К комете, открытой 35 лет назад украинскими учеными, нынешней весной отправился европейский космический зонд «Розетта»
На днях, как уже сообщалось, американо-европейский космический аппарат «Кассини», запущенный семь лет назад и преодолевший расстояние три с половиной миллиарда километров, вышел на орбиту Сатурна и начал передавать на Землю ценную научную информацию. А нынешней весной специалисты Европейского космического агентства отправили в полет с космодрома Куру (Французская Гвиана) другой уникальный космический дальнобойщик «Розетта», который по пути к конечной цели обнаружил с расстояния 95 миллионов километров на комете Linear молекулы воды. Он должен пройти сложный маршрут длиной около семи миллиардов километров Земля--Марс--астероид Штейнс--Земля--астероид Лютеция и завершить десятилетнее путешествие посадкой спускаемого аппарата на поверхности ядра кометы Чурюмова-Герасименко. Умная аппаратура по командам с Земли проведет исследования и передаст результаты ученым. Об этом «ФАКТАМ» рассказывает директор Центра «Киевский планетарий», профессор Киевского национального университета имени Тараса Шевченко доктор физико-математических наук Клим Чурюмов -- открыватель кометы и участник межпланетного проекта стоимостью около миллиарда евро.
-- Клим Иванович! Что означает название «Розетта»? И почему этот корабль летит не к солидной планете, а на ядро крошечной, по вселенским меркам, «украинской» кометы?
-- Это аббревиатура английского названия проекта. Но она удачно совпадает с названием древнего города Розетта в дельте Нила, вблизи которого во время проведения фортификационных работ капитан наполеоновской армии Пьер Бушар 15 июля 1799 года, то есть 205 лет назад, обнаружил в земле базальтовую плиту с выбитыми на ней таинственными письменами на древнеегипетском, коптском и древнегреческом языках. Через 23 года ученые Томас Янг и Жан Франсуа Шампольон смогли впервые расшифровать загадочные иероглифы. Они оказались благодарственной надписью египетских жрецов царю Птолемею Пятому Епифану, руководившему страной в 204--180 годах до н. э. Розеттский камень помог открыть интереснейшую историю древнего Египта. Он хранится в Лондоне в Британском музее. А египтяне требуют возвращения национальной святыни на родину.
Для организаторов миссии «Розетта» символичность названия состоит в том, что таинственное пока ядро кометы Чурюмова-Герасименко сыграет своеобразную роль розеттского камня в разгадке тайн ледяных кометных ядер -- носителей первичного реликтового вещества Солнечной системы, что поможет узнать тайну происхождения Солнечной системы и жизни на Земле.
Думаю, можно гордиться тем, что ведущих ученых Европы (и не только) интересует объект, открытый 35 лет назад, в 1969 году, украинскими учеными. Почему именно комета, а не «солидная планета», как вы выразились, представляет больший научный интерес? Их исследование поможет понять, как и из чего создавалась Солнечная система, как формировались планеты и почему, в конце концов, яблони цветут на Земле, а не на Марсе, то есть как зарождалась жизнь… Видите ли, считается, что планеты образовывались 5 миллиардов лет назад из сгустков некоего вселенского газопылевого облака. Под воздействием различных факторов сгустки подобно снежному кому слипались в планеты. Основная часть, около 99 процентов, этих сгустков оказалась в центре, образовалось Солнце. Из-за высокой степени сжатия, вызванного гравитацией, на Солнце поднялась температура, начались ядерные реакции -- звезда загорелась! Из остатков первичного вещества сформировались кометы. Их ядра слипались -- образовались Земля и другие планеты. Но первичное вещество в недрах планет (из-за высоких степени сжатия и температур) претерпело необратимые изменения, мешающие получить ответ на вопрос, что же было вначале… Поэтому самыми «чистыми» заповедниками первичного вещества остались кометы, их ядра.
-- Жизнь на нашей планете, как известно, начала зарождаться с появлением органических веществ. Но откуда им было взяться, если и Земля поначалу напоминала раскаленное пушечное ядро, и любая органика выгорала, словно жир на сковородке…
-- Существует предположение, что органику на Землю, когда ее поверхность начала остывать, занесли именно кометы. В их ядрах органика благодаря низким температурам может храниться, словно в гигантских холодильниках.
-- Но ведь она должна была сгорать в плотных слоях атмосферы…
-- Да так и происходило до поры до времени, пока огромные массы падающих на Землю кометных льдов, испаряясь в горячей атмосфере нашей планеты, постепенно не охладили ее. Тогдашняя Земля напоминала современную планету Венеру с температурой 700--800 градусов Кельвина (парниковый эффект), давление составляло 260 атмосфер (на Венере сейчас 100 атмосфер) -- из-за того, что вся вода находилась в атмосфере в виде горячего пара. И только после охлаждения атмосферы до современного состояния этот пар сконденсировался, вода пролилась на Землю и заполнила все самые глубокие места, впадины, низменности. Вот это и был настоящий всемирный потоп, после которого образовались океаны, моря, озера, реки, а на вершинах гор и в районах полюсов -- ледники.
Благодаря обилию водяного пара и конденсата атмосфера Земли почти полностью очистилась от паров углекислого газа и превратилась в ту газообразную живительную субстанцию, которую мы называем воздухом (29 процентов кислорода, 70 -- азота, около одного процента -- аргона и по чуть-чуть других экологически необходимых газовых примесей). Вот тогда-то кометная органика засеяла всю Землю и послужила благодатным материалом для зарождения жизни 2--3 миллиарда лет назад. Поэтому «Розетту» и послали к ядру одной из триллионов комет.
-- Почему избрали именно «нашу» комету?
-- У нее уникальная, очень удобная для нас орбита. Она позволяет космическому кораблю с помощью четырех гравитационных разгонных маневров вокруг Земли и Марса, используя притяжение этих планет, а затем небольшой коррекции полета двигателями приблизиться к ядру кометы на 25 километров, лечь на его орбиту и посадить на него спускаемый аппарат с научно-исследовательскими приборами. Кроме того, наша комета чаще других, через каждые шесть лет, появляется «вблизи» Земли. Стало быть, ее легче исследовать. Для сравнения: знаменитая комета Галлея проходит вблизи Земли через каждые 76 лет, ее, сами понимаете, значительно труднее исследовать, особенно фотографировать.
-- Давайте же вернемся в вашу молодость, когда вы открывали комету…
-- Каждое лето, начиная с 1966 года, мы ездили в кометные экспедиции в южные районы СССР, где небо чище и есть обсерватории. В 1968 году под Ашхабадом мы наблюдали астероид Икар, который приближался к Земле. Кое-кто предрекал, что эта глыба диаметром в километр врежется в нашу планету. Но мы знали, что возможны ошибки в расчетах, и особенно не волновались. Видели, что Икар прошел от Земли далеко -- в семи миллионах километров.
На следующий год мы со Светланой Герасименко, она тогда училась у нас в аспирантуре, поехали в Алма-Ату, в Институт астрофизики. Там практически всегда хорошая погода, исключительно чистое небо и отличный телескоп. Может заснять даже плохо различимые объекты.
Словом, мы вели наблюдение за несколькими известными объектами, «патрулировали» кометы из семейства Юпитера и снимали две новые. За месяц получили сотню фотопластинок -- довольно приличный материал для научной работы.
И вот 9 сентября 1969 года мы со Светланой сфотографировали и проявили две пластинки с изображением кометы Комас Сола, а также еще несколько фотопластинок с изображением других комет. Затем, 11 сентября, сделали это снова. Правда, Света получила только одну пластинку (обычно делаем дубли), причем плохо ее проявила. Даже хотела выбросить. Но профессор Дмитрий Александрович Рожковский отругал ее, сказав, что результат любого наблюдения, даже плохо обработанного (проявленного) надо сохранять! И действительно в центре этой пластинки, где находилось изображение кометы, можно было с трудом различить слабое диффузное пятнышко, весьма похожее на фотографический дефект. Я его отметил кружком тушью со стороны стекла. Как впоследствии оказалось — это пятно и было новой кометой.
Светлана уехала в Киев. А я продолжал наблюдения вплоть до 21 сентября, когда в последний раз снял две пластинки с кометой Комас Сола. Вернувшись в Киев, мы со Светланой занялись отождествлениями и измерениями полученных нами около 100 фотонегативов с кометами. На пяти снимках мы нашли диффузный объект, который сначала приняли за периодическую комету Комас Сола, которую снимали на эти же пластинки. Измерения и вычисления показали, что этот объект по координатам отличается на 2 градуса от теоретического положения кометы Комас Сола. Это вызвало у нас удивление и мы начали искать таинственный объект на других снимках. И еще на четырех снимках, почти на самом краю пластинок, обнаружили его. Пять его точных положений, определенных по снимкам, давали возможность точно вычислить орбиту кометы. Она оказалась эллиптической и принадлежала неизвестной комете с периодом появления 6,5 лет.
О нашем открытии мы сообщили в Центральное бюро астрономических телеграмм в США доктору Б. Марсдену, где фиксируются открытия объектов во Вселенной и Солнечной системе. Через несколько дней нам пришло сообщение, что это действительно новая комета и ее зарегистрировали как комету 1969h или комету Чурюмова-Герасименко. Сейчас эта комета имеет постоянный номер 67Р во всех каталогах комет. С момента открытия эта комета уже возвращалась к Земле 6 раз. И вот перед ее седьмым появлением вблизи Солнца к ней отправлен космический аппарат «Rosetta», который достигнет ее в 2014 году.
Каким же образом новая комета попала в наше поле зрения? Оказалось, что за десять лет до ее открытия она прошла довольно близко, в 7,5 миллиона километрах от Юпитера, и под воздействием притяжения планеты-гиганта ее орбита приблизилась к Земле, а в 1969 году пересеклась с кометой Комас Сола. Оказалось, что ядро у нее небольшое, около трех километров в диаметре, имеет форму креста размерами приблизительно три на пять километров. Для сравнения: диаметр ядра кометы Галлея 18 километров, тело вытянуто в форме картофелины. Ядро кометы Чурюмова-Герасименко состоит в основном из водяного льда, в котором присутствуют в замороженном виде углекислый, угарный газ, аммиак, метан, сера и другие компоненты. Плюс стабильная, высокоточная орбита, определенная и проверенная по шести ее возвращениям к Солнцу за время после ее открытия. Все это (плюс счастливая для нас случайность) и обусловило выбор ее в качестве объекта для полета «Розетты».
-- Правда, поначалу специалисты готовили спускаемый аппарат для другой кометы -- с меньшими диаметром и гравитацией, -- продолжает профессор Чурюмов. -- Когда встал вопрос о посадке на нашу комету, с более сильным притяжением, возникли сомнения, выдержат ли при посадке три ножки спускаемого аппарата, не будут ли от удара о поверхность ядра повреждены приборы. Но инженеры усилили конструкцию, и 11 мая 2003 года было принято решение отправлять зонд именно на нашу комету. К несчастью, для меня эта дата была омрачена смертью моей мамы. Ей было 96 лет, но она еще вполне здраво мыслила, декламировала наизусть стихи Бальмонта, всем давала мудрые советы. Ее именем, именем простой украинской женщины, американские астрономы назвали одну из малых планет -- Чуранта, от Чурюмова Антонина…
Стартовав 2 марта с космодрома Куру во Французской Гвиане, ракета-носитель «Ариан-5» вывела на околоземную орбиту космический зонд «Розетта», который теперь уходит к Солнцу, чтобы обогнуть его и вновь приблизиться к Земле в марте 2005 года, а в 2007-м подойдет к Марсу, «Розетта» снизится над Красной планетой до 120 километров и обогнет ее, фотографируя поверхность для получения новых карт. Здесь у зонда есть еще одна задача -- попытаться связаться с потерявшимся где-то на Марсе космическим аппаратом «Бигль».
После облета Марса «Розетта» вернется к Земле, сделает еще один разгонный виток и уйдет к Солнцу, чтобы, обогнув его в третий раз, в 2008 году приблизиться к загадочному двойному астероиду Штейнс. В 2009 году «Розетта» последний раз пронесется вблизи Земли и уйдет в направлении кометы Чурюмова-Герасименко, по пути сблизившись с крупным астероидом Лютецией. И, наконец, в 2014 году достигнет кометы Чурюмова-Герасименко, начнет историческое сближение с ее ядром…
Если все пройдет удачно, а для этого есть все основания, «репортаж» аппаратуры с ядра кометы будет сенсацией XXI века. Наука получит ответ на многие вопросы. В частности, что ожидает Землю через миллионы и миллиарды лет.