Чибис-М

«Любое движение Philae в магнитном поле (даже если поле слабое) может быть замечено благодаря изменению направления вектора напряженности магнитного поля, измеренного нашим магнетометром», – сказал Ганс-Ульрих Аустер (Hans-Ulrich Auster) из научной команды ROMAP.

Аустер со своим коллегами, анализируя данные ROMAP, полученные с борта посадочного аппарата, смог восстановить цепь событий, которая произошла 12 ноября 2014 года.

– Разделение «Розетты» и Philae отразилось на показаниях ROMAP как уменьшение возмущений магнитного поля по мере того, как увеличивалось расстояние между орбитальным и посадочным аппаратами. В это время Philae медленно вращался вокруг своей вертикальной оси, делая один оборот за 5 минут.

– Когда Philae успешно раскрылся, выпрямив свои опоры, его вращение замедлилось до одного оборота в 8.5 минут.

– Когда развернулась штанга инструмента ROMAP, было зафиксировано изменение магнитного поля, соответствующее увеличению расстояния датчика ROMAP до корпуса зонда (относительно его предыдущего положения).

– Во время 7-часового спуска все измерения магнитного поля были номинальны. Однако в 15:34:04 по Гринвичу (в системе отсчета, связанной с космическим аппаратом) ROMAP зафиксировал первое соприкосновение с поверхностью кометы. Сигнал об этом был получен на Земле в 16.03 по Гринвичу.

– После первого столкновения с поверхностью кометы скорость вращения аппарата вокруг своей оси начала увеличиваться. Это произошло потому, что в момент касания электроника, контролирующая вращение гироскопа Philae, выключилась, и в течение последующих 40 минут гироскоп передавал свой угловой момент спускаемому аппарату. Если бы Philae сел штатно, этот угловой момент был бы передан ядру кометы в целом (что, конечно, изменило бы скорость его вращения, но на совершенно ничтожную величину). Однако Philae отскочил от ядра. В результате через 40 минут после момента первого касания Philae сильно раскрутился и стал делать 1 оборот за 13 секунд.

– В 16.20 по Гринвичу посадочный аппарат столкнулся с некой деталью рельефа на поверхности кометы (возможно, с кромкой кратера). (От себя добавлю – в это время посадочный аппарат находился на расстоянии нескольких сотен метров от ядра, возможно, он столкнулся с отлетевшим от ядра кометы булыжником.)

«Второе столкновение с ядром не было похоже на первое, – сказал Ганс-Ульрих Аустер. – Не было никаких свидетельств вертикального замедления, какое было измерено во время первого и третьего касания поверхности. Мы думаем, что во второй раз Philae коснулся поверхности только одной опорой (возможно, задев ею кромку кратера), а после этого началась акробатика. Между вторым и третьим касанием мы не видим простого вращения вокруг вертикальной оси, какое было между первым и вторым касанием, движение стало намного более сложным. И оно сопровождалось сильным изменением магнитного поля».

– После второго касания основной период вращения увеличился до 24 секунд.

– В 17:25:26 по Гринвичу Philae коснулся поверхности снова – сначала одной опорой, потом всеми тремя, дав характерный сигнал приземления.

– В 17:31:17 по Гринвичу, пролетев еще несколько метров, Philae, наконец, окончательно сел на поверхность ядра, встав на все три свои опоры.

Как удалось все это выяснить? 

На рисунке, показанном выше, можно увидеть признаки промежуточного (произошедшего между первым и вторым приземлениями) касания Philae и поверхности кометы. Эти три панели представляют (сверху вниз) x-, y- и z-компоненты посадочного аппарата. Цветом показана энергия, приходящаяся на каждую частоту вращения (красным цветом отмечена большая энергия, нежели синим). Тонкая красная линия, видная на панелях осей x и y, отражает увеличение частоты вращения Philae, вызванное передачей момента импульса гироскопа всему посадочному аппарату. Если бы не было никакого контакта с поверхностью, этот момент импульса должен был сохраняться неопределенно долго, поскольку у кометы нет атмосферы, способной трением затормозить вращение аппарата. Иначе говоря, после передачи момента импульса гироскопа посадочному аппарату, его период вращения должен был оставаться неизменным. 

Однако примерно в 16.20 магнитометр фиксирует резкое изменение частоты вращения Philae, причем по всем трем осям. На рисунке этот момент отмечен жирной красной вертикальной линией. Изменилась не только скорость вращения посадочного аппарата, изменился и наклон оси вращения! Это может означать только столкновение Philae с какой-либо деталью рельефа ядра кометы (ну, или отлетевшим от ядра кометы камнем).

Несмотря на нештатную посадку, почти вся основная научная программа Philae была выполнена. Полученные данные в настоящее время обрабатываются и анализируются.

Источник: http://blogs.esa.int/rosetta/2014/11/28/did-philae-graze-a-crater-rim-during-its-first-bounce/