Kosmiskās zondes Rosetta misija - neveiksme vai panākums?
Pirms vairāk nekā divām nedēļām modulis Philae, kas tika palaists no kosmiskās zondes Rosetta, kļuva par pirmo cilvēka roku darināto aparātu, kas nosēdies uz komētas virsmas. Lai gan nolaišanās nenoritēja tik gludi, kā cerēts, un pēc mazāk nekā 60 stundām enerģijas trūkuma dēļ Philae pārtrauca izpētes darbus, modulis paspēja noraidīt uz Zemi ļoti daudz vērtīgas informācijas, kuru zinātnieki turpina apstrādāt.
Tiesa, par īstu veiksmi būs iespējams runāt tādā gadījumā, ja, komētai tuvojoties Saulei, Philae saules bateriju paneļi saņems pietiekami daudz gaismas, kas ļaus uzlādēt zondes akumulatorus un atsākt komētas izpēti. Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) speciālisti šajā ziņā ir optimisti, prognozējot, ka noderīgu informāciju zonde atsāks sūtīt nākamā gada pavasarī.
Pazudis uz komētas
Pašlaik speciālistiem nav īsti skaidra Philae atrašanās vietas uz Čurjumova/Gerasimenko komētas (sauktas arī par 67P), kas ar milzīgu ātrumu traucas izplatījumā vairāk nekā 400 miljonu kilometru attālumā uz Zemes. 12. novembrī modulim neizdevās nosēsties relatīvi līdzenajā komētas apgabalā, kuru bija izraudzījuši zinātnieki. Pagaidām nenoskaidrotu iemeslu dēļ nav iedarbojušās moduļa harpūnas jeb enkuri, kuriem pēc nosēšanās bija jāietriecas komētas virsmā un jānodrošina Philae stabilitāte. Komētas, kuras diametrs platākajā vietā nepārsniedz 3,5 kilometrus, gravitācija ir niecīga, tādēļ Philae no tās virsmas atlēcis gluži tāpat kā vaļā palaista tenisa bumbiņa no zemes. ESA speciālistiem izdevies noskaidrot, ka zonde veikusi divus lēcienus, turklāt pirmā laikā attālinājusies no komētas par gandrīz puskilometru, raksta CNN interneta mājaslapa. Aplēses liecina, ka pašlaik modulis varētu atrasties aptuveni kilometru no sākotnēji iecerētās nosēšanās vietas.
«Moduļa Philae precīza atrašanās vieta joprojām ir noslēpums, taču zinātnieki cer, ka drīzumā viņiem zondi izdosies atrast,» raksta New Scientist. Līdz šim paveiktais darbs ļāvis identificēt aptuveni 30 reiz 350 metrus plašu apgabalu, kur, visticamāk, piezemējies modulis. Lai to atrastu, tiek likti lietā dažādi zinātniskie instrumenti, kam sākotnēji bija paredzēti pavisam citi uzdevumi. Piemēram, ierīce CONSERT, kas atrodas uz komētas orbītā esošās zondes Rosetta, bija paredzēta, lai pētītu komētas kodolu. Īsi pēc Philae nolaišanās Rosetta pārvietojās uz otru komētas pusi, raidot radiosignālus zondei, kas atradās uz komētas. Signāliem bija jāiet cauri komētas kodolam, sniedzot informāciju par to, kāds ir tā sastāvs, bet Philae tos vēlāk retranslēja uz Zemi. Tagad šī eksperimenta rezultāti izmantoti, lai veiktu triangulāciju, taču tās rezultāti nevar būt precīzi viena būtiska iemesla dēļ – neviens nezina komētas kodola uzbūvi un sastāvu, līdz ar to nevar pateikt, kā ceļojums cauri šai videi ietekmējis radioviļņu ceļu.
Tādēļ lietā likta arī uz Rosetta esošā augstas izšķirtspējas kamera OSIRIS. Ar to tiek fotografēta komētas virsma, un zinātnieki attēlos meklē kādu atspulgu, kas liecinātu par Philae atrašanās vietu. Lielākas cerības uz tās precīzu noteikšanu parādīsies nākamajā nedēļā. Saskaņā ar sākotnējo misijas plānu Rosetta, kas pašlaik atrodas vairāk nekā 30 kilometru attālumā no komētas, 3. decembrī pietuvosies tai mazāk nekā 20 kilometru attālumā. Šis misijas posms ilgs desmit dienas, un tā galvenais uzdevums bija vākt datus par komētas izmestajiem putekļiem un gāzēm. Taču tagad papildu uzmanība tiks pievērsta arī komētas virsmas pētīšanai.
Vai atmodīsies no snaudas?
Moduļa atrašanās vietas noteikšanai ir liela nozīme, jo šī informācija ļaus prognozēt, vai Philae, kas pašlaik atrodas snaudas režīmā, izdosies atdzīvināt, CNN stāstījis moduļa inženieris Lourenss O’Rurks. No moduļa saņemtie fotoattēli liecina, ka Philae uz komētas nosēdies nevis klajā vietā, kā bija iecerēts, bet gan klinšu ielenkumā. Tas neļauj Philae saņemt pietiekamu daudzumu saules gaismas, lai uzlādētu akumulatorus, – jāatgādina, ka tie tika iztukšoti pēc aptuveni 57 stundu intensīva moduļa darba uz komētas virsmas, un kopš tā laika nekāda informācija no moduļa vairs nav pienākusi.
L. O’Rurks ir sacījis, ka, lai atsāktu darbību, moduļa saules baterijām mūsu zvaigznes gaismā vajadzētu atrasties vismaz sešas stundas diennaktī, taču pašlaik ir skaidrs, ka diennakts lielāko daļu Philae atrodas ēnā un saules gaismu saņem ne vairāk kā pusotru stundu diennaktī. Pirms Philae akumulatori bija pilnībā izlādējušies, no misijas vadības centra modulim tika dota komanda pagriezties par aptuveni 35 grādiem, lai tā lielākais bateriju panelis uztvertu pēc iespējas vairāk gaismas, – šāda manevra nepieciešamību un parametrus zinātnieki bija noteikuši pēc fotoattēliem, kas tika saņemti no zondes.
Ar katru dienu komēta ne tikai tuvojas Saulei, bet arī mazliet rotē, mainot savu stāvokli Visumā. Tas dod zināmas cerības, ka ar laiku vieta, kurā nosēdies modulis, saņems aizvien vairāk un vairāk saules gaismas. L. O’Rurks stāstījis, ka, tiklīdz Philae saules bateriju paneļi saņems pietiekami daudz gaismas un pārveidos to enerģijā (runa ir par pavisam nelielu enerģijas daudzumu, kādu varētu dot, piemēram, trīs ikdienā izmantojamās AA baterijas), modulis dos signālu komētas orbītā esošajai zondei, bet tā zinātniskie instrumenti būs gatavi darbam – protams, līdz tam brīdim, kamēr pietiks enerģijas. Misijas vadītājs Stefans Ulameks ESA interneta mājaslapā ievietotajā paziņojumā jau paudis pārliecību, ka kontaktus ar moduli izdosies atjaunot, – visticamāk, tas varētu notikt 2015. gada pavasarī.
L. O’Rurks piebildis, ka gadījumā, ja šāds scenārijs patiešām piepildīsies, radīsies situācija, ko mēdz dēvēt par laimi nelaimē. Proti, parādīsies cerības, ka Philae skarbajos apstākļos, kas valda uz komētas, spēs darboties krietni ilgāk, nekā tas bijis ieplānots. Ja modulis būtu nolaidies sākotnēji iecerētajā klajajā vietā, ar katru dienu tas tiktu pakļauts aizvien lielākam karstumam, jo komēta tuvojas mūsu zvaigznei. Tika lēsts, ka aptuveni pēc trim mēnešiem moduļa zinātniskie instrumenti svelmes iespaidā pārstātu darboties. Bet tagad situācija ir mainījusies. «Modulis spēj sevi uzsildīt, taču tas nevar sevi atdzesēt. Vieta, kurā tas ir nosēdies pašlaik, dod zināmas priekšrocības, jo mums vairs nebūs jāuztraucas par tā pārkaršanu,» Philae atrašanos klints ēnā komentējis L. O’Rurks. Viņš pat optimistiski izteicies, ka pastāvot liela iespēja – modulis un tā ierīces būs darba kārtībā arī nākamā gada augustā, kad komēta atradīsies vistuvāk Saulei.
Rezultātu netrūkstot
Virkne projektā iesaistīto zinātnieku sarunās ar žurnālistiem jau pauduši pārliecību, ka misiju būs iespējams uzskatīt par izdevušos pat tādā gadījumā, ja sakarus ar Philae atjaunot vairs neizdosies. Uz moduļa esošo 10 zinātnisko instrumentu ļoti intensīvais darbs 57 stundu garumā devis daudz informācijas. Tiesa, tās apstrāde un analīze prasa laiku, turklāt akadēmiskajā vidē ir pieņemts, ka sākumā pētījumu rezultāti tiek publicēti prestižos zinātniskos žurnālos, bet tikai pēc tam rīkotas preses konferences un izplatīti sensacionāli paziņojumi.
Taču šis tas par Philae darba rezultātiem jau ir zināms. Plašāku sabiedrības daļu, piemēram, ļoti ieinteresējuši NASA izplatītie Čurjumova/ Gerasimenko komētas trīsdimensiju fotoattēli. Tie veidoti ar ierīces ROLIS palīdzību, fotografēšana veikta laikā, kad modulis nosēžoties tuvojās komētas virsmai. Savukārt ESA izplatījusi audioierakstu, kurā dzirdami trokšņi, kas radušies, modulim nosēžoties uz komētas virsmas. Šīs skaņas svārstības jeb vibrācijas reģistrējis viens no ierīces SESAME sensoriem. Speciālisti, kuri analizējuši audioierakstu, spējuši atšifrēt šīs skaņas. Viņi stāstījuši, ka nosēšanās bijusi mīksta, – moduļa balsti sākumā ieurbušies amorfā masā, kas klāj komētas virsmu, bet tikai pēc tam saskārušies ar cietu virsmu.
«Tas liek domāt, ka komēta sastāv no samērā cieta, ledum līdzīga materiāla, kas klāts ar vairākus desmitus centimetru biezu putekļu kārtu,» raksta Wired. ESA zinātniskais padomnieks Marks Makkogrīns sarunā ar BBC stāstījis, ka komētas virsma, visticamāk, sastāv no ļoti stingra ledus, kas sajaukts ar putekļiem. «Virsmas stingrība pieļauj iespēju, ka tā ir klints, taču, zinot, ka komētas vidējais blīvums ir 0,4 grami uz kubikcentimetru, ir skaidrs, ka komēta nevar sastāvēt no šādiem iežiem,» viņš sacījis. Pēc M. Makkogrīna domām, komētas virsējā daļa sastāv no ļoti sablīvēta ledus, bet tās kodols no porainākiem materiāliem. Cietās virsmas dēļ gan, visticamāk, neveiksmīgs bijis viens no svarīgākajiem eksperimentiem, kura laikā cerēts iegūt un analizēt komētas grunts paraugus. Pašlaik tiek uzskatīts, ka tos nav izdevies iegūt.
Viens no svarīgākajiem atklājumiem, ko veikusi Philae, ir organisko savienojumu atrašana uz komētas virsmas. Britu zinātnieks Īens Raits, kurš vada zinātniskā instrumenta Ptolemy (tā ir uz moduļa esoša minilaboratorija) programmu, sarunā ar BBC gan uzsvēris, ka pagaidām vēl ir grūti izdarīt spriedumus par to, cik sarežģīti ir šie oglekļa savienojumi un vai to atrašana varētu kalpot kā pierādījums hipotēzei, ka tieši komētas uz mūsu planētu savulaik atnesušas organiskos savienojumus, no kuriem radušās primitīvās dzīvības formas. Atšķirībā no kolēģiem misijas vadības centrā, kuriem Philae lēcieni nosēšanās laikā sagādāja raizes, Ī. Raits bijis gandarīts par šādu nolaišanās veidu. «Mēs analizējām komētas putekļu un gāzu saturu tieši nosēšanās brīdī un ieguvām informāciju no trim dažādām vietām uz komētas virsmas, nevis tikai vienas,» viņš skaidrojis.
Žurnāls Science raksta, ka samērā interesants atklājums veikts arī ar instrumenta ROSINA palīdzību. Komētai ir niecīga atmosfēra, kurā konstatēti ūdens tvaiki, kas rodas, izgarojot ledum. Analizējot to sastāvu, ROSINA mērierīces konstatējušas, ka deiterija un parastā ūdeņraža attiecība šajos tvaikos ir krietni augstāka nekā uz Zemes esošo okeānu ūdenī un augstāka nekā uz citām komētām. Tas vedina domāt, ka Čurjumova/Gerasimenko tipa komētas nevarētu būt atbildīgas par ūdens nonākšanu uz mūsu planētas. «Par galvenajiem aizdomās turētajiem atkal kļūst asteroīdi,» sacījusi ROSINA programmas vadītāja, Bernes universitātes zinātniece Katrīna Altvega.