Ровно год назад, пока жители и гости российской столицы праздновали десятую годовщину 850-летия Москвы, инженеры Европейского космического агентства (EKA) в германском Дармштадте готовились скорректировать траекторию космического аппарата Rosetta, чтобы направить его на встречу с Землёй. Двумя месяцами позже Rosetta пролетела в пяти тысячах километров над южной полярной областью нашей планеты.
Этот, так называемый гравитационный, манёвр возле Земли преследовал одну цель – направить космический аппарат, в ту точку главного пояса астероидов между орбитами Земли и Марса, где астероид Штейнс (2867) будет находиться в ночь с 5 на 6 сентября 2008 года.
В ночь на субботу каждый смог убедиться, что этот манёвр прошёл успешно. За последние дни были осуществлены ещё несколько едва заметных коррекций скорости движения, вращения и ориентации находящегося на расстоянии в 360 миллионов км космического аппарата, и Rosetta прошла всего в 2 км от запланированной специалистами по небесной механике точки. Сама эта точка расположена примерно в 800 км от небесного тела.
Астероид, названный в честь латвийского астронома XX века Карла Августовича Штейнса, относится к редкому типу E, состоящему по большей части из силикатов и базальтов с очень низким содержанием железа. Как рассказала на состоявшейся в Дармштадте в субботу пресс-конференции Рита Шульц, ответственная за научную программу исследования астероидов в рамках миссии Rosetta, «астероиды типа E представляют особый интерес для астрономов».
Солнечная система, по современным представлениям, образовалась в несколько этапов. Поначалу вокруг молодого светила был лишь огромный толстый диск пыли и газа, потом в нём возникли пылинки, дальше камушки и так далее вплоть до так называемых платенезималей. Из этих огромных камней размером в десятки и сотни метров уже образовывались планеты, присоединяясь к зародышевым концентрациям таких же планетезималей.
Для восьми тел Солнечной системы этот процесс завершился образованием планет, использовавших весь планетезимальный «стройматериал» в своих окрестностях. А вот тем, кто оказался в окрестностях Юпитера, не повезло – его гравитация слишком сильно возмущала движение всех соседей, и выйти на степенные круглые орбиты, на которых удобно объединяться, они так и не смогли. Примерно так и образовался пояс астероидов.
А значит, астероиды дошли до нас практически в нетронутом виде со времён образования Солнечной системы. Наша Земля тоже когда-то слиплась из таких тел, но сейчас они все перемешаны в её ядре и мантии. По словам Шульц,
«астероиды – это кусочки ДНК Солнечной системы».
Астероиды типа E в таком случае – особо лакомые кусочки, и с одним из таких кусочков Rosetta встретилась в ночь на субботу.
Собственно, максимальное сближение произошло в 22:38 по московскому времени. Однако радиосигнал об этом пришёл не в 22:58, через 20 минут, требующихся свету, чтобы преодолеть расстояние от Rosett'ы до Земли, а существенно позже.
На время сближения передающая аппаратура была выключена, и на связь аппарат попытался выйти лишь в 00:14 субботы по Москве. Но не тут-то было. По непонятным пока причинам одна из антенн в Калифорнии, необходимых для осуществления связи с космическим аппаратом, была не готова к работе, и связь задержалась ещё на 2,5 часа. В итоге лишь около 3 ночи по Москве данные с космического аппарата начали поступать на Землю. Ничего страшного, впрочем, в этом нет – бортовой компьютер Rosett'ы может хранить результаты работы научной аппаратуры, сколько потребуется, и передать их в центр управления миссией тогда, когда это удобно.
Дождавшиеся к середине ночи данных инженеры и астрономы не пожалели. Операция прошла точно по расписанию, и аппаратура отработала «на отлично». Записи вели 15 инструментов, один из которых расположен даже не на самой Rosett'е, а на небольшом спускаемом аппарате Philae, который будет сброшен на ядро кометы Чурюмова-Герасименко (67/P) на конечном этапе миссии.
Повод вздёрнуть нос есть не только у инженеров, отлично спланировавших операцию и изготовителей самой аппаратуры, которая сработала точно по плану (за исключением отключившейся по непонятным причинам камеры высокого разрешения). Даже астрономы с гордостью рассказали, что смогли практически точно предсказать форму астероида.
Ведь до вчерашнего дня никто не мог сказать, как именно выглядит астероид Штейнс. Учёные всегда видели его лишь крохотной точкой. Но по кривой блеска, который меняется, когда при вращении астероид поворачивается к нам то одной, то другой своей стороной, учёные смогли восстановить форму небесного тела. И она оказалась удивительно близкой к тому, что увидела Rosetta.
От радости сотрудники ЕКА даже окрестили астероид «бриллиантом», хотя форма его отдалённо напоминает лишь одну из распространённых огранок алмаза. При этом с реальностью совпала даже трёхмерная модель, построенная учёными. Из изображений астероида, полученных аппаратом Rosetta, даже составили короткое «видео».
А вот с размерами учёные не угадали.
Предполагая, что астероид отражает 40-45% падающего на него света, они предсказывали средний диаметр астероида примерно в 4,5 км. На деле отражающая способность оказалась ниже – 30-40%, а размер, соответственно, больше – эффективный диаметр учёные оценивают примерно в 5 км. Эффективный диаметр – средняя величина, на самом деле Штейнс имеет размеры примерно 4 км на 5,9 км. Вращается он вокруг оси, практически перпендикулярной плоскости орбиты.
Не могли астрономы предсказать и наличие огромного кратера в районе северного полюса астероида. Это образование диаметром около 2 км – всего в 2-3 раза меньше самого небесного тела! Фрагмент ещё одного крупного, хотя и не такого большого, кратера можно разглядеть на краю освещённой Солнцем части Штейнса. По мнению Уве Келлера, ответственного за оптические инструменты Rosett'ы,
эти столкновения едва не разрушили астероид Штейнс.
Будь удар, образовавший кратер, чуть сильнее, и многие миллионы лет позже не состоялась бы пресс-конференция о встрече земного космического аппарата с этим обитателем пояса астероидов. Своих имён ни тот, ни другой кратеры, пока не получили, как не получили их и ещё 25 кратеров размером более 200 метров, которые удалось пока найти на снимках.
Среди этих образований особое внимание привлекает цепь из семи выстроившихся в перпендикулярный гигантскому полярному валу ряд небольщих кратеров. Судя по всему, они появились, когда выброшенное при главном ударе вещество врезалось в тело астероида. Такие, так называемые, вторичные образования широко распространены, например, на спутниках Юпитера, нечто подобное можно увидеть и на Луне. Но обнаружить их на Штейнсе никто не ожидал, так как его гравитация, кажется, слишком ничтожна, чтобы удержать разлетающиеся при крупном ударе обломки и обрушить их на поверхность, где бы они образовали вторичные структуры. Разрешить эту загадку ещё предстоит.
Впрочем, представленные в субботу результаты – лишь предварительные, а проявившиеся в первые часы загадки – лишь верхушка айсберга. Нет сомнений, что обработка данных будет продолжаться ещё долго, и не исключено, что не один аспирант успеет защитить по ним диссертацию.
Сам же космический аппарат Rosetta продолжает путь к своей главной цели – комете Чурюмова-Герасименко , открытой крымскими астрономами Климом Чурюмовым и Светланой Герасименко в 60-х годах. Изначально миссию планировалось отправить к комете Виртанена, которая европейцам должна казаться «роднее», но из-за взрыва ракеты «Ариан-5» на космодроме Куру во французской Гвиане старт аппарата пришлось отложить, а программу полёта – существенно изменить.
К комете, которая станет первым в своём классе небесным телом, на орбите вокруг которого будет двигаться искусственный спутник, Rosetta должна прибыть в марте 2014 года; через полгода на поверхность ядра кометы должен будет сесть спускаемые аппарат Philae. Пока же на пути Rosett'ы ещё две заметных вехи – сближение с Землёй в ноябре 2009 года и с крупным астероидом Летиция в июле 2010 года.