Приземлення зонда Philae на комету Чурюмова — Герасименко: як це відбувалося.
12 листопада 2014 року зонд Philae, який відокремився від космічного апарата Rosetta, успішно приземлився на комету Чурюмова – Герасименко. Відзначаючи десятиріччя цього визначного досягнення, Європейське космічне агентство (ESA) випустило детальний звіт, в якому описується процес посадки та результати досліджень, отриманих про цю комету.
Розета досягла комети Чурюмова-Герасименка 6 серпня 2014 року. Незабаром після цього науковці почали шукати оптимальне місце для приземлення апарату Філе. Це місце повинно було забезпечити баланс між безпечністю і науковою цінністю. Після аналізу знімків, отриманих від Розети, дослідники обрали гладку ділянку на меншій частині комети, яку назвали Агілкія.
Було проведено ретельну підготовку, але в ніч перед приземленням виникла несподівана проблема: система активного спуску Philae, що мала "притиснути" зонд до поверхні комети під час контакту, не могла бути включена. Тепер Philae могла лише покладатися на гарпуни та крижані шипи, які були частиною трьох посадкових опор, щоб закріпитися на поверхні.
Однак операції отримали позитивний результат. Після відокремлення Philae розпочав семигодинний процес спуску на поверхню комети. Упродовж цього часу Philae почав досліджувати навколишнє середовище, роблячи вражаючі фотографії комети Чурюмова — Герасименка.
Посадка Philae виявилася точною. Датчики в опорах зонда відчули вібрацію, зафіксувавши перший контакт між земним посланцем і кометою. Але незабаром стало зрозуміло, що гарпуни Philae не спрацювали. Зонд відскочив від Чурюмова -- Герасименко і знову вирушив у політ.
В результаті місії Philae здійснив чотири контакти з поверхнею комети. Завдяки автоматизованій процедурі, яка активувалася при першому дотику, наукові прилади зонда функціонували протягом усього спуску, збираючи безцінні дані, які згодом стали основою для важливих відкриттів. Здивувало те, що інформація була отримана з кількох різних місць, що дозволило провести перші безпосередні вимірювання характеристик поверхні та здійснити порівняння між різними ділянками комети.
Наприклад, під час свого переміщення по поверхні комети Philae "зазнав" змін у текстурі та жорсткості грунту. На початковій ділянці посадки апарат натрапив на м'який шар товщиною кілька сантиметрів, а всього через кілька мілісекунд він зіткнувся з набагато міцнішим шаром.
На етапі другого контакту Philae натрапив на скелю і згодом провів по її поверхні, що дозволило здійснити вимірювання м'якості крижаного пилу, присутнього у валуні. Додаткове дослідження виявило, що цей валун має більшу "пухнастість", ніж піна на капучино, з рівнем пористості приблизно 75%.
Після цього Philae "перескочив" приблизно 30 метрів до фінальної точки приземлення, яка отримала назву Абідос, де його камери змогли зафіксувати перше в історії зображення об'єкта, створеного людськими руками, на поверхні комети. Проте точне місце посадки зонда стало відомо лише майже через два роки.
На місці фінальної посадки Philae молоток MUPUS вдарив по м'якому шару, після чого натрапив на несподівано тверду поверхню всього за кілька сантиметрів під ним. Зонд "слухав" удари молотка через свої опори, фіксуючи вібрації, що проходять через комету. Це були перші активні сейсмічні вимірювання на небесному тілі з часу місії Apollo 17 на Місяць у 1972 році.
MUPUS також ніс тепловий датчик, який виміряв коливання температури протягом місцевих 12,4-годинної доби. Вони становили від - 180 °C вночі до 145 °C вдень. Це перший в історії випадок вимірювання температурного циклу комети на її поверхні.
Тим часом експеримент CONSERT, що проводився між космічними апаратами Rosetta та Philae, дозволив радіохвилям пройти через ядро комети Чурюмова — Герасименка. Результати засвідчили, що внутрішня структура комети складається з слабо ущільненої суміші пилу та льоду, з пористістю в межах 75% - 85%.
Під час стрибків Philae його інструменти COSAC і Ptolemy "обнюхували" газ і пил комети з метою пошуків слідів сировини, з якої сформувалася Сонячна система. COSAC виявив набір із 16 органічних сполук, що включає безліч багатих вуглецем і азотом сполук, зокрема метилізоціанат, ацетон, пропаналь і ацетамід, які раніше ніколи не знаходили на кометах. Ці складні молекули виконували ключову роль у синтезі компонентів, необхідних для виникнення життя на Землі.
Підстрибування Philae також дозволили йому виміряти магнітне поле на різних висотах над поверхнею, показавши, що комета напрочуд немагнітна. Виявлення магнітного поля у комет було особливо складним для попередніх місій, оскільки вони зазвичай пролітали на високих швидкостях відносно далеко від їхніх ядер. Знадобилася близькість орбіти Rosetta навколо Чурюмова -- Герасименко і вимірювання, проведені Philae набагато ближче до поверхні, щоб провести перше детальне дослідження магнітних властивостей кометного ядра.
У підсумку Philae встиг виконати 80% запланованих наукових вимірювань. Оскільки апарат сів у тіні, то він не міг перезарядити свої акумулятори за допомогою сонячних батарей. Тому через 64 години після відділення від Rosetta, Philae "заснув".
У наступні місяці Rosetta продовжувала отримувати безпрецедентну кількість інформації з Чурюмова -- Герасименко, спостерігаючи, як активність комети досягає піка, а потім повільно спадає. У червні-липні 2015 року Philae зумів ненадовго "прокинутися" і почав посилати короткі повідомлення. На жаль, через те, що його електроніка занадто довго зазнавала впливу низьких температур, інженерам так і не вдалося відновити його роботу.
Потім, коли місія Rosetta добігала кінця і фахівці вже планували її власну посадку на комету, їм вдалося відшукати на знімках місце посадки Philae. Це дало змогу поставити формальну крапку в дивовижній історії невеликого апарата, завдяки якому ми дізналися так багато нового про комети.
