu Liu". El cometa Mov-Gerasimenko. Después de que la sonda llegó cerca de la órbita de Júpiter, las células solares que llevaba ya no pudieron obtener suficiente energía del sol.

Con el fin de preservar energía para la etapa final de la persecución, los investigadores comenzaron a poner a "Rosetta" en hibernación el 8 de junio de 2011. A las 10:00 GMT del 20 de enero, el "reloj despertador" equipado en "Rosetta" encendió la computadora del detector y el sistema de seguimiento y navegación comenzó a calentarse gradualmente y volvió a funcionar normalmente aproximadamente 6 horas después. Posteriormente, "Rosetta" envió una señal de regreso a la tierra anunciando "despertar".

La NASA informó el 20 de enero de 2014 que, según planes anteriores, después de despertar esta vez, "Rosetta" realizará una serie de cambios de órbita maniobrables y gradualmente alcanzará al cometa por detrás, entrando en él. orbita alrededor del cometa, luego selecciona un lugar de aterrizaje seguro para el módulo de aterrizaje "Philae" y lanza el módulo de aterrizaje hacia el núcleo del cometa. Se espera que la fecha de aterrizaje sea el 11 de noviembre de 2014.

Si todo va bien, "Rosetta" se convertirá en la primera sonda humana en orbitar un cometa a corta distancia y dejar caer un módulo de aterrizaje sobre la superficie del cometa. Continuará transmitiendo datos a la Tierra hasta que se le agoten las baterías o sea destruido por el material desprendido del cometa.

Los cometas son fragmentos que quedan de la formación del sistema solar, por lo que contienen información sobre el sistema solar original hace 4.500 millones de años. Esta detección ayudará a desentrañar el misterio del origen del sistema solar y responder a la pregunta de si el agua de la Tierra y los materiales orgánicos que componen la vida provienen de los cometas.

Integración del cometa

Integración: 10 años, 5 meses y 4 días El 6 de agosto de 2014, el detector de cometas "Rosetta" cumplió 60 años después de 10 años. , finalmente conectó con el cometa Churyumov-Gerasimenko, volando alrededor del sol a una velocidad máxima de 135.000 kilómetros por hora, a menos de 100 kilómetros del cometa. Su propia cámara tomó fotografías de la superficie del cometa, mostrando una roca del mismo tamaño. como una casa. Se convirtió en la primera nave espacial en la historia de la humanidad en entrar en la órbita de un cometa.

Debido a la dificultad de cargar sus paneles solares lejos del sol, "Rosetta" también experimentó hasta. 31 ciclos Estuvo en "sueño profundo" durante meses y no despertó hasta enero de 2014.

Lugar de aterrizaje propuesto

El 27 de agosto de 2014, la sonda "Rosetta" de la Agencia Espacial Europea volará en 67P/Churyumov-Gela después de 10 años de vuelo. El aterrizaje del cometa Shimenck. fue el aterrizaje de un módulo de aterrizaje transportado por Rosetta, llamado "Leffe". No hace mucho, la sonda "Rosetta" llegó al cometa y comenzó a orbitarlo y fotografiarlo. Realizó observaciones detalladas de la superficie del cometa para encontrar un lugar de aterrizaje adecuado para "Leffy".

El 15 de septiembre de 2014, la sonda del cometa Rosetta seleccionó un destino de aterrizaje para su módulo de aterrizaje Philae en la superficie del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko parece estar formado por dos componentes, con un diámetro máximo de unos 4 kilómetros. Su forma irregular no favorece el suave lanzamiento del módulo de aterrizaje.

Los expertos seleccionaron inicialmente cinco sitios de aterrizaje candidatos a finales de agosto, denominados puntos A, I, B, J y C (todos ubicados dentro de un área ovalada de 1 kilómetro cuadrado mediante el análisis de los correspondientes). Imágenes e información de datos de cada sitio candidato, un sitio de aterrizaje preferido y un sitio de aterrizaje alternativo fueron seleccionados en una reunión de dos días celebrada en Toulouse, Francia, el fin de semana pasado.

El lugar de aterrizaje preferido, denominado "punto J", se encuentra en la "cabeza" del cometa. En comparación con otros sitios candidatos, los ángulos de inclinación de la mayoría de las pendientes en el área donde se encuentra el punto J son inferiores a 30 grados y hay menos rocas alrededor, lo que además reduce en gran medida el riesgo de que el módulo de aterrizaje Philae se vuelque durante el aterrizaje; Esta área puede absorber una gran cantidad de luz solar que puede ayudar a recargar la batería del módulo de aterrizaje Philae después de que se agote su energía inicial, asegurando que las actividades de observación científica puedan continuar.

El punto de aterrizaje de respaldo C está ubicado en la parte del "cuerpo" del cometa. Una vez que un nuevo análisis muestre que el punto J no es adecuado para el aterrizaje, el punto C lo reemplazará.

Actualmente, científicos e ingenieros están diseñando la ruta exacta para el lanzamiento del módulo de aterrizaje Philae hasta el punto J. La Agencia Espacial Europea dijo que la razón por la que necesita completar la operación de aterrizaje del módulo de aterrizaje Philae antes de mediados de noviembre es porque el cometa se volverá más activo a medida que se acerque al sol, afectando así la posición de la sonda del cometa Rosetta en su órbita. El aterrizaje del módulo de aterrizaje Philae plantea dificultades.

Iniciar sesión en el cometa

El 12 de noviembre de 2014, la Agencia Espacial Europea declaró que la sonda "Philae" se había separado de su nave nodriza el día 12 y fue expulsada del portaaviones. nave espacial a las 8:35 GMT del día 12 (4:35 pm hora de Beijing). Comience el viaje hacia el primer aterrizaje en un cometa.

La Agencia Espacial Europea dijo que la sonda "Philae" se ha separado de la nave espacial "Rosetta" y ahora está a punto de convertirse en la primera nave espacial en aterrizar en un cometa. Se espera que el aterrizaje comience en unas siete horas. [2]

El 14 de noviembre de 2014, la Agencia Espacial Europea también confirmó que "Philae" había completado algunos experimentos después del aterrizaje y había devuelto datos analíticos sobre la superficie del cometa y los materiales poco profundos.

Crisis Energética

El 14 de noviembre de 2014, la Agencia Espacial Europea en Darmstadt, Alemania, declaró que la batería principal del módulo de aterrizaje del cometa "Philae" estaba a punto de quedarse sin energía. Según el diseño, "Philae" dependerá de células solares para obtener energía después de que se agote la batería principal, pero según las fotografías enviadas por "Philae", los científicos especulan que "Philae" está ubicado a la sombra de un acantilado. , y todos los días (un día del cometa es de 12,4 horas) y solo puede recibir una hora y media de luz solar. Si no se realizan ajustes cuando no hay suficiente luz solar, las células solares del módulo de aterrizaje no podrán proporcionar suficiente energía para su funcionamiento. trabajo continuo.

El director del proyecto del módulo de aterrizaje, Stefan Ulamek, dijo que una vez que se restablezca el contacto con "Philae", los controladores terrestres intentarán que "Philae" ajuste su ángulo o salte fuera de la sombra para obtener más luz solar.

Ulamek también confirmó que "Philae" ha lanzado un equipo de perforación para obtener muestras de material dentro del cometa, pero el estado de la extracción de muestras no está claro actualmente. La razón es que "Philae" debe utilizar la nave nodriza "Rosetta" que está orbitando el cometa para establecer contacto con el suelo. Sin embargo, debido a que "Rosetta" ha entrado en una posición debajo del horizonte del cometa, los datos obtenidos por "Philae" no pueden. transmitirse a la Tierra. Se espera que la próxima vez que se establezca el contacto será a las 22:00 horas, hora de Europa Central, el día 14 (las 5:00 horas, hora de Beijing, el día 15). Pero la batería principal de Philae puede agotarse antes de que se restablezca el contacto.