Спецпроекты

Genesis: миссия не была напрасной

Наука
Как сообщает New Scientist, извлеченные из разбившейся спускаемой капсулы зонда Genesis обломки коллекторов, содержащих материал солнечного ветра, уже открыты для ученых. В аварии зонда, как выяснилось, виновато НАСА – датчики, которые должны были привести в действие парашютную систему, были установлены задом наперед. Зонд Genesis на протяжении двух с половиной лет, с декабря 2001 г. по апрель 2004 г., занимался сбором образцов солнечного ветра – вещества солнечной короны. Согласно программе полета, возвращаемую капсулу зонда с частичками вещества предстояло «поймать» вертолетом при спуске на парашюте - однако в результате ошибки инженеров парашют не раскрылся, и капсула со скоростью 310  км/час врезалась в землю в штате Юта. Сквозь треснувший корпус внутрь попали грязь и вода, а некоторые из коллекторов, на которых осаждались частицы, разбились вдребезги. Отчаянию ученых не было предела - зонд нес поистине бесценный научный материал.

Солнце содержит 99 процентов всей материи Солнечной системы. Несмотря на то, что оно состоит в основном из гелия и водорода, в небольших количествах в нем имеются еще около 60 элементов периодической таблицы Менделеева. Однако точный химический и изотопический состав Солнца до сих пор неизвестен. Не зная его, трудно понять, как проходил процесс перераспределения вещества между центральной звездой и будущими планетами, их спутниками, астероидами, межпланетной пылью и газом. Материал, собранный Genesis, позволил бы существенно уточнить теорию возникновения и эволюции нашей планетной системы. А поскольку солнечный ветер фактически можно представить как «испарение» внешних слоев Солнца, доставленные на Землю образцы позволят с большой точностью проанализировать качественный и количественный состав этих слоев.

Сбор солнечного вещества осуществлялся при помощи батареи коллекторов размером с велосипедное колесо каждый, представляющих собой мозаику из шестиугольных пластинок около 10 см в поперечнике, сделанных из 15 различных материалов высокой степени очистки - таких, как золото, сапфир, алмаз, германий, алюминий, кремний. При столкновении с ячейками коллектора частицы солнечного ветра оставались на них. По окончании сбора вещества пластины коллекторов в спускаемом аппарате должны были в герметичном контейнере вернуться на Землю. Правда, с герметичностью ученым не повезло - капсула глубоко ушла в землю, и о целостности образцов оставалось только мечтать.

Контейнер с обломками аппарата был доставлен в центр космических полетов им. Джонсона в Хьюстоне еще в октябре прошлого года. За время с октября по январь 2005 г. специалисты НАСА разрабатывали и опробовали различные методы восстановления обломков капсулы, чтобы подготовить то, что было возможно спасти, для исследований в университетских лабораториях. Наконец, 27 января 2005 г. один из коллекторов был передан университету им. Дж. Вашингтона (Сент-Луис, штат Миссури), второй – университету штата Миннесота. Так, в лаборатории университета им. Дж. Вашингтона ученые займутся изучением содержащихся в солнечном ветре атомов инертных газов – аргона, криптона, ксенона и неона. «У нас нет сомнения, что полученные образцы – это именно солнечный ветер, - говорят сотрудники университета Чарльз Хохенберг (Charles Hohenberg) и Алекс Мешик (Alex Meshik). – Брызги грязи и воды попали лишь на незначительную часть общей площади коллектора, поэтому мы не предвидим особых проблем. Нам помогло также то, что, в отличие от других химических элементов, инертные газы практически не присутствуют в составе твердых фракций на Земле, поэтому мы с легкостью можем разделить компоненты земного и солнечного происхождения». Для этого Хохенберг и Мешик разработали следующий метод: коллектор помещается в вакуумную камеру, поверхностные слои облучаются лазером, а состав испаряющегося при этом вещества анализируются при помощи масс-спектрометра. В настоящий момент НАСА рассматривает заявки, поступившие от ряда других научно-исследовательских групп.

В настоящее время НАСА каталогизировало все обломки крушения посадочной капсулы. Эксперты считают, что наименьший размер собранных обломков пластинок коллектора, пригодных для анализа, составляет от 3 до 5 мм. Однако даже более мелкие осколки сохраняются в надежде на то, что со временем технический прогресс позволит извлечь и из них бесценную информацию о составе солнечного ветра.

Специалистам НАСА удалось также установить причину неудачной посадки спускаемого аппарата. Она была вызвана тем, что сенсоры, предназначенные для регистрации уменьшения скорости капсулы в атмосфере Земли, не сработали – установили их задом наперед, перепутав ориентацию, что становится в НАСА в последнее время своего рода традицией.

Тем временем специалисты европейского космического агентства ESA, обрабатывающие данные орбитального телескопа XMM-Newton, нашли оригинальный способ изучения активности невидимого с Земли в данный момент полушария Солнца. Как сообщило SpaceDaily, им удалось установить, что свечение крупнейшей планеты нашей системы – Юпитера – в рентгеновском диапазоне вызвано отражением в атмосфере планеты рентгеновского излучения Солнца. Это открытие даст возможность ученым регистрировать вспышки, происходящие на противоположной от нас стороне светила, а также позволит получить более глубокое представление о динамике процессов на Солнце.