欧空局确定了彗星67P上的五个候选着陆点科技创新

2018-05-17

/ Rosetta Spacecraft的数据使得科学家们可以在11月份的Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko确定五个候选地点,以放置菲莱着陆器。 /

利用欧空局Rosetta航天器头两周在彗星67P / Churyumov-Gerasimenko收集的详细信息,五个地点被确定为候选地点,于11月放下菲莱着陆器 - 这是首次试图彗星着陆。

在到达之前,67P / Churyumov-Gerasimenko彗星从来没有被发现过,因此寻找100公斤着陆器合适着陆点的比赛只有在罗塞塔8月6日与彗星接触时才能开始。

预计着陆将于11月中旬进行,当时这颗彗星距离太阳约4.5亿公里,在彗星的活动达到可能危及安全和准确部署菲莱到彗星表面的水平之前,通过此活动修改。

这颗彗星在太阳周围有6.5年的轨道,现在距离它有5.22亿公里。在即将到来的2015年8月13日,距今不到一年的时间里,彗星和Rosetta距离太阳有1.85亿公里,这意味着太阳从太阳照射的八倍。

尽管Rosetta及其科学仪器将观察彗星随着太阳升温的增加如何演变,观察它的昏迷如何发展以及随着时间的推移表面如何变化,着陆器Philae及其仪器将负责对彗星的现场测量进行补充表面。登陆器和轨道器也将使用CONSERT实验一起工作,通过彗星的内部发送和探测无线电波,以便表征其内部结构。

选择正确的着陆点是一个复杂的过程。该站点必须在分离,下降和着陆的所有阶段以及在表面运行期间平衡轨道器和着陆器的技术需求以及菲莱船上10种仪器的科学要求。

一个关键的问题是,靠近彗星的轨道器导航的不确定性意味着只能以椭圆的方式指定任何给定的着陆区 - 覆盖最多一平方公里 - 菲莱可能在其中着陆。

对于每个可能的区域,都必须提出一些重要问题:着陆器是否能够与Rosetta保持定期沟通?诸如大石块,深裂缝或陡坡等表面危害常见?是否有足够的照明来进行科学操作和足够的阳光,以便在着陆器电池的初始使用寿命超过其最初的64小时寿命期间充电,而不会导致过热?

为了回答这些问题,Rosetta从大约100公里的距离获得的数据已经被使用,包括地表的高分辨率图像,彗星表面温度的测量以及核周围气体的压力和密度。此外,测定了彗星相对于太阳的方向,其旋转,质量和表面重力。所有这些因素都会影响在彗星任何特定位置着陆的技术可行性。

本周末,着陆点选择组(由来自菲莱科学的科学家,工程和导航中心,德国航天中心的兰德控制中心,代表菲莱兰德仪器和ESA罗塞塔团队的科学家组成的工程师和科学家)在法国图卢兹国家空间研究中心可用数据并确定五个候选站点的候选名单。

“这是第一次考虑彗星着陆点,”DLR Lander经理Stephan Ulamec说。

“根据Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko的特殊形状和全球地形,许多地点必须被排除可能并不奇怪。根据对飞行动力学和其他关键问题的初步分析,我们想要跟踪进行进一步分析的候选地点被认为在技术上是可行的 - 例如,它们每个彗星旋转提供至少6小时的日光,并提供一些平坦的地形。当然,每个站点都有可能获得独特的科学发现。“

“这颗彗星与我们以前见过的任何东西都非常不同,并且展现了令人惊叹的特征,”CIVA仪器的首席科学家兼首席研究员让 - 皮埃尔比布林说。

“这五个选定的地点为我们提供了最好的机会,通过十次着陆器实验着陆和研究彗星的组成,内部结构和活动。”

这些网站被分配了来自10个可能网站的原始预选信件,这并不意味着任何排名。三个位置(B,I和J)位于彗星的两个小叶中,两个位点(A和C)位于较大的叶上。

五个候选地点的摘要

位置A是一个位于较大叶片上的有趣区域,但可以看到较小的叶片。两个叶片之间的地形可能是一些放气的来源。需要更高分辨率的成像来研究潜在的表面危害,例如小凹陷和斜坡,同时还需要进一步考虑照明条件。在较小叶片的类似火山口的结构内,B点具有平坦的地形,因此考虑到对菲莱的长期科学规划,照明条件可能会造成问题。需要更高分辨率的成像来更详细地评估巨石危害。此外,巨石也被认为代表了最近处理过的材料,因此该网站可能不像其他一些原始材料那么原始。Citec位于较大的叶片上,并承载一系列表面特征,包括一些较亮的材料,洼地,悬崖,山丘和平坦的平原,但需要更高分辨率的成像来评估其中某些特征的风险。它也很好地照亮了这将有利于菲莱的长期科学计划。在较小的叶片上可能包含一些新鲜材料,但是较高的分辨率成像需要评估粗糙程度地形。照明条件也应该允许长期的科学规划.Site J类似于地点I,并且也在较小的叶上,提供有趣的表面特征和良好的照明。它为CONSERT实验提供了与场地I相比的优势,但需要更高分辨率的成像来确定地形的细节,其中显示了一些巨石和梯田。

下一步是对每个候选站点进行综合分析,以确定可能用于Rosetta向其中任何一个站点提供着陆器的可能的轨道和操作策略。与此同时,罗塞塔将移动到彗星50公里范围内,允许对拟议登陆点进行更详细的研究。

截至9月14日,五个候选地点将进行评估和排名,从而选择一个主要着陆点,为此将着手制定完全详细的着陆操作策略以及备份。

在这个阶段,Rosetta将移动到彗星的20-30公里范围内,允许更加详细的主要和备用着陆点的巨石分布图。这些信息在决定是否从主要切换到备份时可能很重要。

Rosetta任务小组正在着手11月11日的名义着陆日期,但主要着陆点和日期的确认可能仅在10月12日到来。紧接着在10月14日进行全面的准备就绪评估之后,与欧洲航天局签署了一份正式的Go / No Go,与登陆者团队达成协议。

“选择着陆点的过程非常复杂和动态,随着我们接近彗星,我们将看到越来越多的细节,这将影响我们何时何地着陆的最终决定,“ESA Rosetta任务经理Fred Jansen说。

“在到达彗星后,我们必须很快完成对候选地点的初步分析,现在我们还有几周的时间来确定主要地点。时钟正在流逝,我们现在必须面对挑战,挑选最好的着陆点。“

来源:欧洲航天局

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