Когда через два месяца посадочный модуль Розетты Philae приземлится на комете, начнётся новая глава миссии. На европейском Планетарном Научном Конгрессе (EPSC), состоявшимся на этой неделе, участники получили информацию от команды Розетты о предстоящих научных планах.

Инструменты орбитального аппарата Розетты уже получают первые предварительные научные данные о комете, многие из которых были представлены на европейском Планетарном Научном Конгрессе, который проходил в Лиссабоне (Португалия). Теперь учёные нетерпеливо ожидают получения научных данных от Philae, когда он благополучно обоснуется на комете.

В эти выходные, основная посадочная площадка будет выбрана из окончательного списка пяти кандидатов. Команда Розетты объяснила, что приземление будет пассивным, это означает, что точное место приземления будет определяться относительным положением Розетты и кометы в момент отделения Philae от орбитального модуля. Не существует никаких активных способов управлять траекторией приземления после отделения.

Поскольку орбитальные параметры не могут быть определены с абсолютной точностью, после разделения можно лишь предсказать пункт приземления в пределах эллипса с размером длинной оси около 1 км на поверхности кометы. К сожалению, это больше, чем любой из выбранных гладких ландшафтов на поверхности ядра.

Как только Philae будет отделён от орбитального аппарата, первая стадия приземления начнется. Это назвали фазой Разделения, Спуска, и Посадки (SDL фаза), и это продлится приблизительно 5 - 10 часов. Продолжительность будет зависеть от конкретных условий и от выбранной площадки.




Во время фазы SDL многие из инструментов Philae будут активными.

CIVA сделает "прощальную" фотографию орбитального аппарата.
ROLIS будет фотографировать приближающуяся поверхность во время спуска.
COSAC и PTOLEMI будут постоянно тестировать "атмосферу" кометы, сгущающуюся по мере приближения к поверхности.
ROMAP измерит взаимодействие между солнечным ветром и кометной плазмой.
SESAME/DIM и SESAME/PP измерят пыль и плазменную окружающую среду, соответственно.
CONSERT, наряду с другими экспериментами на орбитальном аппарате и посадочном модуле, измерит скорость спуска и, в то же самое время прозондирует поверхностные слои ядра кометы.

Непосредственно после приземления:

CIVA сделает панораму посадочной площадки. Эта панорама будет использоваться вместе с другой информацией от посадочного модуля, чтобы определить, как и где он приземлился.
MUPUS измерит сопротивление почвы вкручиванию гарпунов, чтобы оценить насколько надёжно "заякорен" Philae
SESAME/CASSE измерит упругие свойства поверхности.

Когда будет ясно, что Philae благополучно закрепился на поверхности, начнётся так называемая "первая научная последовательность" (FSS). Эта фаза продлится около 54 часов и её главная цель состоит в том, чтобы провести ряд самых важных научных измерений на поверхности. FSS разбит на несколько блоков с разными научными целями.

В течение первых нескольких часов будет сделана запрограммированная последовательность измерений. На данном этапе:

ROLIS (это фотокамера) сфотографирует поверхность с с разрешением до 1 микрометра (0.001 мм).
ROMAP измерит магнитные и плазменные свойства поверхностной окружающей среды.
MUPUS измерит поверхностную и подповерхностную температуру на посадочной площадке.
CONSERT начнет исследовать изменение окружающего пространства кометы за один полный оборот ядра вокруг оси.

Во время выполнения этих запрограммированных операций, операторы определят, как Philae сориентирован относительно Солнца и поверхности, исследуя данные телеметрии. Они могут также сравнить панорамы полученные CIVA-P с изображениями поверхности на цифровой модели ландшафта. К тому времени, когда автоматическая программа измерений будет завершена, операторы будут знать, как Philae сориентирован и можно будет послать команду на изменение ориентации относительно Солнца, чтобы лучше осветить солнечные батареи (такая возможность имеется). Крайне важно гарантировать оптимальную ориентацию, чтобы батареи могли быть заряжены полно, насколько это возможно.

Следующая последовательность измерений во время FSS, главным образом посвящена исследованию состава подповерхностного слоя, где находятся наиболее древние элементы. Во время этого периода SD2 будет сверлить поверхность кометы, чтобы взять образец нескольких кубических миллиметров материала из-под поверхности. В то время как SD2 сверлит, COSAC и PTOLEMY попробуют зафиксировать выход газов в пространство. SD2 будет сверлить дважды, каждый образец будет нагреваться в пиролизёре, чтобы довести до газообразного состояния его твёрдые составляющие. Первый образец пойдёт к PTOLEMY, чтобы узнать, сколько там углерода, водорода, кислорода и азота и определить их изотопный состав. Второй образец пойдет в COSAC, чтобы определить более тяжёлые молекулярные составы. Измерения пыли в окружающей среде будут сделаны SESAME.

Одновременно будет проводиться некоторые эксперименты, чтобы изучить механические свойства поверхности. Молоток MUPUS будет выпущен и войдёт в грунт так, чтобы это помогло измерить температуру в различных глубинах под поверхностью. Акустические сигналы колебаний действия молотка будут обнаружены акустическими датчиками в ногах SESAME/CASSE и будут использоваться, чтобы измерить механические свойства ядра. APXS будет развернут, чтобы измерить элементный состав поверхности. SESAME/DIM исследует воздействия пыли, а диэлектрические свойства грунта будут измерены SESAME/PP, которые могут дать некоторые данные о присутствии водного льда под поверхностью.

В следующем блоке измерений другой образец будет взят SD2 и доставлен в пиролизёр, в которой имеется микроскоп (CIVA-M). Он получит микроскопические изображения образцов и в видимом и в инфракрасном свете, чтобы определить его состав. Образец будет проанализирован в пиролизёре COSAC при более низких температурах, чем прежде.




Если позволит мощность и зарядка аккумулятора, есть перспектива продолжения научных работ на поверхности кометы, то есть долгосрочной научной фазы (LTS), которая могла бы продолжаться с ноября до марта 2015 года. Акцент в этот период будет на изучении того, как меняются условия и окружающпя среда около места посадки по мере приближения кометы к Солнцу. Philae попытается сделать некоторые дополнительные исследования, которые будут одними из сложных научных целей.

К ним относятся регистрация кометных землетрясений с SESAME, с помощью COSAC искать доказательства аминокислот в добытом бурением образце и выполнения томографических измерений с CONSERT, посредством передачи радиосигналов между Philae и Розетты через различные части внутренности кометы, чтобы искать неоднородности.

Однако, ожидается, что к марту 2015, внутренняя температура отсеков спускаемого аппарата достигнет величины, слишком высокой, чтобы аппаратура продолжала работать, и научная миссия спускаемого аппарата закончится.

А. Макеев