12 yıllık uzay maceraları, Rosetta'nın hangi büyülü geçmişi vardı?
Uzayda Epik Maceralar: Rosetta'nın Tarihi ve Keşfi
Sizi Rosetta'ya götürmek istiyorum (Rosetta Kuyruklu Yıldızı, Avrupa Uzay Ajansı tarafından düzenlenen insansız bir uzay aracı projesidir. Asıl görev, 4.6 milyar yıl önceki güneş sisteminin kökeninin gizemini ve kuyruklu yıldızların dünyayı sağlayıp sağlamadığını keşfetmektir "Yaşamın doğuşu için gerekli olan su ve organik madde.) Destansı bir maceraya çıkın. Bu sondaya bir kuyruklu yıldıza inmek için eşlik etmek, son iki yıldır tutkumdu. Bu hedefe ulaşmak için size güneş sisteminin kökeni hakkında bir şeyler açıklamam gerekiyor.
Gaz ve toz dolu bir bulutun olduğu 4,5 milyar yıl öncesine geri dönelim. Bu bulutun merkezinde güneşimiz oluşur ve orada yanar. Aynı zamanda, şimdi gezegen, kuyruklu yıldız ve asteroit dediğimiz gök cisimleri de oluştu. Daha sonra teoriye göre dünya oluştuğunda ve sıcaklık biraz düşmeye başlayınca kuyruklu yıldız dünyayı büyük ölçüde etkilemiş ve suyu yeryüzüne taşımıştır. Ayrıca yeryüzüne karmaşık organik maddeler gönderebilirler ve bu yaşamın ortaya çıkmasına neden olmuş olabilir. Bu süreci 2000 parçalık bir bulmacayı tamamlamak yerine 250 parçalı bir bulmacayı tamamlamakla karşılaştırabilirsiniz. O zaman, Jüpiter ve Satürn gibi büyük gezegenler bugün bulundukları konumda değillerdi, yerçekimi yoluyla etkileşime girecekler ve tüm güneş sistemini temizleyeceklerdi. Ve şimdi kuyruklu yıldızlar dediğimiz gök cismi sonunda bir "Kuiper Kuşağı" nın yeri, burası Neptün'ün yörüngesinin dışındaki gök cisimlerinin bir kuşağıdır. Bazen bu gök cisimleri birbirleriyle çarpışır ve bir yerçekimi kayması meydana gelir ve Jüpiter'in yerçekimi daha sonra onları güneş sistemine geri çeker. Sonra gökyüzünde gördüğümüz kuyruklu yıldızlar oldular.
Dikkat edilmesi gereken önemli nokta, bu 4.5 milyar yıl boyunca bu kuyruklu yıldızların güneş sisteminin dışında oturmuş olmaları ve güneş sisteminin derin, donmuş bir versiyonunu asla değiştirmemiş olmalarıdır. Havada buna benziyorlar. Onları kuyruklarından tanıyoruz. Aslında burada iki kuyruk var. Bunlardan biri, güneş rüzgârının savurduğu toz kuyruğu. Diğeri ise yüklü parçacıklar olan iyon kuyruklarıdır.Güneş sisteminin manyetik alanından etkilenirler.Huifa ve hui çekirdeklerini görebilirsiniz.O kadar küçükler ki neredeyse görünmezler. Tam o merkezi pikselde. Bu kuyruklu yıldızdan sadece 20, 30, 40 kilometre uzaktayız. Öyleyse kilit noktalar nelerdir? Kuyruklu yıldızlar, güneş sisteminin oluşumundan gelen ilkel maddeler içerir, bu nedenle dünyanın bileşimini ve yaşamın kökenini incelemek için ideal nesnelerdir. Kuyruklu yıldızlar ayrıca yaşamın başlangıcını tetikleyen unsurları da getirebilir.
1983'te, Avrupa Uzay Ajansı uzun vadeli Horizon 2000 programını başlattı (ESA, programı ilk olarak 1984'te tanıttı ve 1995-2007 dönemini kapsamayı planlıyor. Dört ana "köşe taşı" görevi vardı ve Rosetta Comet görevi sonuncusuydu. Mission), kuyruklu yıldızı ziyaret etme görevi olan temel bir proje içerir. Aynı zamanda, kuyrukluyıldızı ziyaret etmek için küçük bir görev vardı, burada gördüğünüz Giotto başladı ve 1986'da bir filo ve başka bir uzay aracı Halley Kuyrukluyıldızı'nın önünden geçti. Bu görevin sonuçları, kuyruklu yıldızların güneş sistemini incelemek için ideal nesneler olduğunu açıkça gösterdi. Bu nedenle 1993 yılında Rosetta görevi onaylandı Başlangıçta 2003 yılında fırlatılması planlandı, ancak Ariane roketiyle ilgili sorunlar nedeniyle iptal edildi. Ancak halkla ilişkiler departmanımız coşku dolu, 1.000 Delft mavi porselen tabak ürettiler ve yanlış kuyruklu yıldız isimlerini bastılar. O zamandan beri hiç porselen almadım. Bu olumlu bir yan. Tüm sorunlar çözüldükten sonra, Rosetta 2004'te Dünya'yı terk etti ve yeni seçilen kuyruklu yıldız Churyumov Gerasimenko'ya uçtu. Bu kuyruklu yıldız özel olarak seçildi çünkü birincisi olduğu yere ulaşabilmelisiniz ve ikincisi, güneş sisteminde çok uzun süre kalmadı. Bu özel kuyruklu yıldız, 1959'da güneş sistemine girdi. Jüpiter tarafından saptırıldıktan sonra güneş sistemine ilk kez geliyordu, çünkü onu değiştirecek kadar güneşe yakındı. Yani bu çok yeni bir kuyruklu yıldız. Rosetta birçok tarihi atılım yaptı. Bir kuyruklu yıldızın yörüngesine giren ilk insan yapımı uydudu ve en kısa günberi olan tüm güneş sistemi yolculuğu boyunca kuyruklu yıldıza eşlik etti.
Ardından güneş sistemini tekrar terk edin. Bu, bir uzay aracının bir kuyruklu yıldıza ilk inişi. Aslında, Rosetta'da diğer uzay araçlarında normalde kullanılmayan bazı kuyruklu yıldız yörünge teknolojileri kullandık. Genellikle gökyüzüne bakarsanız, konumu ve koordinatları bilirsiniz. Ancak bu durumda bu yeterli değildi. Kuyruklu yıldızın üzerindeki yer işaretlerini gözlemleyerek yol alıyoruz. Bu özellikleri - çakıl taşları, kraterler - tespit ediyoruz ve sonra kuyruklu yıldızın karşılık gelen bölgede olduğumuzu biliyoruz. Tabii ki, bu aynı zamanda Jüpiter'in yörüngesine atlamak için güneş pillerini kullanan ilk uzay aracı. Bu kulağa gerçekte değil, daha başarılı geliyor, çünkü o zamanlar radyoizotop termoelektrik motor teknolojisi Avrupa'da henüz uygulanmamıştı, bu yüzden başka seçenek yoktu.
Ancak bu güneş panelleri çok büyük. Bu onun bir kanadı. Bunlar kasıtlı olarak seçilmiş küçük insanlar değil. Onlar da senin ve benim gibi normal insanlar. 65 metrekarelik iki kanadımız var. Daha sonra bu kuyruklu yıldıza uçtuğumuzda elbette 65 metrekarelik bir yelkenle yorucu bir gök cisimine yaklaştığınızı göreceksiniz, bu her zaman uygun bir seçim değildir. Bu kuyruklu yıldıza nasıl ulaştık? Çünkü Rosetta'nın bilimsel amacını tamamlamak için çok uzak bir yere gitmemiz gerekiyor.
Dünyadan güneşe olan mesafenin dört katı ve uzay aracından gelen sıradan yakıtla ulaşamayacağımız bir hız. Çünkü uzay aracının ağırlığının altı katı ağırlık taşımalıyız. Ne yapmalıyım? Çok düşük bir irtifada, yaklaşık birkaç bin kilometre, bir gezegeni geçerken, çekme etkisini ve elastik yerçekimi kuvvetini kullanarak, güneşin yörüngesinde dönen gezegen ile aynı hızı doğrudan elde edeceksiniz. Birçok kez denedik. Dünya'da, Mars'ta ve sonra Dünya'da iki kez denedik, ayrıca iki asteroit, Lutetia ve Stains ile uçtuk. 2011 yılına gelindiğinde güneşten çok uzaktaydık
Ancak bu uzay aracı bir sorunla karşılaşırsa, onu hiç kurtaramayız, bu yüzden hazırda bekletme durumuna giriyoruz. Bir zamanlayıcı haricinde tüm cihazlar kapatılır.
Burada beyaz olarak gördüğünüz şey onun yörüngesi ve hareketidir. Bu daireyi baştan görebilirsiniz, bu beyaz çizgiyi,
Giderek daha fazla elips elde edebiliriz ve nihayet Mayıs 2014'te bu kuyruklu yıldıza yaklaştık ve sonra randevu yavaşlamasına başlamalıyız. Yolda, dünyanın üzerinden uçtuk ve kameramızı test etmek için birkaç fotoğraf çektik. Bu, dünyanın öbür tarafında yükselen ay, biz buna şimdi selfie diyoruz, bu arada "selfie" kelimesi o zaman yoktu. Bu, Comet'in kızılötesi ve görünür ışık analizörü kamerası tarafından Mars'ta çekildi. Bu, iniş aracındaki bir kamera Güneş panellerinin altında görünüyor.Uzakta görünen Mars ve güneş panellerini görebilirsiniz. Ocak 2014'te kış uykusundan uyandığımızda ilerlemeye başladık ve Mayıs ayında bu kuyruklu yıldızdan 2 milyon kilometre uzaklığa ulaştık. Ancak bu uzay aracının hızı çok hızlı. Hızımız bu kuyruklu yıldızdan saatte 2,800 kilometre daha hızlı, bu yüzden fren yapmamız gerekiyor. 8 kez yavaşlamamız gerekiyor ve bazı yavaşlamaların gerçekten büyük olduğunu görebiliyoruz. İlk yavaşlamamız saatte yüzlerce kilometre hız azaltımı gerektirdi, aslında bu işlem 7 saat sürdü ve 218 kg yakıt tüketti ki bu da 7 saat korkutucuydu.
2007 yılında Rosettanın tahrik sisteminde bir sızıntı olduğu için bir şubeyi kapatmak zorunda kaldık, bu nedenle tahrik sistemi tasarım kapasitesinin ötesinde bir basınç altında çalışıyordu. Sonra bu kuyruklu yıldızın yakınına ulaştık, gördüğümüz ilk resimler bunlar.
Bu kuyruklu yıldızın gerçek dönüş süresi 12,5 saattir, yani bu hızlandırılmış bir hızda oynanır, ancak dinamik mühendislerimizin fikrini kesinlikle anlayabilirsiniz, bu giriş yapmak kolay bir şey değil. Bir zamanlar bunun bir çeşit olduğunu hayal ettik
Patates şeklindeki şeyi indirmesi kolay. O zaman bir umut ışığı attık:
Belki nispeten düzdür. Ancak durum böyle değil, yüzeyi hala çok pürüzlü. Bu nedenle, o zaman şu seçimi yapmak zorundaydık: Gök cisimini haritalamak için topladığımız tüm detayları kullanmak zorundaydık, çünkü 500 metre çapında düz bir arazi bulmamız gerekiyordu. Neden 500 metre? Bu, sondanın inmesine izin verdiğimizde oluşan hata. Biz de hemen harekete geçtik ve kuyruklu yıldızın yüzeyinin haritasını çıkardık. Fotoklinasyon adı verilen bir teknik kullanıyoruz. Güneşin oluşturduğu gölgeleri kullanın. Bir kuyruklu yıldızın yüzeyinde böyle bir kaya var ve güneş yukarıdan parlıyor. Gölgelerin arasından, bu kayanın şeklini hemen kabaca değerlendirmek için beynimizi kullanabiliriz. Bunun gibi bir dizi programı derlemek için bilgisayarınızı kullanabilir ve ardından tüm kuyruklu yıldızı kaplayabilirsiniz.
Yüzeyinin topografyasını çizebilirsiniz. Bu amaçla, Ağustos ayında özel bir yörüngede uçmaya başladık. İlk önce 100 kilometre yan uzunluğu olan bir üçgen boyunca 100 kilometre mesafeden uçun, ardından üçgenin kenar uzunluğunu 50 kilometre olarak değiştirin ve tüm süreci tekrarlayın. O zamanlar, kuyruklu yıldızı tüm açılardan gözlemlemiştik ve bu tekniği tüm kuyruklu yıldızın yüzey morfolojisini haritalamak için de kullanabilirdik. Şimdi, bir iniş yeri seçme zamanı. Yapmamız gereken, 60 gün içerisinde bu kuyruklu yıldızın topografyasını çizerek son bir iniş yeri bulmak.
Daha fazla vaktimiz yok. Buna karşılık, ortalama olarak, Mars'taki bir görev, yüzlerce bilim insanının bir iniş yeri bulmak için birkaç yıl harcamasını gerektirir. Ama sadece 60 günümüz var, hepsi bu. Sonunda bir iniş bölgesi seçtik ve Rosetta'nın Philae'yi gönderme emri de hazırdı. (2004 yılında Avrupa Rosetta'yı başlattı. Philae'yi evrene taşıdı. Daha sonra Philae indi, ancak Rosetta ile teması kesildi. Bu uçsuz bucaksız evrende birbirlerinden haber beklediler ... Eh, Rosetta sonunda Philae'yi buldu.) Ama ön koşul, Rosetta'nın havada doğru konumda olması ve kuyrukluyıldızı hedef alması, çünkü iniş aracı pasif. Dışarı itilmesi ve kuyruklu yıldıza uçması gerekiyor. Rosetta, kamerasının ona bakabilmesi ve uçup giderken onunla iletişim kurabilmesi için dönmesi gerekiyordu. Tüm iniş süreci 7 saat sürdü. Basit bir hesaplama: Rosetta'nın hız hatası saniyede 1 cm, 7 saat 25.000 saniyeyse, bu, uçağın kuyruklu yıldıza inerken yaptığı hatanın 252 metre olduğu anlamına gelir. Bu nedenle Rosetta'nın hız hatasını saniyede 1 santimetreden az yapmalıyız ve uzayda dünyadan 500 milyon kilometre uzakta, hata 100 metre içinde doğru olmalıdır. Bu kolay bir iş değil.
Bazı bilimsel teorileri ve araçları hızlıca tanıtmama izin verin. Kafanızın karışmaması için tüm enstrümanların ayrıntılarını tanıtmayacağım, ancak bazı kavramları anlamanıza yardımcı olmak istiyorum. Gazları tespit edebilir, tozu ölçebilir, şekillerini ve bileşimlerini ölçebiliriz, manyetometreler vardır vb. İhtiyacımız olan her şeyle. Tek başına büyük bir sorun olmayabilir, ancak sivri uçlara bakın. Bu kuyruklu yıldızdaki gün. Güneşin gaz buharlaşması üzerindeki etkisini ve kuyruklu yıldızların dönmekte olduğu gerçeğini görebilirsiniz. Burada bir nokta var tabii ki oradan pek çok şey geliyor, güneş tarafından ısıtılıyor ve arkasından soğutuluyor. Burada yoğunluk farkına bakabiliriz. Bunlar ölçtüğümüz gazlar ve organik bileşikler. Bunun etkileyici bir liste olduğu görülüyor ve üzerinde daha fazla şey görünecek, çünkü daha fazla ölçüm yaptık. Aslında şu anda Houston'da bir toplantı var ve bu veriler toplantıda gösterilecek. Toz parçacıklarını da ölçtük.
Sizin için bu pek bir anlam ifade etmeyebilir, ancak bilim adamları bunu gördüklerinde çok heyecanlanırlar. İki toz parçacığı: sağdaki Boris adını verdiler ve analiz edebilmek için tantal ile vurdular. Sodyum ve magnezyum keşfettik. Bu aynı zamanda bunun güneş sistemi henüz oluştuğunda bu iki maddenin konsantrasyonu olduğunu gösteriyor, bu nedenle gezegenler oluştuğunda hangi maddelerin mevcut olduğunu biliyoruz. Elbette en önemli faktörlerden biri görüntülemedir. Rosetta'daki kameralardan biri olan Osiris Camera çekildi ve bu aslında Science dergisinin 23 Ocak 2015 sayısının kapağıydı.
Hiç kimse böyle görüneceğini düşünmedi. Büyük çakıl taşları, kayalar - Yosemite'nin yarım perdeli kayalarına diğer yerlerden daha çok benziyor. Ayrıca şuna benzer bir şey de gördük: kum tepeleri ve sağ tarafta rüzgâr tarafından hareket ettirilen gölgeler gibi görünüyorlardı. Bunları Mars'ta bulduk, ancak bu kuyruklu yıldızın atmosferi yok, bu nedenle rüzgarın savurduğu bir gölge yapmak biraz zor. Bu kısmi bir havalandırma olabilir, bir şey yükselir ve sonra düşer. Hâlâ bilmiyoruz, bu kadar çok soruşturmaya hala ihtiyaç var. Çektiği resimlerde aynı yere ait iki resim var. Ortasında çukur olan bir tane var. Çukurun dibinden üç hava jeti püskürten bir tane daha var. Yani bu, bu kuyruklu yıldızın aktivitesidir. Açıktır ki bu çukurların tabanı aktif alan ve malzemenin buharlaşarak havaya karıştığı yerdir.
Bu kuyruklu yıldızın boynunda çok ilginç bir çatlak var. 1 kilometre uzunluğunda ve 2,5 metre genişliğindedir. Bazı insanlar, aslında güneşe yaklaştığımızda kuyruklu yıldızın ikiye bölünebileceğini ve sonra bir seçim yapmamız gerektiğini, kuyruklu yıldızın hangi yarısını izleyeceğimizi öne sürdüler. İniş aracı aynıdır.Çoğu uzay aracındakilere benzeyen bazı delme cihazları dışında pek çok alet taşır. Rosetta ile neredeyse aynı enstrümanı taşımanın nedeni uzayda bulunan malzemeyi kuyruklu yıldızla karşılaştırmaktır. Buna "zemin hakikat araştırması" denir. İniş sırasında Osiris kamerasıyla çekilen görüntü. İniş aracının Rosetta'dan gittikçe uzaklaştığını görebilirsiniz. İniş aracının 60 metre uzaklıkta çektiği fotoğraflar, kuyruklu yıldızın yüzeyinden 60 metre yukarıda. Büyük çakıl taşı yaklaşık 10 metre çapındadır. Kuyruklu yıldıza inmeden önce çektiğimiz son fotoğraf. Sol alt köşeden ortasına kadar kuyruklu yıldızın yüzeyinde uçan kara aracının üç büyütülmüş fotoğrafını görebilirsiniz. Ardından, tepede, inişten önce ve sonra kontrast fotoğraflar var. Tek sorun, indikten sonra fotoğrafta
Lander görünmedi. Ancak bu görüntünün sağ tarafına yakından bakarsanız, iniş aracının hala orada olduğunu görürüz.
Ama toparlandı. Kuyruklu yıldızın yüzeyinden tekrar ayrılıyor. Şimdi, Rosetta'nın tasarımında,
Geri tepebilen bir iniş taşıyacak. Ama maliyet çok yüksek olduğu için pes ettim. Biz onu unuttuk
Ancak arazi aracı hala hatırlıyor. İlk geri tepme sırasında, manyetometrede X, Y ve Z'nin üç koordinatından gelen verileri görebilirsiniz. Yarı yolda kırmızı bir çizgi görebilirsiniz. Bu kırmızı çizgi, bir değişiklik olduğunu gösterir. Ne oldu?
Açıkçası, ilk geri tepme sırasında, arazi aracının bacaklarından biri bir yerde bir çukurun kenarına çarptı ve sondajın dönüş hızı değiştirildi. Bu yüzden o sırada pozisyonda olduğumuz için şanslıyız. Bu, Rosetta tarafından çekilen ikonik fotoğraflardan biridir. Bu insan yapımı bir nesneydi, iniş aracının bir ayağı, bir kuyruklu yıldızın üzerinde duruyordu. Benim için gördüğüm bu
Uzay biliminin en iyi fotoğraflarından biri. Gelecekteki görevlerden biri bu kara aracını bulmaktır. Nerede olması gerektiği hakkında bazı bilgiler biliyoruz. Henüz bulamadık, ancak arama devam ediyor ve ayrıca iniş aracının tekrar çalışması için çok çalışıyoruz. Her gün dikkatlice dinliyoruz ve umarız şu andan nisan ayına kadar bu lander yeniden çalışmaya başlayacak.
Bu kuyruklu yıldızda bulduğumuz şey, bu kuyruklu yıldızın su üzerinde yüzebileceğidir. Yoğunluğu suyun yarısı kadardır. Yani büyük bir kaya gibi görünse de öyle değil. Geçen yıl Haziran ve Ağustos ayları arasında faaliyetinin dört kat arttığını gördük. Güneşe yaklaştıkça, her saniye 100 kilogram malzeme kuyruklu yıldızdan çıkacak: gaz, toz vb. Bir gün 100 milyon kilogramdır.
Nihayet iniş günüydü. Asla unutmayacağım - herkes çılgın, Almanya'daki 250 TV kanalı çalışanı haber vermek için acele ediyor. BBC benimle röportaj yaparken, beni bütün gün takip eden ve haber yapan başka bir televizyon kanalının çalışanları da ziyaretimin fotoğraflarını çekti ve bu durum bütün gün sürdü. Gözlem odasından çıkıp doğru soruları sorduğumda Discovery Channel çalışanları beni buldu, o kadar heyecanlandım ki gözyaşı döktüm ve duygu hala oyalandı. Önümüzdeki bir buçuk ay boyunca, iniş gününü her düşündüğümde gözlerim yaşardı ve bu duygu hala kalbimde var. Bu kuyruklu yıldızın bu resmini bugünkü konuşmayı bitirmek için kullanmak istiyorum.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
FY: chunhua zhang
Yazar: TED
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
