„Армадата на Халей“: Как човечеството изследва най-известната комета в историята
Март 1986 г. остава в историята с едно забележително събитие в дълбокия космос – флотилия от пет космически апарата се приближава до кометата на Халей.
По повод 40-годишнината от тези исторически моменти, нека си припомним защо учените избраха именно тази комета за изследване, как протече визитата на земните пратеници и какво донесе тя на науката.
Най-знаменитата комета в историята
Защо точно кометата на Халей получи честта да бъде изследвана от цяла космическа флотилия? Отговорът е прост – това е най-известната комета в историята.
Всичко започва през XVIII век, когато английският астроном Едмънд Халей изчислява орбитите на няколко десетки известни комети и забелязва сходство между някои от тях.
Интервалите между появата им били 75-76 години. Халей прави смелото предположение, че става дума за един и същ обект.
През 1716 г. той публикува подробни изчисления, предсказвайки, че кометата ще се завърне през 1758 г.
Самият Халей не доживява тази дата. Но на 25 декември 1758 г. астрономът Йохан Палич действително открива предсказаната от него комета.
Това събитие се превръща в първото триумфално потвърждение на закона за всемирното привличане на Нютон.
Не е изненадващо, че кометата е кръстена в чест на Халей.
Дори само това би било достатъчно, за да увековечи кометата на Халей в аналите на науката.
Но когато учените се опитват да открият свидетелства за нейните минали появи, се оказва, че тя буквално съпътства човечеството през цялата му история.
Според някои изчисления, приблизително една осма от всички споменавания на „опашати звезди“ в различни писмени източници са свързани с нея.
Тази „популярност“ се обяснява с уникалните ѝ характеристики. Въпреки че всеки век се наблюдават много по-ярки дългопериодични комети (с период на обиколка над 200 години), кометата на Халей е единствената късопериодична комета, която е добре видима с невъоръжено око и се появява в земното небе през сравнително кратки (по исторически мерки) интервали.
Първото достоверно споменаване на кометата на Халей в китайски исторически записи датира от 240 г. пр.н.е. По време на следващите си визити тя е наблюдавана от вавилонци, гърци и римляни.
Предвид редовността на появата ѝ, не е чудно, че много от тях съвпадат с важни събития в земната история.
Появата на кометата през 451 г. съвпада с нашествието на Атила и битката на Каталаунските полета.
Друга известна визита на кометата се случва през 1066 г., малко преди битката при Хейстингс, в която норманите завладяват Англия.
Някои учени дори свързват появата на кометата на Халей през 12 г. пр.н.е. с Витлеемската звезда.
„Армадата на Халей“
Последната до днес визита на кометата на Халей се състоя през 1986 г.
По това време човечеството вече активно изследваше космоса и учените, разбира се, не искаха да пропуснат тази уникална възможност.
Различни държави започнаха активно да подготвят проекти за мисии за изучаване на кометата.
Япония заложи на двойка сонди, наречени „Сакигаке“ и „Суисей“.
„Сакигаке“ стана първият междупланетен апарат в историята, построен извън СССР и САЩ. Масата му беше 138 кг, а полезният товар включваше инструменти за изследване на параметрите на междупланетната среда.
„Суисей“ имаше подобна конструкция, но носеше различен набор от научни инструменти.
Сондата беше оборудвана с уред за изследване на слънчевия вятър и ултравиолетова камера за получаване на изображения на водородната корона на кометата.
Съветският съюз изпрати към кометата двойка апарати „Вега“.
Любопитно е, че първоначално проектът на мисията предвиждаше единствено изследване на Венера с помощта на спускаеми модули и аеростати. Впоследствие обаче конструкторите направиха съществени промени в архитектурата им. След Венера прелитащите модули „Вега“ трябваше да се отправят към кометата.
Апаратите „Вега“ имаха сложна конструкция с обща маса 4920 кг. От тях 3170 кг се падаха на прелитащия модул, а 1750 кг – на спускаемия апарат за Венера.
Прелитащият модул беше оборудван с набор от инструменти, включващ камери, спектрометри, магнитометър, сензор за прах и анализатор на плазмени вълни.
Европейската космическа агенция (ESA) също не остана настрана и построи сондата Giotto за изследване на кометата.
960-килограмовият апарат получи комплект от 10 научни инструмента: камера, масспектрометри, анализатори на плазма, фотополяриметри, анализатори на частици и магнитометър.
Тези пет апарата неофициално бяха наречени „Армадата на Халей“.
Но какво да кажем за НАСА? Нима американската аерокосмическа администрация остана встрани от изучаването на кометата и не изстреля собствен апарат към нея?
Всъщност в недрата на НАСА са били разработени няколко проекта за мисии за изследване на кометата, включително и съвместни с ЕКА. Те обаче не получават необходимото финансиране.
Именно поради тази причина Европейската космическа агенция (ESA) взема решение да изпрати своя собствена сонда към Халеевата комета.
Въпреки това НАСА също планира да участва в изследването, като изстреля няколко спътника. Катастрофата с космическата совалка Challenger през януари 1986 г. обаче осуетява тези планове.
Срещата с Халеевата комета
Първи до Халеевата комета достига съветският апарат „Вега-1“. На 6 март 1986 г. той преминава на разстояние от 8890 км от ядрото ѝ, като прави няколко десетки снимки и извършва редица измервания.
Само два дни по-късно, на 8 март, японският „Суйсей“ се приближава до кометата, прелитайки на 151 хиляди километра от ядрото ѝ.
Сондата регистрира два сблъсъка с прахови частици от опашката на кометата.
На 9 март идва ред на „Вега-2“, който прелита на разстояние от 8030 км от „опашатата гостенка“.
Два дни след това и японският апарат „Сакигаке“ извършва далечно прелитане, като максималното сближаване е на дистанция от 7 милиона километра.
Кулминацията на мисията е посещението на сондата Giotto. Екипът, който я управлява, използва снимките от апаратите „Вега“ за по-точно насочване.
Задачата пред Giotto е изключително амбициозна – да премине на минимално възможно разстояние от ядрото и да оцелее след тази среща.
На 14 март Giotto се приближава до кометата.
Апаратът предава информация в нормален режим, но на разстояние от около 1200 километра от ядрото е ударен от прахова частица.
Ударът поврежда камерата и завърта сондата, което води до загуба на връзка със Земята, а защитният ѝ екран спира да предпазва научните инструменти.
Въпреки инцидента Giotto оцелява, прелитайки само на 596 километра от Халеевата комета.
След 32 минути апаратът успява да възстанови стабилизацията си и предава събраните по време на прелитането данни, включително и най-детайлните снимки на ядрото дотогава.
Данните разкриват, че ядрото на Халеевата комета е с размери 15×7,2×7,2 км и по форма наподобява фъстък – често срещана форма при астероиди и комети.
По повърхността му се наблюдават възвишения, хребети, падини и кратери.
Средната плътност на ядрото е около 0,55 г/см³, което предполага, че значителна част от вътрешния му обем е заета от празнини.
Установено е също, че ядрото се върти, извършвайки едно пълно завъртане за 53 часа.
Оказва се, че повърхността на кометата е изключително тъмна и отразява едва 4% от падащата върху нея светлина, което е сравнимо с въглен.
Активност проявява само около една десета от повърхността на ядрото.
Това вероятно се дължи на факта, че при многобройните си преминавания през вътрешната част на Слънчевата система кометата е загубила голяма част (според някои оценки до 90%) от първоначалната си маса.
Анализът показва наличието на вещества като воден лед, метан и амоняк в ядрото, както и множество сложни органични съединения.
Това откритие поставя под съмнение предишните представи за кометите като „мръсни снежни топки“.
В действителност Халеевата комета се оказва по-скоро топка от кал с примеси от лед и сняг.
Наследството на „Армадата Халей“
Мисията „Армада Халей“ се превръща във важно събитие в историята на науката. За първи път космически апарати извършват близко прелитане край комета и фотографират нейното ядро.
Тази мисия проправя пътя за по-сложни космически проекти като Deep Impact (контролирана бомбардировка на кометно ядро), Stardust (доставяне на частици от опашката на комета на Земята) и Rosetta (първото кацане на повърхността на комета).
„Армадата Халей“ служи и като вододел в световната космонавтика. Giotto става първият междупланетен апарат, самостоятелно построен и изстрелян от EКA.
Същото важи и за Япония с апаратите „Сакигаке“ и „Суйсей“.
Оттогава Европа и Страната на изгряващото слънце значително укрепват своята космическа независимост, осъществявайки още множество междупланетни мисии, които обогатяват познанията ни за космоса.
За СССР обаче мисиите „Вега“ се оказват лебедовата песен на неговата космическа програма. Това са последните съветски междупланетни апарати, чиято мисия завършва с успех.
В заключение, само след няколко години може да станем свидетели на своеобразно повторение на „Армадата Халей“.
На 13 април 2029 г. астероидът Апофис ще премине само на 31 хиляди километра от Земята.
Толкова близки посещения на толкова големи астероиди се случват веднъж на няколко хиляди години.
Не е изненадващо, че много космически агенции и частни компании не искат да пропуснат тази уникална възможност и вече активно подготвят различни мисии за изследването на Апофис.

