Waarom komen kometen?

Project Vega (Venus - Komeet van Halley) was een van de meest complexe in de geschiedenis van de ruimteverkenning. Het bestond uit drie delen: het bestuderen van de atmosfeer en het oppervlak van Venus met behulp van landers, het bestuderen van de dynamiek van de atmosfeer van Venus met behulp van ballonsondes, het vliegen door de coma en plasmaschil van komeet Halley.

Het automatische station "Vega-1" werd op 15 december 1984 gelanceerd vanaf de Baikonur Cosmodrome, zes dagen later gevolgd door "Vega-2". In juni 1985 passeerden ze de een na de ander de buurt van Venus, waarbij ze met succes onderzoek deden met betrekking tot dit deel van het project.

Maar het meest interessante was het derde deel van het project: de studie van de komeet van Halley. Voor het eerst moesten ruimtevaartuigen de kern van de komeet ‘zien’, wat ongrijpbaar was voor telescopen op de grond. De ontmoeting van Vega 1 met de komeet vond plaats op 6 maart, en de ontmoeting van Vega 2 vond plaats op 9 maart 1986. Ze passeerden op een afstand van 8900 en 8000 kilometer van de kern.

De belangrijkste taak in het project was het bestuderen van de fysieke kenmerken van de kern van de komeet. Voor het eerst werd de kern beschouwd als een ruimtelijk opgelost object, werden de structuur, afmetingen en infraroodtemperatuur bepaald en werden schattingen van de samenstelling en kenmerken van de oppervlaktelaag verkregen.

Op dat moment was het technisch nog niet mogelijk om op de kern van de komeet te landen, omdat de snelheid van de ontmoeting te hoog was - in het geval van de komeet Halley was deze 78 km/s. Het was zelfs gevaarlijk om te dichtbij te vliegen, omdat komeetstof het ruimtevaartuig zou kunnen vernietigen. De vliegafstand werd gekozen rekening houdend met de kwantitatieve kenmerken van de komeet. Er werden twee benaderingen gebruikt: metingen op afstand met behulp van optische instrumenten en directe metingen van materie (gas en stof) die de kern verlaat en het traject van het apparaat kruist.

De resultaten van optisch onderzoek kunnen als volgt worden geformuleerd: de kern is een langwerpig monolithisch lichaam met een onregelmatige vorm, de afmetingen van de hoofdas zijn 14 kilometer en de diameter is ongeveer 7 kilometer. Elke dag verlaten er enkele miljoenen tonnen waterdamp. Uit berekeningen blijkt dat een dergelijke verdamping afkomstig kan zijn van een ijskoud lichaam. Maar tegelijkertijd stelden de instrumenten vast dat het oppervlak van de kern zwart is (reflectiviteit minder dan 5%) en heet (ongeveer 100.000 graden Celsius).

Metingen van de chemische samenstelling van stof, gas en plasma langs de vliegbaan toonden de aanwezigheid aan van waterdamp, atomaire (waterstof, zuurstof, koolstof) en moleculaire (koolmonoxide, kooldioxide, hydroxyl, cyaan, enz.) componenten, evenals als metalen met een mengsel van silicaten.

Het project werd uitgevoerd met brede internationale samenwerking en met deelname van wetenschappelijke organisaties uit vele landen. Als resultaat van de Vega-expeditie zagen wetenschappers voor het eerst de komeetkern en ontvingen ze een grote hoeveelheid gegevens over de samenstelling en fysieke kenmerken ervan. Het ruwe diagram werd vervangen door een afbeelding van een echt natuurlijk object dat nog nooit eerder was waargenomen.

NASA bereidde drie grote expedities voor. De eerste heet "Stardust". Het betrof de lancering in 1999 van een ruimtevaartuig dat in januari 2004 150 kilometer van de kern van komeet Wild 2 passeerde. Zijn belangrijkste taak was het verzamelen van komeetstof voor verder onderzoek met behulp van een unieke stof genaamd “aerogel”.

Het tweede project heet “Contour” (“COMet Nucleus TOUR”). Het apparaat werd gelanceerd in juli 2002. In november 2003 ontmoette het komeet Encke, in januari 2006 met komeet Schwassmann-Wachmann-3 en ten slotte in augustus 2008 met komeet d'Arrest. Het was uitgerust met geavanceerde technische apparatuur die het mogelijk maakte om hoogwaardige kwaliteitsfoto's van kernen in verschillende spectra, en verzamelen komeetgas en stof. Het project is ook interessant omdat het ruimtevaartuig, dat gebruik maakte van het zwaartekrachtveld van de aarde, in 2004-2008 werd geheroriënteerd naar een nieuwe komeet.

Het derde project is het meest interessante en complexe. Het heet Deep Space 4 en maakt deel uit van een onderzoeksprogramma genaamd NASA's New Millennium Program. Het was de bedoeling om in december 2005 op de kern van komeet Tempel 1 te landen en in 2010 naar de aarde terug te keren. Het ruimtevaartuig onderzocht de kern van de komeet, verzamelde bodemmonsters en bracht deze naar de aarde.

De meest interessante gebeurtenissen van de afgelopen jaren waren de verschijning van komeet Hale-Bopp en de val van komeet Schumacher-Levy 9 naar Jupiter. Komeet Hale-Bopp verscheen in het voorjaar van 1997 aan de hemel. De periode is 5900 jaar. Er zijn enkele interessante feiten verbonden aan deze komeet. In de herfst van 1996 zond de Amerikaanse amateurastronoom Chuck Shramek een foto van een komeet naar het internet, waarop een helderwit object van onbekende oorsprong, enigszins horizontaal afgeplat, duidelijk zichtbaar was. Shramek noemde het een "Saturnusachtig object" (kortweg SLO). De grootte van het object was meerdere malen groter dan de grootte van de aarde. De reactie van officiële wetenschappelijke vertegenwoordigers was vreemd. Het beeld van Sramek werd als nep verklaard en de astronoom zelf als hoaxer, maar er werd geen duidelijke verklaring gegeven voor de aard van SLO. Het op internet gepubliceerde beeld veroorzaakte een explosie van occultisme, er werd een groot aantal verhalen verspreid over het komende einde van de wereld, de ‘dode planeet van een oude beschaving’, kwaadaardige buitenaardse wezens die zich voorbereidden om de aarde over te nemen met de hulp van een komeet, zelfs de uitdrukking: “Wat is er in vredesnaam aan de hand?” ("Wat is er in vredesnaam aan de hand?") werd geparafraseerd in "What the Hale is er aan de hand?"... Het is nog steeds niet duidelijk wat voor soort object het was, wat de aard ervan was.

Uit voorlopige analyses bleek dat de tweede ‘kern’ een ster op de achtergrond was, maar daaropvolgende beelden weerlegden deze veronderstelling. Na verloop van tijd werden de ‘ogen’ weer met elkaar verbonden en kreeg de komeet zijn oorspronkelijke uiterlijk terug. Dit fenomeen is ook door geen enkele wetenschapper verklaard.

Komeet Hale-Bopp was dus geen standaardfenomeen; het gaf wetenschappers een nieuwe reden om na te denken.

Een andere sensationele gebeurtenis was de val van de kortperiodieke komeet Schumacher-Levy 9 op Jupiter in juli 1994. De kern van de komeet splitste zich in juli 1992, als gevolg van de nadering van Jupiter, in fragmenten, die vervolgens in botsing kwamen met de reuzenplaneet. Vanwege het feit dat de botsingen plaatsvonden aan de nachtzijde van Jupiter, konden aardse onderzoekers alleen flitsen waarnemen die werden gereflecteerd door de satellieten van de planeet. Uit de analyse bleek dat de diameter van de fragmenten één tot enkele kilometers bedraagt. Twintig komeetfragmenten vielen op Jupiter.

Onlangs werd in een Amerikaans laboratorium op een van de krachtigste Intel Teraflop-computers met een prestatie van 1 biljoen operaties per seconde een model berekend van de val van een komeet met een straal van 1 kilometer naar de aarde. De berekeningen duurden 48 uur. Ze toonden aan dat een dergelijke ramp fataal zou zijn voor de mensheid: honderden tonnen stof zouden de lucht in stijgen, waardoor de toegang tot zonlicht en hitte zou worden geblokkeerd; wanneer het in de oceaan zou vallen, zou zich een gigantische tsunami vormen en zouden er verwoestende aardbevingen plaatsvinden. Volgens één hypothese zijn dinosauriërs uitgestorven als gevolg van de val van een grote komeet of asteroïde. In Arizona is er een krater met een diameter van 1219 meter, gevormd na de val van een meteoriet met een diameter van 60 meter. De explosie was gelijk aan de explosie van 15 miljoen ton trinitrotolueen. Er wordt aangenomen dat de beroemde Tunguska-meteoriet uit 1908 een diameter had van ongeveer 100 meter. Daarom werken wetenschappers nu aan het creëren van een systeem voor vroege detectie, vernietiging of afbuiging van grote kosmische lichamen die dicht bij onze planeet vliegen.

Het meest interessante onderzoek belooft de missie van de European Space Agency naar de komeet Churyumov-Gerasimenko te zijn, ontdekt in 1969 door Klim Churyumov en Svetlana Gerasimenko. Het automatische station "Rosetta" werd in 2004 gelanceerd en de verwachting is dat het apparaat de komeet in november 2014 zal naderen op een moment dat deze nog ver van de zon verwijderd is en dus nog niet actief zal zijn, om na te gaan hoe de ontwikkeling van komeetactiviteit vindt plaats. Het station zal twee jaar lang in een baan om de komeet draaien. Voor het eerst in de geschiedenis van het komeetonderzoek is het de bedoeling om een landingsmodule naar de kern te laten zakken, die grondmonsters zal nemen en deze rechtstreeks aan boord zal onderzoeken, en ook talloze foto's van gasstralen die uit de komeet ontsnappen naar de aarde zal sturen. kern.

Aristoteles verklaarde ooit het verschijnen van kometen aan de hand van de ademhaling van de aarde. Volgens hem stijgen aardse gassen – ‘droog kaf’ – naar de bovenste lagen van de atmosfeer, waar ze ontbranden door ‘hemels vuur’. Waarna ze door de lucht vliegen, stralend met een vlammende staart. Dit idee van deze hemellichamen duurde tot het midden van het afgelopen millennium. Pas in de 18e eeuw merkte de Engelse astronoom Edmond Halley op dat kometen in 1531, 1607 en 1682 langs vrijwel dezelfde route vlogen. Toen suggereerde hij dat het niet een soort gas was, maar een hemellichaam dat in zijn baan om de aarde vloog, en dat het in 1758 opnieuw langs de aarde zou moeten vliegen. De komeet was net iets te laat en werd in 1759 opgemerkt.

Nu is het gebruikelijk om kometen in twee groepen te verdelen: korte perioden, met een omwentelingsperiode rond de zon van minder dan 200 jaar, en lange perioden. En als we over het eerste nog iets definitiefs kunnen zeggen, dan is het tweede een duistere zaak. Er wordt aangenomen dat hun ‘woonplaats’ de Oortwolk is, gelegen aan de uiterste grens van het zonnestelsel. De afstand van de zon tot de grens kan honderdduizend keer groter zijn dan de afstand van de zon tot de aarde.

Astronoom Edmond Halley.

Tekening die het voorgestelde uiterlijk van de Oortwolk illustreert.

Zaaimachine van de intelligenten

Het zijn deze kometen die vanuit de diepten van de ruimte naar ons toe komen en astronomen van tijd tot tijd ‘verwennen’ met vreemde en onverklaarbare capriolen. Ze volgen dus niet allemaal strikt het berekende traject. In 1926 observeerden astronomen een komeet die willekeurig maar liefst 24 graden afweek van het door de zwaartekracht voorgeschreven pad, wat vanuit het oogpunt van de hemelmechanica eenvoudigweg ondenkbaar is. Veel kometen hebben banen die speciaal ontworpen lijken te zijn om rond aardse planeten te vliegen. Dit was bijvoorbeeld komeet Bennett, ontdekt in 1969. Hij passeerde heel dicht bij de aarde en bezocht vervolgens Mars, waarna hij naar Venus vloog en uiteindelijk naar Jupiter vloog.

Foto van komeet Bennett. 1969

Komeet Lee, ontdekt aan het einde van het afgelopen millennium en bijgenaamd komeet Nostradamus, had een onvoorspelbaar traject en een afwijkende staart, die, in strijd met de wetten van de natuurkunde, niet vanaf de zon gericht was, maar ernaartoe. Volgens alle kanunniken wordt aangenomen dat de staart van een komeet geïoniseerd gas is dat door de zonnewind wordt ‘weggeblazen’, en hoe deze niet naar de zon kan worden gericht, is niet helemaal duidelijk. Dezelfde afwijkende staart is waargenomen bij enkele andere kometen.

En gewone kometen brengen soms ook verrassingen met zich mee. Het komt voor dat hun helderheid, om onbekende redenen, 's nachts tienduizenden keren toeneemt, zoals in 1977 gebeurde met de komeet Tuttle-Giacobini-Cressack. Of de komeet begint onverwachts te knipperen (komeet Donati, knipperperiode - 4,6 uur). Al deze onopgeloste mysteries hebben ertoe geleid dat sommige astronomen serieus hebben verklaard dat kometen heel goed kunstmatig kunnen zijn geschapen. Als apparaten om buitenaardse planeten van leven te voorzien en voor hun periodieke inspectie. Gezien het feit dat recent onderzoek zeer complexe organische moleculen en verbindingen in de komeetsubstantie heeft ontdekt, die doen denken aan de aminozuren waaruit onze eiwitten bestaan, is deze veronderstelling niet zo fantastisch.

Missie "VEGA"

Tot het einde van de vorige eeuw konden wetenschappers niet zien hoe de kern van de komeet eruit ziet. De geïoniseerde coma, een soort helder gloeiende ‘sfeer’, verhinderde hem hem te zien. Nog maar 32 jaar geleden slaagden de Sovjetruimtevaartuigen Vega-1 en Vega-2 erin de kern van komeet Halley te naderen en deze te filmen vanaf een afstand van minder dan 9.000 km. De Vega-missie bestond uit twee delen, zoals aangegeven door de naam (VEGA - Halley's Venus). Eerst ging het tweelingruimtevaartuig de baan van Venus binnen en landde de afdalingsmodules. Daarna gingen ze op weg naar een ontmoeting met de komeet. De data vonden plaats op 6 en 9 maart 1986. De apparaten maakten ongeveer 1.500 foto's van de komeet en stuurden de belangrijkste parameters naar de aarde. Halley bleek geen bal te zijn, maar eerder een 'kosmische schoen' van 14 km lang, 7,5 km breed en 600 miljard ton zwaar. Het bleek dat de 'schoen' om zijn 'hiel' draait en in 54 jaar een volledige revolutie maakt. uur. De temperatuur op het oppervlak van de kern van de komeet bereikte 87°C. Elke seconde smeet het 45 ton gas en tot wel 8 ton stof de ruimte in.

Waar is een komeet van gemaakt?

Net zoals geen twee planeten hetzelfde zijn, zijn ook geen twee kometen hetzelfde. Zelfs dezelfde komeet, die opnieuw langs ons vliegt, is heel anders dan de hemelreiziger die hij in de vorige baan was.

Coma

De bijzondere atmosfeer van de komeet is een mengsel van koolstofdioxide, waterstof, ammoniak en methaan. Ongeveer een miljoen kilometer lang.

Stralen

Komt voor in ‘rondsnuffelende kometen’. Vermoedelijk beïnvloeden ze het vliegtraject en corrigeren het aanzienlijk. Ze worden uitsluitend in het staartgebied gevormd.

Komeet kern

Het bestaat uit een mengsel van stenen, stof en verschillende soorten ijs: water, kooldioxide, methaan en ammoniak.

Galos

Een uitdijende schil van licht. Komt vrij zelden voor, vermoedelijk als gevolg van de explosie en het loslaten van de buitenste schil van de kern van de komeet.

Abnormale staart

Er zijn maar weinig kometen die dit hebben. Strikt op de zon gericht. De oorsprong is onduidelijk.
Komeet baan.

Plasma-staart

Bestaat uit helder gloeiende geïoniseerde atomen en moleculen. Het neemt toe naarmate de komeet de zon nadert en is altijd in de tegenovergestelde richting gericht.

Stof staart

Normaal gesproken bereiken de helderste komeetstaarten en de meest uitgebreide objecten die in het zonnestelsel worden aangetroffen een lengte van enkele tientallen miljoenen kilometers.

Hoe maak je zelf een komeet?

Om een gemiddelde komeet aan te raken of van dichtbij te bekijken hoe deze werkt, hoef je geen gekke miljoenen uit te geven en een expeditie uit te rusten. Het is voldoende om het te bouwen.

Om een komeetkern te produceren heb je nodig:

1. Droogijs - 2 kg (kan worden gekocht bij ijsverkopers; wees voorzichtig: droogijs heeft een temperatuur van -80C en aanraken met blote handen kan brandwonden veroorzaken);
2. Water - 2 l;
3. Ammoniak - een paar druppels ammoniak of een paar "sprays" uit een glazenwasser;
4. Zand - een handvol;
5. Zetmeel of Worcestershiresaus - een paar snufjes of druppels;
6. Vuilniszakken - 2 stuks;
7. Grote kop of kleine pan;
8. Rubberen of leren handschoenen (bij voorkeur geïsoleerd);
9. Handdoek;
10. Papieren servetten;
11. Hamer;
12. Lepel of spatel om te roeren.

Handleiding voor het maken van kometen

Stap 1. Bekleed de binnenkant van de beker met een vuilniszak en plaats de tweede zak op de grond.

Stap 2. Giet ongeveer een halve liter water in een kopje, voeg zetmeel of saus, ammoniak, een beetje zand toe, meng alles grondig.

Stap 3. Draag handschoenen, wikkel het droogijs in een handdoek, plaats het op de tweede zak en verpletter het.

Stap 4. Giet de resulterende ijskruimels in een dunne stroom in een kopje, onder voortdurend roeren. Hierdoor ontstaat dikke stoom. Het resultaat is een aanzwellende sneeuwmassa. Blijf het mengsel nog een paar seconden roeren nadat het is gestopt met zwellen.

Stap 5. Haal de zak met de resulterende sneeuw uit de beker en rol de sneeuw tot een sterke klomp.

Stap 6. Rol de resulterende klomp in het resterende zand en giet er aan alle kanten gelijkmatig water overheen totdat er een monolithische ijskorst ontstaat.

Stap 7 Na de vorming van de korst kan het proces van het maken van de kern van de komeet als voltooid worden beschouwd. Als er bij verhitting nu een scheur in ontstaat, zullen er fonteinen van koolstofdioxide vermengd met ammoniak uit stromen. De resulterende komeet moet in een vriezer worden bewaard, in servetten worden gewikkeld en ter demonstratie aan de zon worden blootgesteld..

Algemene astronomie. Zijn kometen bronnen van leven?

Kometen behoren tot de meest spectaculaire hemellichamen in het zonnestelsel. Dit zijn bijzondere ruimte-ijsbergen, bestaande uit bevroren gassen met een complexe chemische samenstelling, waterijs en vuurvast mineraal materiaal in de vorm van stof en grotere fragmenten. Elk jaar worden er 5-7 nieuwe kometen ontdekt en heel vaak passeert eens in de 2-3 jaar een heldere komeet met een grote staart dichtbij de aarde en de zon. Kometen zijn niet alleen van belang voor astronomen, maar ook voor vele andere wetenschappers: natuurkundigen, scheikundigen, biologen, historici... Er wordt voortdurend behoorlijk complex en duur onderzoek uitgevoerd. Wat veroorzaakte zo’n grote belangstelling voor dit fenomeen? Dit kan worden verklaard door het feit dat kometen een omvangrijke en nog lang niet volledig onderzochte bron van informatie zijn die nuttig is voor de wetenschap. Kometen 'vertelden' wetenschappers bijvoorbeeld over het bestaan van de zonnewind, er is een hypothese dat kometen de oorzaak zijn van het ontstaan van leven op aarde, ze kunnen waardevolle informatie verschaffen over het ontstaan van sterrenstelsels... Maar het zou zo moeten zijn merkte op dat de student vanwege de beperkte tijd niet veel kennis op dit gebied krijgt. Daarom zou ik graag mijn kennis willen uitbreiden en ook meer interessante feiten over dit onderwerp willen leren.

Historische feiten, het begin van de studie van kometen.

Wanneer dachten mensen voor het eerst aan helderstaartige ‘sterren’ aan de nachtelijke hemel? De eerste schriftelijke vermelding van de verschijning van een komeet dateert uit 2296 voor Christus. De beweging van de komeet door de sterrenbeelden werd zorgvuldig waargenomen door Chinese astronomen. De oude Chinezen zagen de hemel als een uitgestrekt land, waar de heldere planeten de heersers waren en de sterren de autoriteiten. Daarom beschouwden astronomen uit de oudheid een voortdurend bewegende komeet als een boodschapper, een koerier die berichten afleverde. Men geloofde dat elke gebeurtenis aan de sterrenhemel werd voorafgegaan door een decreet van de hemelse keizer, uitgesproken door een komeetboodschapper. De oude mensen waren vreselijk bang voor kometen en schreven hen veel aardse rampen en tegenslagen voor: pestilentie, hongersnood, natuurrampen... Ze waren bang voor kometen omdat ze geen voldoende duidelijke en logische verklaring voor dit fenomeen konden vinden. Dit is waar talloze mythen over kometen ontstaan. De oude Grieken stelden zich een hoofd met golvend haar voor, zoals elke komeet, die helder genoeg was en zichtbaar voor het blote oog. Dit is waar de naam vandaan komt: het woord “komeet” komt van het oudgriekse “cometis”, wat “harig” betekent. Aristoteles was de eerste die probeerde het fenomeen wetenschappelijk te onderbouwen. Omdat hij geen enkele regelmaat in het uiterlijk en de beweging van kometen opmerkte, stelde hij voor ze als brandbare atmosferische dampen te beschouwen. De mening van Aristoteles werd algemeen aanvaard. De Romeinse wetenschapper Seneca probeerde echter de leringen van Aristoteles te weerleggen. Hij schreef dat “een komeet zijn eigen plaats heeft tussen hemellichamen... hij beschrijft zijn pad en gaat niet uit, maar beweegt alleen weg.” Maar zijn inzichtelijke veronderstellingen werden als roekeloos beschouwd, omdat het gezag van Aristoteles te hoog was. Maar vanwege onzekerheid, gebrek aan consensus en verklaring voor het fenomeen ‘staartsterren’ bleven mensen ze lange tijd als iets bovennatuurlijks beschouwen. In kometen zagen ze vurige zwaarden, bloedige kruisen, brandende dolken, draken, afgehakte hoofden... De indrukken van de verschijning van heldere kometen waren zo sterk dat zelfs verlichte mensen en wetenschappers bezweken voor vooroordelen: de beroemde wiskundige Bernoulli zei bijvoorbeeld dat de staart van een komeet is een teken van de woede van God Tijdens de middeleeuwen verscheen de wetenschappelijke belangstelling voor het fenomeen opnieuw. Een van de vooraanstaande astronomen uit die tijd, Regiomontanus, behandelde kometen als objecten van wetenschappelijk onderzoek. Door regelmatig alle verschijnende hemellichamen te observeren, was hij de eerste die het bewegingstraject en de richting van de staart beschreef. In de 16e eeuw kwam de astronoom Apian, die soortgelijke waarnemingen deed, tot de conclusie dat de staart van een komeet altijd in de tegenovergestelde richting van de zon gericht is. Even later begon de Deense astronoom Tycho Brahe de beweging van kometen met de hoogste nauwkeurigheid voor die tijd te observeren. Als resultaat van zijn onderzoek bewees hij dat kometen hemellichamen zijn die verder weg zijn dan de maan, en daarmee de leer van Aristoteles over atmosferische verdamping weerlegde.

Maar ondanks het onderzoek verliep het wegwerken van vooroordelen erg traag: Lodewijk XIV was bijvoorbeeld erg bang voor de komeet van 1680, omdat hij deze als een voorbode van zijn dood beschouwde. De grootste bijdrage aan het onderzoek naar de ware aard van kometen werd geleverd door Edmond Halley. Zijn belangrijkste ontdekking was het vaststellen van de periodiciteit van het verschijnen van dezelfde komeet: in 1531, in 1607, in 1682. Gefascineerd door astronomisch onderzoek raakte Halley geïnteresseerd in de beweging van de komeet van 1682 en begon zijn baan te berekenen. Hij was geïnteresseerd in het pad van zijn beweging, en aangezien Newton al soortgelijke berekeningen had uitgevoerd, wendde Halley zich tot hem. De wetenschapper gaf onmiddellijk het antwoord: de komeet zal in een elliptische baan bewegen. Op verzoek van Halley schetste Newton zijn berekeningen en stellingen in de verhandeling "De Motu", dat wil zeggen "On Motion". Nadat hij de hulp van Newton had gekregen, begon hij de banen van kometen te berekenen op basis van astronomische waarnemingen. Hij slaagde erin informatie te verzamelen over 24 kometen. Zo verscheen de eerste catalogus van komeetbanen. In zijn catalogus ontdekte Halley dat de drie kometen qua kenmerken sterk op elkaar leken, waaruit hij concludeerde dat dit geen drie verschillende kometen waren, maar eerder periodieke verschijningen van dezelfde komeet. De periode van zijn verschijning bleek 75,5 jaar te zijn. Het werd vervolgens de komeet van Halley genoemd. Na de catalogus van Halley verschenen er nog een aantal catalogi, waarin alle kometen worden vermeld die zowel in het verre verleden als in het heden zijn verschenen. De bekendste zijn: de catalogus van Balde en Obaldia, evenals, voor het eerst gepubliceerd in 1972, de catalogus van B. Marsden, die als de meest nauwkeurige en betrouwbare wordt beschouwd.

De aard van kometen, hun geboorte, leven en dood.

Waar komen ‘staartsterren’ vandaan? Er zijn nog steeds levendige discussies over de bronnen van kometen, maar een uniforme oplossing is nog niet ontwikkeld. In de 18e eeuw suggereerde Herschel, toen hij nevels observeerde, dat kometen kleine nevels waren die zich in de interstellaire ruimte bewogen. In 1796 formuleerde Laplace in zijn boek ‘Exposition of the World System’ de eerste wetenschappelijke hypothese over de oorsprong van kometen. Laplace beschouwde ze als fragmenten van interstellaire nevels, wat niet klopt vanwege de verschillen in de chemische samenstelling van beide. Zijn veronderstelling dat deze objecten van interstellaire oorsprong waren, werd echter bevestigd door de aanwezigheid van kometen met bijna parabolische banen. Laplace was ook van mening dat kortperiodieke kometen uit de interstellaire ruimte kwamen, maar eenmaal gevangen waren genomen door de zwaartekracht van Jupiter en daardoor naar kortperiodieke banen waren overgebracht. De theorie van Laplace heeft nog steeds aanhangers. In de jaren vijftig stelde de Nederlandse astronoom J. Oort een hypothese op over het bestaan van een komeetwolk op een afstand van 150.000 AU. d.w.z. van de zon, gevormd als gevolg van de explosie van de 10e planeet van het zonnestelsel - Phaethon, die ooit bestond tussen de banen van Mars en Jupiter. Volgens academicus V.G. Fesenkov vond de explosie plaats als gevolg van een te nauwe toenadering tussen Phaeton en Jupiter, aangezien bij een dergelijke toenadering, als gevolg van de werking van kolossale getijdenkrachten, een sterke interne oververhitting van Phaeton ontstond. De kracht van de explosie was enorm. Om de theorie te bewijzen kunnen we de berekeningen van Van Flandern aanhalen, die de verdeling van de elementen van zestig langperiodieke kometen bestudeerde en tot de conclusie kwam dat vijf miljoen jaar geleden een planeet met een massa van negentig aardmassa’s (vergelijkbaar in massa) naar Saturnus) explodeerde tussen de banen van Jupiter en Mars. Als gevolg van een dergelijke explosie verliet het grootste deel van de materie in de vorm van komeetkernen (fragmenten van de ijskorst), asteroïden en meteorieten het zonnestelsel, een deel ervan bleef aan de rand hangen in de vorm van de Oortwolk, een deel ervan bleef aan de rand hangen in de vorm van de Oortwolk. Een deel van de materie bleef in de voormalige baan van Phaeton, waar het nog steeds circuleert in de vorm van asteroïden, komeetkernen en meteorieten.

Sommige kometenkernen hebben relictijs vastgehouden onder een losse, warmte-isolerende laag van vuurvaste componenten, en kometen met een korte periode die in bijna cirkelvormige banen bewegen, worden soms nog steeds ontdekt in de asteroïdengordel. Een voorbeeld van zo’n komeet is de komeet Smirnova-Chernykh, ontdekt in 1975. Momenteel wordt de hypothese van zwaartekrachtcondensatie van alle hemellichamen in het zonnestelsel uit een primaire gas-stofwolk, die een chemische samenstelling had die vergelijkbaar is met die van de zon, algemeen aanvaard. In de koude zone van de wolk condenseerden de gigantische planeten: Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Ze absorbeerden de meest voorkomende elementen van de protoplanetaire wolk, waardoor hun massa zo sterk toenam dat ze niet alleen vaste deeltjes, maar ook gassen begonnen te vangen. In dezelfde koude zone vormden zich ook de ijskoude kernen van kometen, die deels in de vorming van gigantische planeten terechtkwamen, en deels, naarmate de massa van deze planeten groeide, naar de periferie van het zonnestelsel werden geworpen, waar ze vormde een "reservoir" van kometen - de Oortwolk. Als resultaat van het bestuderen van de elementen van bijna parabolische banen van kometen, evenals de toepassing van methoden van hemelmechanica, werd bewezen dat de Oortwolk daadwerkelijk bestaat en vrij stabiel is: de halfwaardetijd ervan is ongeveer een miljard jaar. Tegelijkertijd wordt de cloud voortdurend aangevuld vanuit verschillende bronnen, zodat deze niet ophoudt te bestaan. F. Whipple gelooft dat er in het zonnestelsel, naast de Oortwolk, ook een dichterbij gelegen gebied is dat dichtbevolkt is met kometen. Het bevindt zich buiten de baan van Neptunus, bevat ongeveer tien kometen, en het is het die de merkbare verstoringen in de beweging van Neptunus veroorzaakt, die eerder aan Pluto werden toegeschreven, omdat het een massa heeft die twee ordes van grootte groter is dan de massa van Neptunus. Pluto. Deze gordel zou gevormd kunnen zijn als gevolg van de zogenaamde ‘diffusie van kometenbanen’, waarvan de theorie het meest volledig werd ontwikkeld door de Riga-astronoom K. Steins. Het bestaat uit een zeer langzame accumulatie van kleine planetaire verstoringen, wat resulteert in een geleidelijke reductie van de semi-hoofdas van de elliptische baan van de komeet.

Zo veranderen in de loop van miljoenen jaren veel kometen die voorheen tot de Oortwolk behoorden van baan, zodat hun perihelia (de kortste afstand tot de zon) zich beginnen te concentreren nabij de verste reuzenplaneet Neptunus, die een grote massa heeft en een uitgestrekt gebied. sfeer van actie. Daarom is het bestaan van de door Whipple voorspelde kometengordel voorbij Neptunus heel goed mogelijk. Vervolgens verloopt de evolutie van de kometenbaan vanuit de Whipple-gordel veel sneller, afhankelijk van de nadering van Neptunus. Bij het naderen vindt een sterke transformatie van de baan plaats: Neptunus werkt zo met zijn magnetische veld dat de komeet, nadat hij zijn invloedssfeer heeft verlaten, in een scherpe hyperbolische baan begint te bewegen, wat leidt tot zijn uitdrijving uit het zonnestelsel , of het blijft zich in het planetenstelsel bewegen, waar het opnieuw kan worden blootgesteld aan de invloed van de reuzenplaneten, of het zal zich in een stabiele elliptische baan naar de zon bewegen, met zijn aphelium (het punt op de grootste afstand van de zon) wat aangeeft dat het tot de Neptunus-familie behoort. Volgens EI Kazimirchak-Polonskaya leidt diffusie tot de accumulatie van cirkelvormige kometenbanen, ook tussen Uranus en Neptunus, Saturnus en Uranus, Jupiter en Saturnus, die ook bronnen zijn van komeetkernen. Een aantal problemen die zich voordeden bij de vanghypothese, vooral in de tijd van Laplace, bij het verklaren van de oorsprong van kometen, brachten wetenschappers ertoe op zoek te gaan naar andere bronnen van kometen. De Franse wetenschapper Lagrange heeft bijvoorbeeld, op basis van de afwezigheid van scherpe initiële hyperbolen en de aanwezigheid van alleen directe bewegingen in het systeem van kortperiodieke kometen in de Jupiter-familie, een hypothese naar voren gebracht over de uitbarstende, dat wil zeggen vulkanische oorsprong. van kometen van verschillende planeten. Lagrange werd gesteund door Proctor, die het bestaan van kometen in het zonnestelsel verklaarde door sterke vulkanische activiteit op Jupiter. Maar om een fragment van het oppervlak van Jupiter het zwaartekrachtveld van de planeet te laten overwinnen, zou het een beginsnelheid van ongeveer 60 km/s nodig hebben. Het optreden van dergelijke snelheden tijdens vulkaanuitbarstingen is onrealistisch, daarom wordt de hypothese van de uitbarstende oorsprong van kometen als fysiek onhoudbaar beschouwd. Maar in onze tijd wordt het ondersteund door een aantal wetenschappers, die er aanvullingen en verduidelijkingen aan ontwikkelen. Er zijn ook andere hypothesen over de oorsprong van kometen, die niet zo wijdverbreid zijn als de hypothesen over de interstellaire oorsprong van kometen, de Oortwolk en de eruptieve vorming van kometen.

Structuur en samenstelling van een komeet.

De kleine kern van de komeet is het enige vaste deel; bijna al zijn massa is daarin geconcentreerd. Daarom is de kern de hoofdoorzaak van de rest van het complex van komeetverschijnselen. Komeetkernen zijn nog steeds ontoegankelijk voor telescopische waarnemingen, omdat ze versluierd zijn door de lichtgevende materie die hen omringt en die voortdurend uit de kernen stroomt. Met behulp van sterke vergrotingen kun je in de diepere lagen van de lichtgevende gas-stofschil kijken, maar wat overblijft zal nog steeds aanzienlijk groter zijn dan de werkelijke afmetingen van de kern. De centrale condensatie die visueel en op foto's zichtbaar is in de atmosfeer van de komeet, wordt de fotometrische kern genoemd. Er wordt aangenomen dat de kern van de komeet zelf zich in het midden bevindt, dat wil zeggen dat het massamiddelpunt zich bevindt. Zoals de Sovjet-astronoom D. O. Mokhnach echter aantoonde, valt het massamiddelpunt mogelijk niet samen met het helderste gebied van de fotometrische kern. Dit fenomeen wordt het Mokhnach-effect genoemd. De wazige atmosfeer rondom de fotometrische kern wordt coma genoemd. De coma vormt samen met de kern de kop van de komeet - een gasschil die wordt gevormd als gevolg van de verwarming van de kern wanneer deze de zon nadert. Ver van de zon ziet het hoofd er symmetrisch uit, maar naarmate het dichterbij komt, wordt het geleidelijk ovaal en wordt het vervolgens nog langer verlengd, en aan de kant tegenover de zon ontwikkelt zich een staart, bestaande uit gas en stof waaruit de zon bestaat. hoofd. De kern is het belangrijkste onderdeel van een komeet. Er bestaat echter nog steeds geen consensus over wat het precies is. Zelfs in de tijd van Laplace was men van mening dat de kern van de komeet een vast lichaam was dat bestond uit gemakkelijk verdampende stoffen zoals ijs of sneeuw, die onder invloed van zonnewarmte snel in gas veranderden. Dit klassieke ijzige model van de kometenkern is de afgelopen jaren aanzienlijk uitgebreid. Het meest algemeen aanvaarde model is het kernmodel ontwikkeld door Whipple: een conglomeraat van vuurvaste rotsachtige deeltjes en bevroren vluchtige componenten (methaan, koolstofdioxide, water, enz.). In zo’n kern worden ijslagen van bevroren gassen afgewisseld met stoflagen. Naarmate de gassen warmer worden, verdampen ze en dragen ze stofwolken met zich mee. Dit verklaart de vorming van gas- en stofstaarten in kometen, evenals het vermogen van kleine kernen om gassen vrij te geven. Volgens Whipple wordt het mechanisme voor de uitstroom van materie uit de kern als volgt verklaard. Bij kometen die een klein aantal passages door het perihelium hebben gemaakt - de zogenaamde 'jonge' kometen - heeft de beschermende korst aan het oppervlak nog geen tijd gehad om zich te vormen, en is het oppervlak van de kern bedekt met ijs, dus de gasontwikkeling verloopt intensief door directe verdamping. Het spectrum van zo’n komeet wordt gedomineerd door gereflecteerd zonlicht, wat het mogelijk maakt om ‘oude’ kometen spectraal te onderscheiden van ‘jonge’ kometen. Normaal gesproken worden kometen met grote orbitale halve assen ‘jong’ genoemd, omdat wordt aangenomen dat ze voor het eerst de binnenste gebieden van het zonnestelsel binnendringen. ‘Oude’ kometen zijn kometen met een korte omwentelingsperiode rond de zon, die hun perihelium vele malen zijn gepasseerd. Bij ‘oude’ kometen wordt op het oppervlak een vuurvast scherm gevormd, omdat het oppervlakte-ijs bij herhaalde terugkeer naar de zon smelt en ‘vervuild’ raakt. Dit scherm beschermt het onderliggende ijs goed tegen blootstelling aan zonlicht. Het model van Whipple verklaart veel komeetverschijnselen: overvloedige gasuitstoot door kleine kernen, de oorzaak van niet-zwaartekrachtkrachten die de komeet van het berekende pad afbuigen. De stromen die uit de kern komen, creëren reactieve krachten, die leiden tot seculaire versnellingen of vertragingen in de beweging van kortperiodieke kometen. Er zijn ook andere modellen die de aanwezigheid van een monolithische kern ontkennen: het ene stelt de kern voor als een zwerm sneeuwvlokken, het andere als een cluster van rots- en ijsblokken, het derde zegt dat de kern periodiek condenseert uit deeltjes van een meteoorzwerm onder de aarde. invloed van de planetaire zwaartekracht. Toch wordt het Whipple-model als het meest plausibel beschouwd. De massa's van komeetkernen worden momenteel uiterst onzeker bepaald, dus we kunnen praten over een waarschijnlijk bereik van massa's: van enkele tonnen (microkometen) tot enkele honderden en mogelijk duizenden miljarden tonnen (van 10 tot 10 - 10 ton).

De coma van de komeet omringt de kern in een wazige atmosfeer. Bij de meeste kometen bestaat de coma uit drie hoofdonderdelen, die qua fysieke parameters duidelijk verschillen: 1) het dichtstbijzijnde gebied grenzend aan de kern - interne, moleculaire, chemische en fotochemische coma, 2) zichtbare coma, of coma van radicalen, 3) ultraviolet of atomair coma. Op een afstand van 1 u. Dat wil zeggen, vanaf de zon is de gemiddelde diameter van de interne coma D = 10 km, zichtbaar D = 10 - 10 km en ultraviolet D = 10 km. In de interne coma vinden de meest intense fysische en chemische processen plaats: chemische reacties, dissociatie en ionisatie van neutrale moleculen. In een zichtbare coma, voornamelijk bestaande uit radicalen (chemisch actieve moleculen) (CN, OH, NH, enz.), gaat het proces van dissociatie en excitatie van deze moleculen onder invloed van zonnestraling door, maar minder intens dan in een interne coma . L.M. Shulman stelde op basis van de dynamische eigenschappen van materie voor om de atmosfeer van kometen in de volgende zones te verdelen: 1) laag nabij de wand (gebied van verdamping en condensatie van deeltjes op het ijsoppervlak), 2) circumnucleair gebied (gebied van gas- dynamische beweging van materie), 3) overgangsgebied, 4) het gebied van vrije moleculaire expansie van komeetdeeltjes naar de interplanetaire ruimte. Maar niet elke komeet hoeft alle genoemde atmosferische regio's te hebben. Naarmate de komeet de zon nadert, neemt de diameter van de zichtbare kop met de dag toe; nadat hij het perihelium van zijn baan is gepasseerd, wordt de kop weer groter en bereikt hij zijn maximale grootte tussen de banen van de aarde en Mars. Over het algemeen liggen de diameters van de koppen voor de hele reeks kometen binnen ruime grenzen: van 6000 km tot 1 miljoen km. De koppen van kometen nemen verschillende vormen aan terwijl de komeet door zijn baan beweegt. Ver van de zon zijn ze rond, maar als ze de zon naderen, onder invloed van de zonnedruk, neemt de kop de vorm aan van een parabool of een kettinglijn. SV Orlov stelde de volgende classificatie van komeetkoppen voor, rekening houdend met hun vorm en interne structuur:

1.Type E; - waargenomen bij kometen met heldere coma's, aan de kant van de zon omlijst door lichtgevende parabolische granaten, waarvan het brandpunt in de kern van de komeet ligt.
2.Type C; - waargenomen bij kometen waarvan de koppen vier keer zwakker zijn dan die van type E en qua uiterlijk op een ui lijken.
3.Type N; - waargenomen bij kometen die zowel coma als granaten missen.
4.Q-type; - waargenomen bij kometen met een zwak uitsteeksel richting de zon, dat wil zeggen een afwijkende staart.
5.Type h; - waargenomen bij kometen, in de kop waarvan uniform uitdijende ringen worden gegenereerd - halo's met een centrum in de kern.

Het meest indrukwekkende deel van een komeet is zijn staart. De staarten zijn bijna altijd gericht in de richting tegengesteld aan de zon. Staarten bestaan uit stof, gas en geïoniseerde deeltjes. Daarom worden de staartdeeltjes, afhankelijk van de samenstelling, in de richting tegengesteld aan de zon afgestoten door krachten die van de zon afkomstig zijn. F. Bessel, die de vorm van de staart van de komeet van Halley bestudeerde, verklaarde dit eerst door de werking van afstotende krachten die van de zon kwamen. Vervolgens ontwikkelde FA Bredikhin een meer geavanceerde mechanische theorie van kometenstaarten en stelde voor deze in drie afzonderlijke groepen te verdelen, afhankelijk van de omvang van de afstotende versnelling. Analyse van het spectrum van kop en staart toonde de aanwezigheid van de volgende atomen, moleculen en stofdeeltjes aan:

1.Organisch C, C, C CH, CN, CO, CS, HCN, CH CN.
2. Anorganisch H, NH, NH, O, OH, HO.
3. Metalen - Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu, V, Si.
4.Ionen - CO, CO, CH, CN, N, OH, HO.
5.Stof - silicaten (in het infraroodgebied).

Het mechanisme van luminescentie van komeetmoleculen werd in 1911 ontcijferd door K. Schwarzschild en E. Kron, die tot de conclusie kwamen dat dit een fluorescentiemechanisme is, dat wil zeggen de heruitzending van zonlicht. Soms worden bij kometen nogal ongebruikelijke structuren waargenomen: stralen die onder verschillende hoeken uit de kern komen en gezamenlijk een stralende staart vormen; halo's - systemen voor het uitbreiden van concentrische ringen; samentrekkende schelpen - het verschijnen van verschillende schelpen die voortdurend naar de kern bewegen; wolkenformaties; omega-vormige staartbochten die verschijnen tijdens inhomogeniteiten van de zonnewind.

Er zijn ook niet-stationaire processen in de koppen van kometen: helderheidsflitsen geassocieerd met toegenomen kortegolfstraling en corpusculaire stromen; scheiding van kernen in secundaire fragmenten.

Modern kometenonderzoek.

Project "Vega". Project Vega (Venus - Komeet van Halley) was een van de meest complexe in de geschiedenis van de ruimteverkenning. Het bestond uit drie delen: het bestuderen van de atmosfeer en het oppervlak van Venus met behulp van landers, het bestuderen van de dynamiek van de atmosfeer van Venus met behulp van ballonsondes, het vliegen door de coma en plasmaschil van komeet Halley. Het automatische station "Vega-1" werd op 15 december 1984 gelanceerd vanaf de Baikonur Cosmodrome, zes dagen later gevolgd door "Vega-2". In juni 1985 passeerden ze de een na de ander de buurt van Venus, waarbij ze met succes onderzoek deden met betrekking tot dit deel van het project. Maar het meest interessante was het derde deel van het project: de studie van de komeet van Halley. Voor het eerst moesten ruimtevaartuigen de kern van de komeet ‘zien’, wat ongrijpbaar was voor telescopen op de grond. De ontmoeting van Vega 1 met de komeet vond plaats op 6 maart, en de ontmoeting van Vega 2 vond plaats op 9 maart 1986. Ze passeerden op een afstand van 8900 en 8000 kilometer van de kern. De belangrijkste taak in het project was het bestuderen van de fysieke kenmerken van de kern van de komeet. Voor het eerst werd de kern beschouwd als een ruimtelijk opgelost object, werden de structuur, afmetingen en infraroodtemperatuur bepaald en werden schattingen van de samenstelling en kenmerken van de oppervlaktelaag verkregen. Op dat moment was het technisch nog niet mogelijk om op de kern van de komeet te landen, omdat de snelheid van de ontmoeting te hoog was - in het geval van de komeet Halley was deze 78 km/s. Het was zelfs gevaarlijk om te dichtbij te vliegen, omdat komeetstof het ruimtevaartuig zou kunnen vernietigen. De vliegafstand werd gekozen rekening houdend met de kwantitatieve kenmerken van de komeet. Er werden twee benaderingen gebruikt: metingen op afstand met behulp van optische instrumenten en directe metingen van materie (gas en stof) die de kern verlaat en het traject van het apparaat kruist.

De optische instrumenten werden op een speciaal platform geplaatst, ontwikkeld en vervaardigd in samenwerking met Tsjechoslowaakse specialisten, dat tijdens de vlucht draaide en het traject van de komeet volgde. Met zijn hulp werden drie wetenschappelijke experimenten uitgevoerd: televisiefilms van de kern, meting van de flux van infraroodstraling vanuit de kern (waardoor de temperatuur van het oppervlak werd bepaald) en het spectrum van infraroodstraling van de interne “perinucleaire” delen van de kern. de coma bij golflengten van 2,5 tot 12 micrometer om de samenstelling ervan te bepalen. IR-stralingsonderzoeken werden uitgevoerd met behulp van een IR-infraroodspectrometer. De resultaten van optisch onderzoek kunnen als volgt worden geformuleerd: de kern is een langwerpig monolithisch lichaam met een onregelmatige vorm, de afmetingen van de hoofdas zijn 14 kilometer en de diameter is ongeveer 7 kilometer. Elke dag verlaten er enkele miljoenen tonnen waterdamp. Uit berekeningen blijkt dat een dergelijke verdamping afkomstig kan zijn van een ijskoud lichaam. Maar tegelijkertijd stelden de instrumenten vast dat het oppervlak van de kern zwart is (reflectiviteit minder dan 5%) en heet (ongeveer 100.000 graden Celsius). Metingen van de chemische samenstelling van stof, gas en plasma langs de vliegbaan toonden de aanwezigheid aan van waterdamp, atomaire (waterstof, zuurstof, koolstof) en moleculaire (koolmonoxide, kooldioxide, hydroxyl, cyaan, enz.) componenten, evenals als metalen met een mengsel van silicaten. Het project werd uitgevoerd met brede internationale samenwerking en met deelname van wetenschappelijke organisaties uit vele landen. Als resultaat van de Vega-expeditie zagen wetenschappers voor het eerst de komeetkern en ontvingen ze een grote hoeveelheid gegevens over de samenstelling en fysieke kenmerken ervan. Het ruwe diagram werd vervangen door een afbeelding van een echt natuurlijk object dat nog nooit eerder was waargenomen. NASA bereidt momenteel drie grote expedities voor. De eerste heet "Stardust". Het betreft de lancering in 1999 van een ruimtevaartuig dat in januari 2004 150 kilometer van de kern van komeet Wild 2 zal passeren. Zijn belangrijkste taak: het verzamelen van komeetstof voor verder onderzoek met behulp van een unieke stof genaamd “aerogel”. Het tweede project heet “Contour” (“COMet Nucleus TOUR”). Het apparaat zal in juli 2002 op de markt komen. Het zal komeet Encke tegenkomen in november 2003, komeet Schwassmann-Wachmann 3 in januari 2006 en tenslotte komeet d'Arrest in augustus 2008. Het zal worden uitgerust met geavanceerde technische apparatuur die het mogelijk maakt om hoogwaardige foto's van de kern in verschillende spectra te maken en komeetgas en stof te verzamelen. Het project is ook interessant omdat het ruimtevaartuig, gebruikmakend van het zwaartekrachtveld van de aarde, in 2004-2008 kan worden geheroriënteerd naar een nieuwe komeet. Het derde project is het meest interessante en complexe. Het heet Deep Space 4 en maakt deel uit van een onderzoeksprogramma genaamd NASA's New Millennium Program. De verwachting is dat hij in december 2005 op de kern van komeet Tempel 1 zal landen en in 2010 naar de aarde zal terugkeren. Het ruimtevaartuig zal de kern van de komeet verkennen, bodemmonsters verzamelen en naar de aarde brengen.

De reactie van officiële wetenschappelijke vertegenwoordigers was vreemd. Het beeld van Sramek werd als nep verklaard en de astronoom zelf als hoaxer, maar er werd geen duidelijke verklaring gegeven voor de aard van SLO. Het op internet gepubliceerde beeld veroorzaakte een explosie van occultisme, er werd een groot aantal verhalen verspreid over het komende einde van de wereld, de ‘dode planeet van een oude beschaving’, kwaadaardige buitenaardse wezens die zich voorbereidden om de aarde over te nemen met de hulp van een komeet, zelfs de uitdrukking: “Wat is er in vredesnaam aan de hand?” ("Wat is er in vredesnaam aan de hand?") werd geparafraseerd in "What the Hale is er aan de hand?"... Het is nog steeds niet duidelijk wat voor soort object het was, wat de aard ervan was. Op 23 juli werd gemeld dat de kern van de komeet in tweeën was gespleten.

Wetenschappers zeggen dat het uiteenvallen van een komeet in stukken een zeldzame gebeurtenis is, de verovering van een komeet door Jupiter een nog zeldzamere gebeurtenis, en de botsing van een grote komeet met een planeet een buitengewone kosmische gebeurtenis. Onlangs werd in een Amerikaans laboratorium op een van de krachtigste Intel Teraflop-computers met een prestatie van 1 biljoen operaties per seconde een model berekend van de val van een komeet met een straal van 1 kilometer naar de aarde. De berekeningen duurden 48 uur. Ze toonden aan dat een dergelijke catastrofe fataal zou zijn voor de mensheid: honderden tonnen stof zouden de lucht in stijgen, waardoor de toegang tot zonlicht en hitte zou worden geblokkeerd, wanneer het in de oceaan zou vallen, zou er een gigantische tsunami worden gevormd en zouden er verwoestende aardbevingen plaatsvinden. Volgens één hypothese zijn dinosauriërs uitgestorven als gevolg van de val van een grote komeet of asteroïde. In Arizona is er een krater met een diameter van 1219 meter, gevormd na de val van een meteoriet met een diameter van 60 meter. De explosie was gelijk aan de explosie van 15 miljoen ton trinitrotolueen. Er wordt aangenomen dat de beroemde Tunguska-meteoriet uit 1908 een diameter had van ongeveer 100 meter. Daarom werken wetenschappers nu aan het creëren van een systeem voor vroege detectie, vernietiging of afbuiging van grote kosmische lichamen die dicht bij onze planeet vliegen. Zo bleek dat kometen, ondanks hun zorgvuldige studie, nog steeds veel mysteries verbergen. Sommige van deze prachtige ‘staartsterren’ die van tijd tot tijd aan de avondhemel schijnen, kunnen een reëel gevaar voor onze planeet vormen. Maar de vooruitgang op dit gebied staat niet stil, en hoogstwaarschijnlijk zal onze generatie al getuige zijn van een landing op een komeetkern. Kometen zijn nog niet van praktisch belang, maar het bestuderen ervan zal helpen de grondbeginselen en oorzaken van andere gebeurtenissen te begrijpen. De komeet is een ruimtezwerver, hij trekt door zeer afgelegen gebieden die ontoegankelijk zijn voor onderzoek, en misschien ‘weet’ hij wat er in de interstellaire ruimte gebeurt.

Op 4 februari 2004 lanceerde Mark Zuckerberg Facebook. Op 13 februari 2004 hebben Zuid-Koreaanse wetenschappers dertig menselijke embryo’s gekloond, en in Noord-Korea zijn mobiele telefoons op 24 mei 2004 verboden. Op 1 juli 2004 kreeg het Vaticaan eindelijk het volledige lidmaatschap (behalve het stemrecht) van de VN. Op 21 september begon de bouw van de Burj Khalifa-wolkenkrabber. Op 20 oktober 2004 werd de eerste release van het Ubuntu-besturingssysteem uitgebracht. In hetzelfde jaar vond de beruchte inbeslagname en bestorming van een school in Beslan plaats, waarbij meerdere slachtoffers vielen, en vond de eerste Oekraïense revolutie plaats. Tegen de achtergrond van deze gebeurtenissen bleef de lancering op 2 maart 2004 vanaf de Kourou-cosmodrome in Frans-Guyana van het Ariane 5-draagraket met het automatische ruimtestation Rosetta aan boord vrijwel onopgemerkt, vooral omdat de belangrijkste missie van het apparaat, het onderzoek van de komeet Churyumov-Gerasimenko (67P/Churyumov-Gerasimenko), zou slechts 10 jaar later beginnen - in 2014. En nu zijn er 10 jaar verstreken.

Waarom kometen bestuderen?

In tegenstelling tot wetenschappelijke missies op planeten en hun satellieten heeft de studie van kometen geen enkele praktische waarde. Het is onmogelijk om de ijsblokken die rond het zonnestelsel razen te koloniseren. Vanwege de hoge snelheden, excentriciteit van banen en lange omlooptijden is mijnbouw op kometen, zelfs als dergelijke mineralen worden ontdekt, onwaarschijnlijk.

Komeet Churyumov-Gerasimenko op een afstand van 100 km

Aan de andere kant zijn kometen een van de weinige objecten waarover we beschikken en die vrijwel onveranderd zijn gebleven sinds de vorming van deze hemellichamen 4,6 miljard jaar geleden. Net als asteroïden en dwergplaneten zijn kometen, ondanks de agressieve invloed van de zon, uitstekende laboratoria voor het bestuderen van de omstandigheden die in het zonnestelsel bestonden in de vroege stadia van zijn vorming. Een correct begrip van de processen en chronologie van de oorsprong van planetaire systemen is van fundamenteel belang voor veel gebieden van de astronomie.

Wetenschappers hopen dat Rosetta, net als de Rosetta-steen die het apparaat zijn naam gaf en die het ooit mogelijk maakte om het Egyptische hiërogliefenschrift te ontcijferen, de mysteries van de vorming van het zonnestelsel zal helpen ontrafelen.

De studie van kometen is dus pure wetenschap, de bevrediging van de nieuwsgierigheid die inherent is aan de beste vertegenwoordigers van de mensheid.

Achtergrond

NASA en ESA (European Space Agency) waren de eersten die geïnteresseerd raakten in het onderzoek naar kometen met behulp van automatische ruimtestations. In 1982, na het einde van de hoofdmissie van de International Sun/Earth Explorer 3 (ISEE-3), die vijf jaar lang op het Lagrange-punt in een heliostationaire baan zweefde, werd hij naar komeet Giacobini-Zinner (21P/Giacobini) gestuurd. -Zinner), “verantwoordelijk” voor de Draconid-meteorenregen (maximaal 8-10 oktober). ISEE-3 ontmoette de komeet op 11 september 1985 en passeerde zijn staart op een afstand van 7862 km van de kern. Helaas waren er geen camera's aan boord van het station geïnstalleerd, waardoor de onderzoekers geen beelden ontvingen. Dit alles werd echter gestart omwille van een heel andere komeet, waarvan de volgende terugkeer in 1986 zou plaatsvinden: de beroemde komeet van Halley.

Legendarische ISEE-3-pionier

Een hele internationale ruimtevloot - vijf ruimtevaartuigen - bereidde zich voor om daarvoor te lanceren. ISEE-3 nam ook deel aan de ceremonie en onderzocht de staart van de komeet van ver, vanaf een afstand van 28 miljoen km. Maar dit is niet het einde van de diensten van ISEE-3 aan de wetenschap. Het apparaat kwam in een heliocentrische baan terecht en bleef informatie verstrekken aan wetenschappers. Er werd tot 1999 regelmatig met de satelliet gecommuniceerd. En zoals bleek na een controlecommunicatiesessie in 2008 bleef ten minste één van de instrumenten van de satelliet functioneren, dus er was hoop op de reactivering van het apparaat. In 2014 werd het crowdfundingproject ISEE-3 Reboot Project gelanceerd, dat met succes $ 150.000 opbracht. Helaas was het niet mogelijk om ISEE-3 in de gewenste baan te lanceren, hoewel vijf van de dertien wetenschappelijke instrumenten van het station weer operationeel waren. Als onderdeel van de Interplanetary Citizen Science Mission zal een team van enthousiastelingen doorgaan met het verzamelen van gegevens van de ruimteoverlevende. Wij dwalen echter af.

De hele internationale ruimtevaartgemeenschap bereidde zich dus voor op een ontmoeting met de komeet van Halley (Halley, niet Galileo!). Halley's armada omvatte twee Sovjet-apparaten "Vega-1" en "Vega-2", twee Japanse - Sakigake en Suisei, en een Europese Giotto.

Het Vega-project was het laatste grote ruimtevaartproject van de USSR - hun afdalingsvoertuigen landden niet alleen op het oppervlak van Venus en lieten unieke ballonsondes in de atmosfeer vallen, maar zonden ook de eerste foto's uit van de kern van de komeet, die op een afstand van 8889 passeerde. en 8030 km daarvandaan, respectievelijk 6 en 9 maart 1986. Bovendien hielpen de door Vega verzamelde gegevens het traject van Giotto te corrigeren, dat op 14 maart 1986 binnen 596 km van de komeet Halley kon komen. In totaal hebben beide Vegas ongeveer 1.500 foto's van de komeet gemaakt, informatie verzameld over de samenstelling van de coma, de kenmerken van het plasma, enz.

Interplanetair ruimtestation "Vega", model

Giotto kwam dichter bij de kern en overleefde, onverwacht voor wetenschappers, zelfs de toenadering, hoewel inslagen van kometenstof het apparaat omdraaiden en de camera uitschakelden, die er nog steeds in slaagde een beeld van de kern van dichtbij te verzenden. Na een ontmoeting met de komeet werd de baan van Giotto aangepast en werd de satelliet zelf in slaap gebracht tot 1990. De Awakened One vertrok voor een ontmoeting met een andere komeet, Grigg-Skjellerup (26P/Grigg-Skjellerup). En hoewel het apparaat in het tweede geval op een afstand van slechts 200 km langs de komeet snelde, was het vanwege een camerastoring niet mogelijk om beelden te verkrijgen. Giotto verzamelde unieke gegevens over de samenstelling van de komeetkern, comadichtheid, snelheid van massaverlies, enz.

Giotto-sonde

De Japanse Suisei-sonde onderzocht de komeet Halley vanaf een afstand van 152.400 km en kreeg ook verschillende inslagen van microdeeltjes te verwerken. Een poging om de komeet Giacobini-Zinner in 1998 te onderscheppen mislukte door gebrek aan brandstof.

Sakigake bestudeerde de belangrijke gast vanaf een afstand van 6,99 miljoen km. En als zusterapparaat kon hij in 1998 ook geen ontmoeting hebben met 21P/Giacobini-Zinner.

De volgende komeet die het geluk had het object van studie te worden was 81P/Wild (81P/Wild, of Wild 2). De Verenigde Staten, die vanwege bezuinigingen op de NASA-financiering geen tijd hadden om deel te nemen aan de internationale ruimteregatta van 1986, besloten hun concurrenten voorbij te streven door voor het eerst komeetstofmonsters naar de aarde terug te sturen. Om dit te doen, werd het Stardust-ruimtevaartuig, dat op weg was naar de komeet, uitgerust met 132 met aerogel gevulde cellen om kosmisch stof op te vangen. Het apparaat werd gelanceerd op 7 februari 1999, vloog op 2 november 2002 nabij de asteroïde Annefrank en naderde op 2 januari 2004 komeet Wild op een afstand van 237 km. De monsters keerden op 16 januari 2006 terug naar de aarde. Vanwege de eigenaardigheden van de baan van het voertuig bedroeg de snelheid waarmee het voertuig de dichte lagen van de atmosfeer binnendrong maar liefst 12,9 km/s (dit record geldt nog steeds), de overbelasting tijdens de landing bereikte 34 km/s. g, en het hitteschild werd opgewarmd tot 2900 C°. Interessant is dat de zoektocht naar microdeeltjes van komeetstof die vastzaten in lagen aerogel werd uitgevoerd door amateurastronomen die laag voor laag microfoto's van aerogel bestudeerden als onderdeel van het Stardust@home-project. Het grootste deel van Stardust@home is al voltooid, maar wetenschappers zijn van plan binnenkort een nieuwe onderzoeksfase te starten.

Stardust ruimtestofvanger

We kunnen de Deep Impact-missie van NASA naar komeet 9P/Tempel 1 niet negeren. Het apparaat werd gelanceerd op 12 januari 2005 en liet met succes de zogenaamde impactor op het oppervlak van de komeet vallen - een koperen staaf van 370 kilogram met een camera, geleidingssysteem en sensoren, die een krater creëerde met een diameter van ongeveer 100 meter. die later werd opgenomen door Stardust die voorbij vloog. Het uitwerpen van materie maakte het mogelijk om de komeetkern te analyseren, en de resultaten dwongen wetenschappers om de theorie van komeetvorming gedeeltelijk te herzien. Deep Impact kon het grootste aantal kometen in één enkele vlucht bezoeken. Na 9P/Tempel ging hij naar 103P/Hartley, waar hij de kometen Garradd (C/2009 P1) en C/2012 S1 (ISON) van verre onderzocht. Helaas werd hierna de verbinding met het apparaat verbroken.

Het is tijd voor Rosetta.

Rosetta-missie

Het fundamentele verschil tussen de Rosetta-missie en eerdere missies is het gebruik van geen botsing of flyby-traject, waarbij relatieve snelheden tientallen kilometers per seconde kunnen bereiken, maar van het binnengaan in een baan rond de zon, vergelijkbaar met de baan van een komeet, en het voorzichtig naderen met minimale snelheden. Op het moment van de eerste ontmoeting bedroeg de snelheid van de komeet en het apparaat 15,2 km/s, terwijl de relatieve snelheid slechts 1 m/s bedroeg.

Rosetta op de montagestand, 2003

Over het algemeen is komeet Churyumov-Gerasimenko een volkomen gewoon hemellichaam, en in het algemeen was het aanvankelijk de bedoeling dat Rosetta naar een ander doel zou gaan: komeet 46P/Wirtanen. Maar als gevolg van het ongeval met het Ariane 5-draagraket kort voor de geplande lancering, ging het lanceervenster dicht en vonden wetenschappers een alternatief: 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Zoals in het begin vermeld, vertrok Rosetta op 2 maart 2004 vanuit Kourou, 14 maanden later dan de oorspronkelijk geplande datum. Om in een baan parallel aan komeet Churyumov-Gerasimenko te komen, had het ruimtevaartuig vier zwaartekrachtmanoeuvres nodig: drie rond de aarde en één nabij Mars. Het waren deze manoeuvres die leidden tot een toename van de missietijd, maar alles werd van tevoren berekend en verliep strikt volgens plan.

Tijdens de reis slaagde Rosetta erin om van ver de Deep Impact-missie op 9P/Tempela te observeren en de botsing van het botslichaam met een komeet vast te leggen, en de kleine asteroïde 2867 Šteins te bezoeken, die op 5 september 2008 passeerde op een afstand van 800 km ervan. , onderzoek de stofstaart van het kleine lichaam P/2010 A2, vlieg op een afstand van 3162 km langs de grote asteroïde 21 Lutetia. In 2011 viel het voertuig, dat buiten de baan van Mars was gegaan, in winterslaap, waaruit het op 20 januari 2014 in het gebied van de baan van Jupiter tevoorschijn kwam. Van mei tot juli 2014 voerde Rosetta een reeks manoeuvres uit, het verminderen van de relatieve snelheid van 775 m/s naar 1 m/s s, waardoor de komeet van kosmische 2 miljoen km naar een vrij tastbare 100 km nadert.

Het apparaat zal de hele augustus de komeet in kaart brengen, waardoor we unieke foto's van dit hemellichaam van extreem dichtbij kunnen maken. En wetenschappers zullen een landingsplaats kiezen voor de Philae-lander. De landing is gepland voor november 2014.

Het einde van de missie staat gepland voor december 2015. Tegen die tijd zullen de komeet en beide apparaten opnieuw de ruimte in gaan en zal de energie uit de zonnepanelen niet langer voldoende zijn voor het functioneren van de elektronica. Gezien de mogelijke schade door microdeeltjes en stof op de panelen kan dit eerder gebeuren.

Het laatste deel van de Rosetta-missie, geïllustreerd voordat de vorm van komeet Churyumov-Gerasimenko bekend was

Rosetta zal wetenschappers in staat stellen de transformatie van de komeet te observeren terwijl deze de zon nadert, niet alleen in de directe omgeving van het hemellichaam, maar ook vanaf het oppervlak, dankzij de Philae-lander. Bovendien is een van de taken van beide apparaten het zoeken naar organische componenten, de levenszaden die kometen miljoenen jaren geleden naar de aarde hadden kunnen brengen.

Meer dan 50 onderaannemers, specialisten en bedrijven uit 14 Europese landen namen deel aan de creatie van het apparaat. Aan boord van de drie ton zware Rosetta-kernmodule werden elf instrumenten geplaatst om de kern van de komeet, coma-gassen en materiedeeltjes te bestuderen. Onder hen: drie spectrografen voor verschillende doeleinden, een OSIRIS-camera met lange focus (140 en 700 mm), waarmee beelden kunnen worden verkregen met een resolutie van 2048 × 2048 pixels, een scanning atomic force-microscoop voor het bestuderen van stof, enz. Een experiment met radarscanning van een komeet, waarmee je een soort ‘tomografie’ van de kern kunt verkrijgen, zou ook interessant moeten zijn.

Rosetta en Philae

De orbitale module wordt aangedreven door zonnepanelen met een spanwijdte van 32 m. Op een afstand van 3,4 astronomische eenheden van de zon, in de asteroïdengordel, kan hij 850 W leveren, en in een baan om Jupiter (5,25 AU) - slechts 295 W. Dit is de reden waarom Rosetta ‘in slaap valt’ als ze zich van de zon verwijdert.

In tijden van gigabitkanalen en enorme bestanden is de snelheid van de informatieoverdracht van de Rosetta-sonde verbazingwekkend. De decimeterantenne levert een transmissiesnelheid van 7,8 bit/s (M en K worden in het begin niet overgeslagen, namelijk bit/s), en de centimeterantenne levert 22 kbit/s. En dit ondanks het feit dat de solid-state geheugenarray voor het opslaan van software en meetgegevens die op de sonde is geïnstalleerd een volume heeft van 25 GB.

Philae-lander

Interessant is ook het ontwerp van de Philae-lander, genoemd naar het eiland in de Nijl waar de Rosetta-steen werd gevonden. De massa van de komeet is niet voldoende om een volledig zwaartekrachtveld te creëren, dus voor de landing is speciaal gereedschap nodig. Bij het naderen van het oppervlak met een snelheid van 1 m/s moet Philae de komeet harpoeneren en zichzelf ernaartoe trekken. Hierna zullen boren in drie landingsstaven in het spel komen, waardoor het apparaat aan de oppervlakte zal worden "geschroefd".

De baby Philae, bedekt met zonnepanelen, weegt 100 kg, waarvan 21 wetenschappelijke apparatuur. De lander is uitgerust met een CCD-camera die foto's maakt tijdens de nadering en na de landing. Daarnaast omvat de uitrusting verschillende spectrometers, microkamers voor het bestuderen van het oppervlak, een gaschromograaf voor het bestuderen van monsters, boren voor het boren van het oppervlak, instrumenten voor geluid en elektrisch onderzoek van de kern, enz. Philae zal naar verwachting één tot zes weken op het oppervlak van de komeet doorbrengen.

Philae aan het werk

Wachten om aan boord te gaan

Rosetta zal de komende maanden de komeet naderen. Het meest interessante, de landing van Philae, staat gepland voor november 2014. Het apparaat verzendt echter al de meest interessante informatie en unieke beelden van de kern van komeet Churyumov-Gerasimenko vanaf een afstand van minder dan 100 km. Wat nu ergens buiten de baan van Mars gebeurt, is de meest ambitieuze gebeurtenis in de onbemande ruimtevaart sinds de landing in augustus 2012.

Komeet Churyumov-Gerasimenko vanaf een afstand van 81 km en vanuit een andere hoek

We wensen Rosetta en Philae, evenals hun scheppers, veel succes bij het verkennen van de diepe ruimte, vooral bij zulke complexe, dit is ook een belangrijke factor.

Via de website van het European Space Agency kunt u op de hoogte blijven van het laatste nieuws van Rosetta. De foto's van de komeet zijn werkelijk fascinerend.