меню содержание news184 news185 news186
"Звёздная пыль" доставлена зондом Stardust на Землю
|
Капсула Stardust после приземления в 5 часов 10 минут по восточному времени США
( или в 13 часов 10 минут по московскому времени), кадр NASA-TV.
Семилетнее путешествие корабля Stardust к комете Wild 2 и обратно окончено: капсула с образцами
"звездной пыли" приземлилась на военном полигоне американского штата Юта. Когда ее доставят в
одну из лабораторий NASA, оттуда собираются извлечь несколько миллиграммов вещества, которое
станет самым дорогим материалом на Земле: миссия стоила 212 миллионов долларов. Астрономы
считают, что эти деньги потрачены не зря: Stardust оказался первым за 34 года аппаратом, возвраще-
ние которого из-за пределов земной орбиты обошлось без неприятностей, вернее лишь спускаемой
45-килограмовой капсулы ( сам аппарат продолжил своё движение вокруг Солнца после разделения
14 января ). На борту аппарата осталось 17 кг горючего для двигателей, что дает свободу маневра в
выборе других объектов для их изучения.
В ноябре 2002 года на скорости 25195 км/час Stardust приблизился на 3060 км к небольшому астерои-
ду 5535 Annefrank ) и сделал более 70 его фотографий. А 2 январе 2004 года зонд выполнил главную
задачу - успешно взял пробы вещества кометы 81P/ Wild 2, пролетев всего в 240 км от её ядра. Эта
встреча произошла на расстоянии 390 миллионов километров от Земли.
Снимок ядра кометы Wild-2
Орбита кометы Вильда-2 пролегает между орбитами Марса и Юпитера, сама она, как и все кометы,
образовалась в таинственном поясе Койпера. Именно там хранятся ключи к пониманию природы и
устройства Солнечной системы. Правда, само вещество комет и естественным путем попадает на на-
шу Землю.
С судьбой зонда Stardust будут связаны (по крайней мере) две записи в книге рекордов Гиннеса: во-
-первых, она вошла в атмосферу быстрее, чем любой из прежних космических кораблей - и благопо-
лучно совершила посадку. Во-вторых, на ее борту находился самый легкий среди твердых материалов.
Кроме того, ученым прежде не приходилось брать в руки кометное вещество: до сих пор все сведения
о нем поступали в лаборатории только в виде скупой информации от анализаторов различных зондов,
которые регулярно встречаются с этими небесными телами уже около двадцати лет.
Капсула зонда Stardust при вхождении в атмосферу Земли светилась подобно летящей комете.
NASA распространило фильм о приземлении возвращаемого аппарата межпланетного зонда
Stardust, который был снял 15 января с борта одного из поисковых самолетов DC-8. Скачать
фильм ( 6,4 Мб ) можно по адресу: stardust.jpl.nasa.gov/anim/stardust_reentrya.mov
Капсула вошла в атмосферу нашей планеты на высоте 125 км от поверхности Земли со скоростью око-
ло 46 440 км/час (12,9 км/сек). На высоте 32 км раскрылся тормозной парашют, примерно на 3-кило-
метровой высоте - раскрылся основной парашют, и капсула совершила мягкую посадку на полигоне
военно-воздушных сил США ( в штате Юта).
Яркий искусственный "метеор" был хорошо виден с Земли. "Забавно, что миссия по исследованию ко-
меты сама завершилась рукотворной кометой", - поделился радостью ведущий научный руководитель
программы Дон Браунли (Don Brownlee).
Специалисты Космического центра имени Джонсона в Хьюстоне
вскрыли капсулу межпланетного зонда Stardust
Первую пробу материи из космоса привезли в США американские астронавты, побывавшие на Луне,
затем беспилотная "Луна-16" обеспечила лунным грунтом советских специалистов. После Apollo-17,
приземлившегося в 1972 году, и до начала 21 века "ввозом" образцов внеземного вещества никто боль-
ше не занимался. Затем в NASA предприняли две новых попытки: в 1999 и 2001 году корабли Stardust
и Genesis отправились добывать равно эфемерные продукты: "солнечный ветер" и "звездную пыль".
Помимо собственно цели, у этих аппаратов было много общего - от конструкции капсулы до пункта
прибытия, поэтому первую аварию координаторы Stardust не могли не воспринять как предупрежде-
ние. Герметичный бокс корабля Genesis не сумел раскрыть парашюты и разбился на территории штата
Юта 8 сентября 2004 года. Его нашли погруженным в грунт и сильно деформированным. ( Как выяс-
нилось позже, сами контейнеры со следами "солнечного ветра" не пострадали, так что "охоту" за труд-
ноуловимой материей, вероятно, всё же удастся довести до конца ).
15 января 2006 года стало известно, что зонду Stardust повезло больше: приземление было мягким. Как
отметили наблюдатели в Неваде и Юте, последние минуты его путешествия оказались довольно зре-
лищными: разогретая емкость светилась примерно так же, как крупные метеоры. Груз, пропутешество-
вавший 4,6 миллиарда километров, отправились встречать вертолеты. Поскольку в этот момент было
еще темно, за снижением капсулы следили с помощью инфракрасных камер и подобрали ее практичес-
ки сразу. Находку, которой теперь ничто не угрожает, передали в Джонсоновский космический центр
NASA, где специалисты со всей тщательностью займутся "выбиванием пыли", то есть попробуют до-
стать из специальной губки тысячи микроскопических частиц. И эта часть эксперимента может ока-
заться не менее увлекательной, чем семилетнее блуждание корабля в космосе.
Ловушки с образцами кометной пыли и межпланетного вещества находятся в отличном
состоянии и пригодны для исследований
Вскрыли капсулу американского зонда 17 января в специальной стерильной лаборатории Центра пи-
лотируемых космических полетов имени Линдона Джонсона под Хьюстоном (штат Техас).
"Это превосходит все ожидания. Мы видим множество следов от воздействий. Есть и большие, и кро-
хотные", - заявил научный руководитель проекта Дональд Браунли. "Это феноменальный успех", - до-
бавил ученый.
По его оценкам, заполненная аэрогелем ловушка Stardust захватила за время космического путешест-
вия свыше 1 млн частичек кометного вещества и межзвездной пыли. Следы от ударов крупных час-
тиц, сообщил ученый, отчетливо видны в аэрогеле даже с расстояния примерно в 1 метр и в конце
некоторых из них можно рассмотреть черные частички кометного вещества.
stardust.jpl.nasa.gov/news/status/060119.html - фото ячеек-ловушек
Повышенный интерес к "кометной пыли" легко объяснить: астрономы считают ее одним из свидете-
лей рождения Солнечной системы. О кометах принято думать как о самых постоянных, с химической
точки зрения, телах, состав которых не менялся последние четыре с половиной миллиарда лет. Сог-
ласно существующим моделям, в ядра из замерзших газов вморожено "доисторическое вещество" газо-
во-пылевой туманности, большая часть которого была израсходована на строительство планет и Солн-
ца. Сейчас, приближаясь к нему, кометы "оттаивают" и рассеивают свои компоненты на миллионы
километров вокруг, образуя "кому" и "хвост". "Кома", или видимая часть "головы" кометы, является
главной и самой плотной частью окружающего ядро облака, однако всё равно крайне разрежена даже
по сравнению с земной атмосферой.
В январе позапрошлого года зонд пролетел сквозь этот участок со скоростью, в шесть раз превышаю-
щей скорость пистолетной пули, выставив наружу "пылеуловитель" в форме теннисной ракетки. В
"ячейках ракетки" находился знаменитый материал, создание которого многие считают незамеченной
научной революцией. Пористый и почти прозрачный, аэрогель на 99,8 процентов состоит из воздуха
и всего втрое тяжелее его. Вскоре после изобретения его стали называть "замерзшим дымом" - что до-
вольно верно, если не учитывать необычную для дыма прочность. Энтузиасты предъявляли длинный
список возможных применений аэрогеля, среди которых - сверхлегкая электроника и универсальная
теплоизоляция. В последнем качестве он успел побывать на соседней планете, защищая приборы мар-
сохода Mars Pathfinder от сверхнизких температур. Конструкторы корабля Stardust использовали много-
обещающий материал как "губку" - твердые частицы кометного вещества, врезаясь в него, оставляли
глубокие каналы, в конце которых оказывались надежно зафиксированы.
кометная частица, застрявшая в аэрогеле
Идея употребить аэрогель в качестве "ловушки" пришла в космонавтику из ядерной физики: там траек-
тории частиц в прозрачных средах служат подтверждением того, что нужная частица возникла в нуж-
ный момент. В частности, аэрогель удобен для демонстрации эффекта Черенкова - свечения, вызывае-
мого движением со скоростью, большей скорости света в среде. Однако если физикам-ядерщикам тре-
буется не сама частица, а вызванные ею "побочные явления", то с астрономами дело обстоит ровно
наоборот. Любопытно, что способ извлекать из материала пыль придумали задним числом - то есть
тогда, когда зонд уже находился в космосе.
Кстати, самая ценная пыль, которую рассчитывают найти в аэрогеле, никакого отношения к комете
не имеет. Речь идет о веществе, захваченном обратной стороной "ловушки" по пути к ней. Именно
оно, по мнению астрофизиков, могло быть порождено внутри звезд за пределами Солнечной системы
- и именно такая, "звездная" в буквальном смысле слова, пыль способна прояснить ряд космологичес-
ких гипотез. Статистические расчеты показывают, что корабль должен был встретить по пути сотни
"инозвездных" частиц, каждая из которых бесценна. Чтобы не потерять ни одной, поиск решили пору-
чить интернет-сообществу. Такое решение было принято после того, как стало ясно, что для анализа
образцов пыли ( под микроскопом ) потребуются более 10 лет непрерывной работы.
схема компоновки капсулы зонда Stardust
NASA уже анонсировало распределенный сетевой проект Stardust@Home, всем участникам которого
разошлют микрофотографии аэрогеля и предложат искать "соринки" в чужом материале самостоятель-
но. На это, посчитали ученые, потребуется примерно 30 тысяч человеко-часов - маленькое усилие
для сообщества, большой для человечества результат, перефразируя Нейла Армстронга. Тем более
что в таких исследованиях рядовые пользователи участвуют с серьезным энтузиазмом - на это ука-
зывает опыт расшифровки записей радиотелескопов в рамках SETI@Home - распределенного по-
иска внеземных цивилизаций. Желающих принять участие в этой работе уже значительно больше,
чем необходимо. Ученые полагают, что анализ "звездной пыли", наконец приоткроет некоторые тай-
ны происхождения всей нашей планетной системы.
Следы частицы в аэрогеле, фото с сайта NASA
Следы от ударов крупных частиц отчетливо видны в аэрогеле
Теперь ученым с помощью микроскопов предстоит изучить
строение и состав доставленных из космоса образцов.
Ссылки:
grani.ru/Society/Science/p.100647.html
cnews.ru/newtop/index.shtml?2006/01
newsru.com/world/19jan2006
stardustathome.ssl.berkeley.edu/
berkeley.edu/news/media/releases/2006/01/10_dust.shtml
stardust1.jpl.nasa.gov/news/ega
jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2006-003
