Місію з «перехоплення комет» запустять вже в кінці десятиліття: навіщо вона потрібна

З чого все почалося?

Європейське космічне агентство офіційно затвердило місію Comet Interceptor («перехоплювача комет»). Її проект розробляється в рамках програми Cosmic Vision. Під час неї міжпланетний апарат здійснити проліт «недоторканої» комети - крижаного об'єкта з поясу Койпера або хмари Оорта, який вперше відвідає внутрішню область Сонячної системи.

На цьому тижні представник Європейського космічного агентства заявив, що місія буде запущена до кінця поточного десятиліття. Над амбітною місією працюють вчені з Європейського союзу та Японії.

Створенням основного апарату в рамках місії займуться британські фахівці Thales Alenia Space. Концепцією Comet Interceptor передбачено використання двох невеликих допоміжних зондів, розроблених в Японському агентстві аерокосмічних досліджень (JAXA). Повідомлення цих модулів зберуть всебічну інформацію про об'єкт вивчення.

Як працюватиме місія?

Comet Interceptor буде виведений в точку Лагранжа L2 системи «Сонце - Земля» і залишений там в режимі очікування. Далі астрономи приступлять до пошуків підходящої комети, що здійснює свій перший візит в околиці Сонця. Після того, як такий об'єкт виявлять, до нього направлять апарат, який зблизиться з ним по прогоновій траєкторії.

За кілька тижнів до прольоту комети Comet Interceptor розділиться на три самостійні модулі. Кожен з них буде оснащений власним набором наукових інструментів. Передбачається, що в ході прольоту вони створять тривимірний профіль об'єкта, зібравши максимум інформації про його поведінку і взаємодію з навколишнім середовищем.

Comet Interceptor не стане першим в історії місією, запущеною для вивчення комети. Але є одна відмінність. Всі попередні зусилля вчені направляли до комет, що вже відвідували внутрішні області Сонячної системи. За час численних візитів до Сонця вони втратили величезну частину початкових запасів летючих речовин, а форма їх ядер дуже змінилася. Вчені сподіваються, що візит до «недоторканої» комети дозволить отримати багато нових даних про еволюцію таких об'єктів і про процеси, що відбуваються на самому краю Сонячної системи.

За стандартами ESA, Comet Interceptor належить до місій класу F (від слова Fast). Це означає, що від початку розробки проекту до старту пройде близько восьми років. Маса космічного апарату складе менше 1 тис. кг. Він буде запущений в якості попутного навантаження разом з іншим європейським зондом - найімовірніше, з телескопом Ariel, запуск якого запланований на 2028 рік.

Як влаштований Comet Interceptor?

Comet Interceptor складається з трьох космічних апаратів. Складовий космічний корабель чекатиме відповідної мети в L2, а потім подорожуватиме, перш ніж три модулі розділяться за кілька тижнів до «перехоплення» комети. Кожен модуль буде оснащений додатковим науковим обладнанням, що забезпечує різні точки зору на ядро комети і її газове, пилове і плазмове середовище. Такі «багатоточкові» вимірювання значно поліпшать тривимірну інформацію, необхідну для розуміння динамічної природи недоторканої комети, коли вона взаємодіє з постійно мінливим середовищем сонячного вітру.

Набір інструментів Comet Interceptor буде спиратися на спадщину інших місій. Наприклад, камера в кораблі буде заснована на тій, яка зараз знаходиться на орбітальному апараті ExoMars Trace Gas Orbiter, поряд з інструментами для вимірювання пилу, полів і плазми, а також мас-спектрометром, подібним тим, які літали на місі ESA Rosetta.

Попередні місії комет, у тому числі новаторські космічні апарати ЄКА «Джотто» і «Розетта», зустрічали короткоперіодичні комети. Це комети з періодом обігу менше 200 років, які в кілька разів наближалися до Сонця і змінювалися в процесі. Наприклад, «Розетта» зустріла комету 67Р/Чурюмова-Герасименко, яка звертається навколо Сонця один раз на 6,5 років; а місія «Джотто» - комету 1Р/Галлея, яка повертається до Сонця кожні 76 років.

Місія Comet Interceptor відрізняється від попередніх тим, що вона націлена на комету, яка вперше відвідала внутрішню частину Сонячної системи з величезної хмари Оорта. Таким чином, комета буде містити матеріал, який практично не змінювався з моменту появи Сонця і планет. Таким чином, місія запропонує нове розуміння еволюції комет.

Навіщо потрібна місія?

Настільки комплексне вивчення комети дозволить відповісти на ряд важливих питань, пов'язаних з формуванням Сонячної системи і Землі. Вчені, зокрема, хочуть підтвердити або спростувати гіпотезу про те, що вода була занесена на Землю кометами.

Інший приклад потенційної мети - міжзоряний гість з іншої зіркової системи, такої як Оумуамуа, що пролетів повз Сонце по сильно похилій орбіті в 2017 році. Вивчення міжзоряного об'єкта допоможе вченим зрозуміти, як подібні тіла і комети утворюються і розвиваються в інших зіркових системах.

У минулому вчені виявляли «нові» комети всього за кілька місяців або років до того, як вони наблизилися до Сонця. Однак це занадто короткий термін, щоб планувати, будувати і запускати космічну місію. Ситуацію змінить Comet Interceptor.