혜성 67P: 로제타 임무의 표적

Rosetta 우주선이 본 혜성 67P/Churyumov-Gerasimenko

Rosetta 우주선이 촬영한 이미지에서 혜성 67P/Churyumov-Gerasimenko가 여기 보입니다. 임무의 Philae 착륙선은 큰 튕김으로 표면을 강타하여 혜성의 표면이 단단함을 보여줍니다. (이미지 크레디트: ESA / Rosetta / NAVCAM)

혜성 67P/Churyumov-Gerasimenko는 2014년에 Rosetta 궤도선과 Philae 착륙선 두 대의 우주선이 방문한 작은 천체입니다. 일반적으로 로제타로 통칭되는 유럽우주국(European Space Agency) 임무는 혜성에 대한 확장 관측을 수행한 최초의 임무였습니다.

임무는 67P의 궤도가 태양에 가장 가까이 접근하는 동안 이루어졌습니다. Rosetta의 목표는 67P가 가까워짐에 따라 혜성의 변화를 조사하는 것이었습니다. 일반적으로 말해서, 태양 입자와 열은 혜성의 활동을 증가시키는 경향이 있습니다. 그들은 더 많은 가스와 먼지를 방출하며, 어떤 경우에는 활동이 활발해지면 지구에서도 볼 수 있습니다.

67P에 대한 연구는 천문학자들에게 초기 태양계가 어떻게 형성되었는지에 대해 더 많이 가르치기 위한 것입니다. 혜성은 수십억 년 전 태양계가 암석과 얼음 물체의 집합체에 불과했던 시대의 잔해로 간주됩니다. 그 물체의 대부분은 결국 행성이나 달의 형성으로 휩쓸려 갔지만 여전히 많이 남아 있습니다.

또한 천문학자들은 혜성이 태양에 가까워짐에 따라 어떻게 변하는지 더 잘 예측하기를 희망하고 있습니다. 혜성 밝기 예측은 예측할 수 없는 것으로 유명합니다. 최근의 사례가 ISON 혜성에서 발생했습니다. 이 혜성은 2013년 말과 2014년 초에 두드러진 혜성이 될 것으로 예상되었습니다. 대신 혜성은 2013년 11월 태양을 통과한 직후에 분해되었습니다.

발견

두 우크라이나 천문학자 클림 추류모프(Klim Churyumov)와 스베틀라나 게라시멘코(Svetlana Gerasimenko)는 1969년에 처음으로 67P를 발견했다. 유럽 우주국 .

ESA는 천문학자들이 1920년대에 발견된 혜성 32P/코마스 솔라(Comas Solà)를 추적하는 동안 발견은 순전히 우연이라고 덧붙였습니다. 혜성은 '주기적인' 것으로 간주되어 태양계 내부를 규칙적으로 통과합니다. 그 당시 천문학자들은 감광성 유제로 덮인 사진판을 사용했습니다. 플레이트는 각 관찰 세션 후에 개발되었습니다. 하나의 특정 하나는 솔루션 부족으로 인해 저개발되었습니다.

'Svetlana가 9월 11일에 이 판 중 하나를 처리하면서 판을 개발할 솔루션이 많지 않다는 것을 깨달았지만 새로운 솔루션을 준비하기 전에 어쨌든 그 판을 처리하기로 결정했습니다. 결과적으로 그 판은 저개발되었습니다.'라고 ESA는 썼습니다. '스베틀라나는 결함이 있는 판을 거의 버릴 뻔했지만 그녀는 그러지 않았습니다. 결국, 그 중심에 작은 빛의 얼룩이 보였고, 그들은 그것이 혜성 32P/Comas Solà라고 생각했습니다.'

다음 달에 천문학자들은 판을 보고 특정 이미지가 약 2도 떨어져 있기 때문에 32P를 보여주지 않는다는 것을 깨달았습니다. 그것은 대신 발견자들의 이름을 따서 67P/Churyumov-Gerasimenko라고 불리는 새로운 혜성이었습니다. 두 천문학자는 로제타가 혜성에 도착한 2015년에도 여전히 활동 중이었습니다.

로제타 미션

혜성 67P는 미션 플래너를 위한 첫 번째 선택이 아니었습니다. 처음에 ESA는 Comet 46P/Wirtanen을 목표로 2003년 발사를 목표로 했습니다. 그러나 로켓 실패로 인해 임무가 2004년으로 연기되었습니다. 초기 목표의 궤도가 임무를 수행하기에는 너무 멀리 떨어져 있었기 때문에 계획자들은 2003년 목표를 67P로 변경했습니다.

Rosetta는 Ariane 5 로켓을 타고 2004년 3월 2일 이륙했습니다. 속도를 높이기 위해 태양계에서 더 멀리 로켓을 발사하기 전에 여러 번 새총(지구 근처에서 세 번, 화성 근처에서 한 번)을 했습니다. 임무의 초기 단계에서는 소행성과 혜성의 장거리 사진을 찍고 금성과 화성의 대기를 조사하는 것을 보았습니다.

우주선은 2011년 6월에 최대 절전 모드에 들어갔다가 2014년 1월 혜성에 대한 마지막 몇 번의 기동을 위해 부활했습니다. Rosetta는 2014년 8월에 안전하게 도착하여 2014년 11월 착륙선 Philae를 배치했습니다.

NS 착륙은 계획대로 진행되지 않았습니다 . Philae의 작살은 그것을 표면에 부착하기 위해 전개되지 않았습니다. 착륙선은 2시간 이상 표류하다가 주기적으로 표면에 닿았다가 옆으로 눕게 되었습니다. 착륙선은 재충전을 위해 태양 전지판에 의존하며, 혜성의 해당 영역에는 오랫동안 활성 상태를 유지하기에 충분한 햇빛이 없었습니다.

그러나 Philae에게는 며칠 동안 과학을 계속할 수 있는 백업 배터리 전원이 있었습니다. 착륙선은 2015년 6월과 7월에 궤도선과 잠시 접촉할 때까지 동면 상태를 유지했습니다. 돌아와 . 불행히도 착륙선이 보낸 몇 가지 모호한 메시지 후에 위치 변경으로 인해 다시 조용해졌습니다. 임무가 끝나기 한 달 전에 Rosetta는 착륙선의 무덤 이미지를 캡처했습니다.

ESA의 로제타 프로젝트 과학자인 매트 테일러(Matt Taylor)는 '이 놀라운 소식은 필레의 3일 간의 과학 연구를 적절한 맥락에 적용하는 데 필요한 '진실' 정보가 누락되었음을 의미합니다. 이제 그 근거가 실제로 어디에 있는지 알게 되었습니다.' NS 성명 .

2016년 9월 로제타 궤도선 임무를 마쳤다 약 2mph(3.2km/h)의 속도로 혜성 67P에 고의적으로 충돌함으로써. 고무 오리 모양의 혜성의 '머리'인 Ma'at 지역에 대한 통제된 영향을 통해 ESA 과학자들은 이전에 멀리서 연구한 표면 특징을 자세히 살펴보고 혜성의 지역을 연구할 수 있었습니다. 얼음과 기체 사이의 상전이가 일어나는 곳.

로제타 미션 매니저인 패트릭 마틴(Patrick Martin)은 미션 작업이 끝났다고 선언하면서 '이 역사적인 강하의 완전한 성공을 발표할 수 있습니다. '잘 가, 로제타, 수고했어. 그것은 최고의 순수 과학이었습니다.'

67P 과학

Rosetta가 Comet 67P에 도착하기 전에 이미 과학적 결과를 산출하기 시작했습니다. 혜성은 2008년에 동면에 들어가기 전에 두 개의 소행성을 연구했습니다. 처음에는 지름이 약 5km인 작은 소행성 슈타인스를 관찰했습니다. 2년 후인 2010년에는 소행성 루테티아의 복잡한 지질학이 밝혀졌다.

처음부터 Rosetta는 Philae의 잠재적인 상륙 장소를 찾았습니다. 우주선은 착륙선이라기보다 경비원에 가까웠지만 혜성 표면에 유기 화합물이 포함되어 있다는 중요한 계시를 포함하여 여전히 일부 과학적 정보를 수집할 수 있었습니다. 로제타에 있는 VIRTIS 기기의 수석 연구원인 Fabrizio Capaccioni는 그 물체를 말했습니다. 유기체의 존재가 항상 생명을 나타내는 것은 아니지만 유기물은 때때로 생명의 빌딩 블록이라고 불립니다. (67P의 공기 없는 환경은 우리가 알고 있는 생명에 적대적입니다.)

현재까지 가장 큰 과학 세트는 2015년 1월에 발표된 일련의 논문 .

천문학자들은 보통 혜성을 '더러운 눈덩이'라고 부르지만, 이 경우 67P를 '눈 덮인 먼지덩이'라고 부르는 것이 먼지 대 얼음 비율 때문에 '눈 덮인 먼지덩이'라고 부르는 것이 더 낫다고 말했습니다. 이것은 혜성의 구성이 이전에 생각했던 것보다 더 복잡하다는 것을 보여줍니다. 당시 guesswhozoo.com에 보낸 이메일에서 Rosetta의 GIADA 먼지 입자 분석기 수석 연구원인 Alessandra Rotundi는 말했습니다.

67P의 구조는 그 형성이 비교적 완만했으며 많은 작은 물체가 느린 속도로 함께 떨어지는 것을 암시합니다. 하나의 거대한 물체를 만들기 위해 고속으로 충돌하는 대신 천천히 서로 부딪혀 잔해 더미를 형성했습니다.

우주선은 또한 혜성 표면에서 작은 '거위 덩어리'가 옆구리를 감싸고 있는 구덩이를 발견했습니다. 시뮬레이션에 따르면 3미터 높이의 범프가 혜성의 원래 구성 요소일 수 있습니다.

혜성이 태양에 가까워지면서 로제타는 버린 물질의 크기가 크게 변하는 것을 관찰했습니다. 가장 가까이 접근했을 때 혜성에서 던진 덩어리는 크기가 1미터에 달했습니다. 그 전에는 평균 1센티미터였습니다.

Rosetta는 또한 과학자들이 어떻게 물이 지구에 왔는지를 고려하도록 만들고 있습니다. 이전 이론은 혜성이 원인이라고 가정했지만 67P에는 지구에서 발견되는 것과 현저히 다른 종류의 물이 포함되어 있습니다. 이것은 소행성이 우리 행성의 물을 주로 담당할 수 있다는 생각에 대한 더 강력한 증거를 제공합니다.

2014년 혜성이 가장 활동적인 정점에 도달했을 때 Rosetta는 다른 혜성에서는 볼 수 없었던 이산화탄소 얼음을 발견했습니다. 이산화탄소 빙층이 축구장만한 면적을 덮었습니다. 이산화탄소 얼음이 사라진 후, 올림픽 수영장만한 크기의 비정상적으로 큰 두 개의 얼음 조각이 보였습니다.

혜성에는 물 다음으로 혜성 대기에서 가장 풍부한 종 중 하나인 이산화탄소가 포함되어 있다는 것을 알고 있지만 표면에서 고체 형태로 관찰하기는 극히 어렵습니다. 지안리코 필라키오네가 말했다 , 그는 얼음을 확인하는 연구를 주도했습니다.

치명적인 충돌이 발생하는 동안 Rosetta는 계속해서 과학을 수행했습니다.

ROSINA 수석 연구원인 Kathrin Altwegg는 '지상에 도달하기 전에 기체 속도와 램 압력이 0으로 떨어지는 것을 보았고, 이는 핵에서 약간 떨어진 곳에서 흥미로운 기체 가속이 있음을 시사합니다'라고 말했습니다. 성명 .

Rosetta는 또한 잠재적으로 그림자 때문에 80~160도(화씨 영하 316도에서 영하 172도 또는 섭씨 영하 193도에서 영하 114도)의 다양한 온도를 측정했습니다. 그리고 우주선은 충돌 중 태양풍의 변화를 연구했습니다.

임무는 완료되었지만 과학은 계속됩니다.

스위스 베른 대학의 Rosetta OSIRIS 팀의 박사후 연구원인 Mohamed El-Maarry는 임무가 끝난 후 기자들에게 '우리는 80,000개의 이미지를 볼 수 있습니다.'라고 말했습니다. '앞으로 몇 년 동안 우리를 바쁘게 만들 것입니다.'

guesswhozoo.com 기고가인 Nola Taylor Redd의 추가 보고.

추가 리소스