«Розе́тта» () — автоматическая межпланетная станция, предназначенная для исследования кометы. Разработана и изготовлена Европейским космическим агентством в сотрудничестве с NASA. Состоит из двух частей: собственно зонда «Розетта» () и спускаемого аппарата «Филы» ().

Космический аппарат запущен 2 марта 2004 года к комете 67P/Чурюмова — Герасименко. Выбор кометы был сделан из соображений удобства траектории полёта (см. ). «Розетта» — первый космический аппарат, который вышел на орбиту кометы. В рамках программы 12 ноября 2014 года произошла первая в мире мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность кометы. Основной зонд «Розетта» завершил свой полёт 30 сентября 2016 года, совершив жёсткую посадку на комету 67P/Чурюмова — ГерасименкоНиколай Никитин Ждём посадки на комету // «Наука и жизнь». — 2014. — № 8. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/24739/ Татьяна Зимина Поцелуй двух комету // Наука и жизнь. — 2015. — № 12. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/27537/ .

Происхождение названий Название зонда происходит от знаменитого Розеттского камня — каменной плиты с выбитыми на ней тремя идентичными по смыслу текстами, два из которых написаны на египетском языке (один — иероглифами, другой — демотическим письмом), а третий написан на древнегреческом языке. Сравнивая тексты Розеттского камня, Жан-Франсуа Шампольон смог расшифровать древнеегипетские иероглифы; с помощью космического аппарата «Розетта» учёные надеются узнать, как выглядела Солнечная система до того, как сформировались планеты.

Название спускаемого аппарата также связано с расшифровкой древнеегипетских надписей. На острове Филы на реке Нил был найден обелиск с иероглифической надписью, упоминающей царя ПтолемеяVIII и цариц КлеопатруII и КлеопатруIII. Надпись, в которой учёные распознали имена «Птолемей» и «Клеопатра», помогла расшифровать древнеегипетские иероглифы.

Предпосылки создания аппарата В 1986 году в истории исследования космического пространства произошло знаменательное событие: на минимальное расстояние к Земле подошла комета Галлея. Её исследовали космические аппараты разных стран: это и советские «Вега-1» и «Вега-2», и японские «Суйсэй» и «Сакигакэ», и европейский зонд «Джотто». Учёные получили ценнейшую информацию о составе и происхождении комет.

Однако осталось нераскрытым множество вопросов, поэтому НАСА и ЕКА начали совместную работу над новыми космическими исследованиями. НАСА сосредотачивало усилия над (, сокращённо ). ЕКА разрабатывало программу возвращения образца ядра кометы ( — ), которая должна была осуществляться после программы CRAF. Новые космические аппараты планировалось сделать на стандартной платформе , что сильно сокращало расходы. В 1992 году, однако, НАСА прекратило разработку CRAF из-за бюджетных ограничений. ЕКА продолжило разработку КА самостоятельно. К 1993 году стало ясно, что с существующим бюджетом ЕКА полёт к комете с последующим возвращением образцов грунта невозможен, поэтому программу аппарата подвергли большим изменениям. Окончательно она выглядела так: сближение аппарата сначала с астероидами, а потом с кометой, а затем — исследования кометы, в том числе мягкая посадка спускаемого аппарата «Филы». Завершить миссию планировалось контролируемым столкновением зонда «Розетта» с кометой.

Цель и программа полёта Изначально запуск «Розетты» был запланирован на 12 января 2003 года. Целью исследований была выбрана комета 46P/Виртанена.

Однако в декабре 2002 года произошёл отказ двигателя Вулкан-2 при запуске ракеты-носителя «Ариан-5». В связи с необходимостью усовершенствования двигателя запуск космического аппарата «Розетта» был отложен, после чего для него была разработана новая программа полёта.

Новый план предусматривал полёт к комете 67P/Чурюмова — Герасименко, со стартом 26 февраля 2004 года и встречей с кометой в 2014 году.

«Розетта» была запущена 2 марта 2004 года в 7:17 UTC с космодрома Куру во Французской Гвиане. В качестве почётных гостей на запуске присутствовали первооткрыватели кометы профессор Киевского университета Клим Чурюмов и научный сотрудник Института астрофизики Академии наук Таджикистана Светлана ГерасименкоБурба Г. Как сесть на хвост кометы? // «Вокруг света», 2005, № 12 (научно-популярная статья).. Кроме изменения времени и цели, программа полёта практически не изменилась. Как и прежде, «Розетта» должна была приблизиться к комете и запустить к ней спускаемый аппарат «Филы».

«Филы» должен был подойти к комете с относительной скоростью около и при контакте с поверхностью выпустить два гарпуна, так как слабая гравитация кометы не способна удержать аппарат, и он может просто отскочить. После посадки модуля «Филы» было запланировано начало выполнения научной программы: определение параметров ядра кометы; исследование химического состава; изучение изменения активности кометы со временем.

Полёт В соответствии с целью полёта, аппарату нужно было не только встретиться с кометой 67P, но и оставаться при ней всё то время, пока комета будет приближаться к Солнцу, непрерывно проводя наблюдения; требовалось также сбросить «Филы» на поверхность ядра кометы. Для этого аппарат должен был быть практически неподвижен по отношению к нему. С учётом того, что комета при этом будет находиться в 300 млн км от Земли и двигаться со скоростью 55 тысяч км/ч. Поэтому аппарат необходимо было вывести в точности на ту орбиту, по которой следовала комета, и при этом разогнать до точно такой же скорости. Из этих соображений выбиралась как траектория полёта аппарата, так и сама комета, к которой следовало лететь.

Траектория полёта «Розетты» была основана на принципе «гравитационного манёвра» (на картинке). Вначале аппарат двинулся к Солнцу и, обогнув его, вновь вернулся к Земле, откуда двинулся навстречу Марсу. Обогнув Марс, аппарат вновь сблизился с Землёй и затем снова вышел за орбиту Марса. К этому моменту комета находилась за Солнцем и ближе к нему, чем «Розетта». Новое сближение с Землёй направило аппарат в направлении кометы, которая в этот момент направлялась от Солнца вовне Солнечной системы. В конце концов Rosetta сблизилась с кометой с требуемой скоростью. Столь сложная траектория позволила снизить расход топлива за счёт использования гравитационных полей Солнца, Земли и Марса.

Запуск (март 2004). Первый пролёт мимо Земли (март 2005). Пролёт мимо Марса (февраль 2007). Второй пролёт мимо Земли (ноябрь 2007). Встреча с астероидом Штейнс (5 сентября 2008). Третий пролёт мимо Земли (13 ноября 2009). Встреча с астероидом Лютеция (10 июля 2010). Бездействие (май 2011 — январь 2014). Приближение к комете Чурюмова — Герасименко (январь — май 2014). Картографирование кометы (август 2014). Посадка спускаемого аппарата «Филы» (12 ноября 2014). Исследование кометы (ноябрь 2014 — декабрь 2015). Прохождение перигелия (август 2015). Контролируемое столкновение зонда «Розетта» с кометой (30 сентября 2016).

Конструкция «Розетта» была собрана в чистой комнате в соответствии с требованиями COSPAR. Стерилизация была не так важна, так как кометы не рассматриваются в качестве объектов, где можно найти живые микроорганизмы, зато на них надеются найти молекулы-предшественники жизни.

Электрическую энергию аппарат получает от двух солнечных батарей общей площадью и мощностью ( в спящем режиме), контролируемых энергетическим модулем производства компании , который также используется в проекте «Марс-экспресс»Stage, Mie. «Terma-elektronik vækker rumsonde fra årelang dvale » Ingeniøren, 19 January 2014.Jensen, H. & Laursen, J. «Power Conditioning Unit for Rosetta/Mars Express » Space Power, Proceedings of the Sixth European Conference held 6-10 May, 2002 in Porto, Portugal. Edited by A. Wilson. European Space Agency, ESA SP-502, 2002., p.249 Bibliographic Code: 2002ESASP.502..249J.

Главная двигательная установка состоит из двигателей с тягой в . Аппарат имел на старте двухкомпонентного топлива, состоящего из монометилгидразина (горючего) и тетраоксида азота (окислителя).

Корпус из ячеистого алюминия и разводку электрического питания по борту изготовила финская компания Patria. изготовил приборы зонда и спускаемого аппарата: COSIMA, MIP (Mutual Impedance Probe), LAP (Langmuir Probe), ICA (Ion Composition Analyzer), прибор поиска воды (Permittivity Probe) и модули памяти (CDMS/MEM).

Научное оборудование спускаемого аппарата

Общая масса спускаемого аппарата — . Полезная нагрузка массой состоит из десяти научных приборовThe Philae Lander: Science planning and operations - ScienceDirect. Спускаемый аппарат спроектирован для в общей сложности по изучению структурных, морфологических, микробиологических и других свойств ядра кометы. Основу аналитической лаборатории спускаемого аппарата составляют пиролизёры, газовый хроматограф и масс-спектрометр.

Пиролизёры Для исследования химического и изотопного состава ядра кометы «Филы» оборудован двумя платиновыми пиролизёрами. Первый может разогревать образцы до температуры 180 °C, а второй — до 800 °C. Образцы могут разогреваться с контролируемой скоростью. На каждом шаге при повышении температуры анализируется суммарный объём выделившихся газов.

Газовый хроматограф Основным инструментом разделения продуктов пиролиза является газовый хроматограф. В качестве газа-носителя используется гелий. В аппарате используется несколько различных хроматографических колонок, способных анализировать различные смеси органических и неорганических веществ.

Масс-спектрометр Для анализа и идентификации газообразных продуктов пиролиза используется масс-спектрометр с время-пролётным ( — ) детектором.

Список исследовательских приборов по цели назначения Ядро ALICE (An Ultraviolet Imaging Spectrometer). OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System). VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer). MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter).

Газ и пыль ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System). COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser).

Влияние Солнца GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator). RPC (Rosetta Plasma Consortium).

Научные исследования

25 февраля 2007 года «Розетта» пролетала вблизи Марса. Во время пролёта спускаемый аппарат «Филы» впервые работал в автономном режиме, с питанием от собственных аккумуляторов. Приборами спускаемого аппарата с расстояния в была проведена съёмка планеты, получены данные о магнитном поле МарсаPhilae lander in first autonomous operation .

14 августа 2008 года была произведена коррекция траектории полёта для того, чтобы сблизиться с астероидом Штейнс. 5 сентября аппарат пролетел в от астероида. 6 сентября «Розетта» передала снимки астероида с близкого расстояния. На его поверхности обнаружены диаметром более . Узкоугольная камера NAC (Narrow-Angle Camera) переключилась в безопасный режим за несколько минут до сближения, и съёмка была проведена широкоугольной камерой WAC (Wide-Angle Camera), что существенно ухудшило разрешение снимков.

Следующей целью стал астероид Лютеция, с которым аппарат сблизился 10 июля 2010 года. «Розетта» сделала множество снимков астероида. Все желающие могли увидеть астероид в прямом эфире на специальной странице в ИнтернетеАппарат ESA показал первые снимки астероида Лютеция // Lenta.ru.

20 января 2014 года в 10:00 по UTC (11:00 CET) «Розетта» «проснулась» от внутреннего таймера. Сигнал от аппарата был принят в 18:17 UTC (19:17 CET). Началась подготовка к встрече с кометой Чурюмова — Герасименко.