ROMAP – научный инструмент посадочного аппарата Philae, объединяющий свойства магнетометра и прибора для мониторинга плазмы. Данные, полученные ROMAP, помогут операторам миссии «Розетта» реконструировать траекторию зонда и найти место его окончательной посадки на поверхность кометы Чурюмова-Герасименко.

И «Розетта», и Philae являются источниками слабых магнитных полей, генерируемых работой электронных схем. Эти магнитные поля вносят в получаемые данные определенные искажения. Однако поскольку характер вносимых искажений известен, из полученных данных их удаляют и получают информацию о естественных (невозмущенных) магнитных полях кометы и солнечного ветра.

Во время медленного снижения Philae данные, полученные его магнитометром, позволили отслеживать происходящее с посадочным аппаратом.

[показать]
Инструмент ROMAP.
«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.

[показать]
Расположение инструмента ROMAP на посадочном аппарате Philae.
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.

[показать]
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).

[показать]
Показания магнитометра ROMAP четко отмечают все три момента соприкосновения с ядром кометы Чурюмова-Герасименко. Моменты времени указаны по Гринвичу в системе отсчета, связанной с космическим аппаратом.
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...r-rim-during-its-first-bounce/
Перевод: http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews[t...5f5c831066590927e578e10bdfc069