Редактор Geektimes
897,0
рейтинг
20 января 2014 в 23:22

Межпланетный зонд «Розетта», направленный для исследования кометы 67P/CG Чурюмова-Герасименко, вышел из гибернации спустя 2,5 года



Сегодня стало известно, что один из наиболее интересных проектов Европейского космического агентства, зонд «Розетта», «проснулся» без всяких проблем, спустя 2,5 года после входа в режим гибернации. Все дело в том, что еще в 2011 году зонд удалился от Земли на расстояние 549 миллионов километров от Солнца, и на таком расстоянии солнечные батареи устройства просто не могли поставлять достаточное количество энергии в аккумуляторы устройства.

Цель работы самого зонда — исследование кометы 67P/CG Чурюмова-Герасименко, которое по плану должно начаться в августе этого года. В последний раз комета была доступна для наблюдений с Земли 5 октября 2013 г. Тогда ее путь отслеживали на Очень Большом Телескопе (VLT); в это время расстояние до нее составляло около 500 миллионов километров.

Так вот, несколько часов ранее зонд «проснулся», и послал сигнал о пробуждении на Землю. Сигнал достиг нашей планеты в 22.30 по Москве. Ученые не только получили сигнал, но уже и передали некоторые команды зонду.

Сейчас на сайте Европейского космического агентства ведется прямая трасляция из центра управления зондом. Хабрапарсер не дает разместить embed-код плеера, поэтому вот ссылочка на страничку, где можно эту странсляцию посмотреть.

Стоит отметить, что миссия зонда не завершается после сближения с кометой. После этого события с борта «Розетты» отправляется еще один зонд, Philae Lander, который должен опуститься прямо на поверхность кометы. Диаметр этого объекта, кометы, составляет 4 километра.
marks @marks
карма
170,7
рейтинг 897,0
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (54)

  • +21
    Анимация про путь проделываемый Розеттой:


    Манёвры вокруг кометы
    • +12
      Мдаа… Это не в Kerbal Space Project играть..:)
      • +3
        Поправлю, Kerbal Space Program
      • +1
        Гравитационные маневры и там можно делать. Правда, из-за меньших и более легких небесных тел они очень немного характеристической скорости дают. ЕМНИП, маневр вокруг Муны давал меньше сотни м/с.
    • +2
      Красота. Как буддийские круги на песке, только в космосе.
    • +1
      Интересно, где там в зонде поместилось столько топлива для таких активных и продолжительных манёвров.
      • 0
        По скольку гравитация кометы очень-очень маленькая, для маневров нужно совсем чуть-чуть топлива для изменения орбиты.
        • +1
          Причём тут гравитация кометы, которую можно не брать в расчёт? Фактически все манёвры выполняются за счёт своего двигателя, а не за счёт взаимодействия с кометой. Плюс надо синхронизировать скорость зонда со скоростью кометы, что тоже кажется довольно энергозатратным мероприятием.
          • 0
            Да, вы правы. Только сейчас сообразил, что первоначальные маневры связаны с синхронизацией солнечных орбит зонда и кометы. В конечном итоге зонд выходит на орбиту кометы :)
          • 0
            Не забывайте о гравитационном маневрировании. Это сложно, долго, но экономично.
            Полёты межпланетных аппаратов точно рассчитаны на максимальное использование притяжения других космических тел.
          • 0
            Если зонд выведен на орбиту кометы, то скорость синхронизовать нет необходимости, так как все тела на одной орбите движутся с одинаковой скоростью. Лихие виражи вокруг кометы — это небольшие (по космическим масштабам) поправки к орбите зонда, требующие лишь кратковременного включения двигателей (и нехилого планирования)
  • +2
    Команды, надо думать, доберутся до зонда не ранее, чем через 8 часов после их отправки, так же, как и в случае получения сигнала.

    Because of Rosetta’s vast distance – just over 807 million kilometres from Earth – it will take 45 minutes for the signal to reach the ground stations. (Из-за дальнего расстояния, приблизительно 807 млн. км от Земли, сигнал от Розетты до Земли идет 45 минут.)
    • 0
      Да, ошибка, спасибо.
  • +9
    Может кто-то объяснить зачем такая сложная траектория?
    Ну там пару витков я пойму — заснять, замерить. Но зачем так вилять?
    • +5
      Никто не написал? Ладно.
      Воспользовавшись высокой скоростью движения Земли вокруг Солнца, «Розетта» выходит на околосолнечную орбиту (естественно, в плоскости эклиптики).
      Затем делает гравитационный манёвр около Марса, выходит на наклонную орбиту кометы и «засыпает». Топлива надо на гравитационный манёвр совсем чуть-чуть, остальное сделает поле тяжести Марса и скорость аппарата.
      Вот сейчас проснулась, спросила у Земли, как дела, и пошла сближаться с кометой.
      • +5
        Это понятно. Треугольные маневры вокруг кометы смущают.
        • +2
          Думаю, приближение итерационным методом: ведь радиосигнал с Земли ходит час туда и час обратно, а крутиться придётся не на притяжении, а на движках.
          • 0
            Крутится не на движках, так никакого топлива не хватило бы. Зонд находится приблизительно на орбите кометы и движется с одной скоростью с ней. То, что зонд в системе координат кометы обращается вокруг неё — результат несовпадения орбит.
            • 0
              Не понял… Вроде бы вы противоречите самому себе, habrahabr.ru/post/209774/#comment_7225328
              С одной стороны — «небольшие (по космическим масштабам) поправки к орбите зонда». С другой — «топлива не хватило бы».
              • +1
                До меня дошло, что я не совсем правильно понял ваш комментарий, а потом сам ещё себя запутал поверх. Петли в относительном движении зонда и кометы за счёт несовпадения орбит будут только на масштабе полного оборота вокруг солнца. Признаю ошибку, все петли, что зонд описывает вокруг кометы это работа двигателей на постепенное сближение (опять же, кратковременными включениями)
        • 0
          Возможно для того, чтобы «зафиксировать комету» для начала дальнейших действий (снижение орбиты, фотосъемка).
          Представьте — как сложно автономно нацелиться зонд на комету, чтобы не промахнуться мимо, в условиях, что ping до Земли не позволит это сделать вручную.
  • +4
    Хронология миссии:
    Первый пролёт мимо Земли (март 2005)
    Пролёт мимо Марса (февраль 2007)
    Второй пролёт мимо Земли (ноябрь 2007)
    Встреча с астероидом Штейнс (5 сентября 2008)
    Третий пролёт мимо Земли (13 ноября 2009)[7]
    Встреча с астероидом Лютеция (10 июля 2010).
    Бездействие (май 2011 — январь 2014)
    Приближение к комете Чурюмова — Герасименко (январь — март 2014)
    Картографирование кометы (август 2014)
    Высадка спускаемого аппарата (ноябрь 2014)
    Полёт с кометой вокруг Солнца (ноябрь 2014 — декабрь 2015)
    • +5
      «Полёт с кометой вокруг Солнца»

      Звучит как название аттракциона (:
      • +1
        А по моему как аннотация к роману или мелодраме.
    • +1
      А потом он улетит вместе с кометой? Вообще, было бы здорово, если бы посадили зонд на комету из облака Оорта и он бы вместе с ней улетел туда. Долго правда лететь будет.
  • 0
    И все эти движения и разгоны вокруг планет хорошо просчитываются? Кто-нибудь может привести простой пример вычислений?
    • +9
      Если по простому, то там всего одна формула

      image

      Ну а чуть в более сложном случае только численно, потому что задачу даже трет тел физики решать не умеют.
      • 0
        А когда можно пренебречь одной планетой и начать учитывать другую?
        • +3
          Чудится мне что никогда — везде в пределах солнечной системы любая погрешность может стоить проваленной миссии.
          • 0
            Тогда уж и релятивистские эффекты надо учитывать — как СТО, так и ОТО. Куда же без них.
          • +4
            от пользователя Tayozhniy:
            После Вашего комментария все должны себе представить «эффект бабочки» и странный аттрактор.
            Но чтобы поправить любую погрешность, к космическим аппаратам прикручивают двигателя и в нужный момент подруливают
            image
        • +1
          После выхода за пределы SoI.
      • +1
        от пользователя Tayozhniy:
        Физики не умеют решать задачу трЁх тел сравнимой массы. А если из трЁх тел сравнимую массу
        имеют два тела, а третье — чрезвычайно мало (что, обычно, характерно для задач, решаемых
        при запусках к чертям космических аппаратов), то такую задачу — запросто. Отсюда и рассуждения обо всяких точки либрации
    • 0
      Вот, например, методика расчетов положения околоземного спутника — www.celestrak.com/NORAD/documentation/spacetrk.pdf
      (http://en.wikipedia.org/wiki/Simplified_perturbations_models)
    • 0
    • +4
      Я, конечно, ненастоящий сварщик, но неоднократно ассистировал на экзамене по планированию космических миссий, так что понабрался ненмого.

      Для миссий внутри солнечной системы используют две системы координат — относительно солнца и относительно планеты. Для каждой планеты высчитывается радиус, зависящий от массы планеты и её расстояния до солнца. Внутри этого радиуса мы считае всё в системе планеты, игнорируя солнце, снаружи — наоборот.

      Простой пример вычислений для гравитационного маневра выглядит так:

      1. Зонд подлетает к планете с некоторой скоростью в системе координат солнца. Планета относительно имеет свою скорость. Мы вычитаем из скорости зонда скорость планеты (векторно, разумеется) и получаем скорость зонда в системе координат планеты.

      2. Зная скорость зонда в системе координат планеты и относительное местоположение, рассчитываем орбиту зонда относительно планеты. Орбита описывается гиперболой и относительная скорость зонда на вылете из системы координат планеты останется прежней по абсолютной величине, но изменит направление.

      3. Зонда вылетает из системы координат планеты. Чтобы найти его новую скорость в системе координат солнца, мы должны прибавить к его скорости относительно планеты скорость самой планеты.

      На Википедии есть упрощённая картинка:
      image
      Зонд налетает на планету со скоростью v, планета летит навстречу со скоростью u. В системе координат планеты зонд имеет скорость v + u, разворачивается в обратную сторону и вылетает в солнечную систему со скоростью v + u + u.

      Понятное дело, что в реальности всё рассчитвать сложнее, так как нет чёткой границы между тем когда можно игнорировать притяжение солнца относительно планеты и наоборот, но в упрощённов виде выглядит так
      • –1
        А есть миссии за пределами Солнечной Системы?
        • +1
          • 0
            А в каких координатах он считает?
            • +1
              К сожалению я Вам ответить на данный вопрос не смогу.
              • +2
                Я думаю, что относительно Солнца. Да и не межзвездная это миссия.
            • 0
              Нужно смотреть гравитацию Солнца относительно всей галактики. Радиус сферы влияния Солнца относительно галактики грубо оценивают в 30'000 астрономических единиц. Вояджер находится на расстоянии около 100 а. е. от Солнца, так что его траектория по прежнему подчиняется скорее Солнцу, чем остальной галактике.
  • +8
    Все дело в том, что еще в 2011 году зонд удалился от Земли на расстояние 549 миллионов километров от Солнца

    И всё-таки, от Земли или от Солнца?
    • –1
      Улетел с Земли, на расстояние указанное от Солнца.
    • 0
      Меня тоже смутила сначала такая формулировка. Было бы не плохо рядом в скобочках указать и расстояние от Земли, т.е. так и написать "(от Земли <расстояние> км)".
      • +1
        Относительно Земли расстояние вычислять нет никакого смысла. Орбиты у Земли и у зонда разные.
        Да и причина входа в гиберницию в том, что не хватало энергии, потому что зонд далеко от солнца.
        Так что стояло бы просто написать, что-то типа этого:

        Все дело в том, что еще в 2011 году зонд удалился на расстояние 549 миллионов километров от Солнца
  • +1
    А можно подробней о спускаемом аппарате?
    • +1
      Краткое описание инструментов есть по ссылке:
      sci.esa.int/rosetta/53556-philae-instruments/
      Основные два это газовый хроматограф и масс-спектрометр для определения состава образцов.
  • 0
    Интересно как синхронизируется время между аппаратом и базой. И нужно ли его синхронизировать.
    • 0
      Синхронизации нет. В «Розетте» помимо главных часов есть три запасных, и если главные уйдут от запасных больше чем на два часа в плюс или минус, зонд перейдёт на одни из запасных, но вероятность этого события считается ничтожной. В норме время не уходит больше чем на несколько секунд.
      • 0
        Эм. Не могли бы вы пояснить смысл данных маневров?
        • 0
          Почему такая странная система я не понимаю, пытался нагуглить, но не получилось. Возможно, журналисты что-то напутали при пересказе.
        • 0
          А как ещё обеспечить надёжную работу, если нет возможности не только починить испортившийся датчик, но и оперативно заметить, что он испортился? Если главные часы вдруг отстанут на пару лет, а автомат этого не заметит, то связь с Землёй вряд ли удастся обеспечить. Двух запасных часов хватило бы, чтобы проверить, какие из трёх сломались, но после этого шанса исправить второй сбой уже не будет. А один главный прибор + 3 запасных позволят работать вплоть до момента, когда останется только один работающий правильно (т.е. до третьего сбоя).
  • +1
    Следующий раз, когда будут мою фамилию переспрашивать, скажу: «Чурюмов. Вы что про комету 67P/CG Чурюмова-Герасименко не слышали?» )

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.