ロゼッタとフィラエ: SF が現実になるとき

画像の説明: 表面の乱れた様子チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星高度数キロからロゼッタカメラで撮影。この混沌とし​​た地表では、着陸装置が正しく展開し、スラスターがフィラエを地面に完全に固定する必要があり、ロボットを地面に固定するために銛が同期して動作する必要があることを私たちは理解しています。 画像出典: 欧州宇宙機関 -ESA。

フィラエロボット

フィラエ探査機ロゼッタによって運ばれたロボットは、2014年11月12日にチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星67Pに着陸した。パリ時間午前9時35分、彗星の中心から22.5kmの距離で放出されたロボットは、推進力を持たず、7時間後に約1メートル/秒の速度で彗星の砂地に接触した。 フィラエが上陸した場所はアギルキアと名付けられました。これは人類が試みた初めての彗星着陸である。

この歴史的な着陸を確認する信号が地球に届くまでには約 40 分かかり、午後 4 時 3 分に到着しました。 UTC。 この確認はロゼッタ周回衛星によって中継され、アルゼンチンのマラルグエにあるESA地上局とスペインのマドリードにあるNASA局によって同時に捕捉された。 着陸船の計器からの最初のデータは、フランスのトゥールーズにある宇宙機関の航法センターに送信されました。

このような小さな彗星に着陸することは、その物体の重力が非常に低いことを考えると、本当に偉業です。 重さ 100 kg のロボット着陸船フィラエの重さは、「Tchouri」の表面ではわずか数グラムです。 2004 年 3 月 2 日から 10 年間、ロゼッタとフィラエは目的地に到達するために一緒に旅をしました。 2014年8月6日以来、ロゼッタは彗星の周囲を周回しており、フィラエの着陸地点を選択するためにその表面を分析している。

着陸地点

着陸地点は二つの葉を持つ天体の頭部に位置し、彗星到着からわずか6週間後に彗星から30〜100kmの距離で収集された画像とデータに従って選ばれた。 64億キロという非常に長い旅を経て、2014年11月12日にロゼッタとフィラエは別れました。

このミッションの主な目的は、周期彗星チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星に到達し(6.59年に1回通過)、その後100kgのロボット着陸船フィラエをその表面に着陸させることであった。 ESA のロゼッタ探査機は、彗星の表面から 10 km 未満の距離を周回するのにかなりの時間を費やしました (2014 年 10 月後半)。 ロゼッタのナビゲーションカメラによって撮影された、これまで見たことのない壮大な画像がこの時期に私たちに届けられました。 彼らは、フィラエを太古から閉じ込めたこの不穏で神秘的な世界を私たちに見せてくれます。

ロゼッタ彗星

この彗星は非常に暗く、画像よりもはるかに暗く、石炭よりも黒いですが、カメラはこの太陽系の古代の残骸の光と影を強調しています。 これらの最初の画像では、岩、崖、穴、そして印象的な断崖が散在する世界が明らかになりました。

ロゼッタは、2015 年 8 月 13 日に地球と火星の軌道の間約 1 億 8,500 万 km で太陽からの最接近距離に達します。 ロゼッタは2015年を通じて彗星を追ってフィラエを監視し、太陽から遠ざかり、その後ロゼッタとフィラエは太陽系の氷の空間で眠りにつくことになる。

注： :
そこにはロゼッタストーン1799 年に発見された古代エジプトの彫刻された石碑には、19 世紀初頭に象形文字の解読を可能にした同じテキストの 3 つのバージョンが刻まれています。石の上部にはエジプトの象形文字、中央にはデモティック文字で同じ文字が、下部には古代ギリシャ語で書かれています。
ロゼッタ ストーンのサイズは、高さ 44 インチ、幅 30 インチ、厚さ 11 インチ、重さは約 760 kg です。

注： :
フィラエはナイル川のほとりにある古代エジプトの都市で、最も保存状態の良いイシス神殿の 1 つがありました。 1970 年にアスワン ハイ ダムが建設されて以来、フィラエは湖から出てきた岩にすぎません。フィラエの花崗岩の土壌に置かれたすべての建造物は、石ごとにアギルキアと呼ばれる別の花崗岩の島に運ばれました。

チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星上のフィラエの重さはいくらですか?

フィラエは、付着システムの故障にもかかわらず、彗星の地上に留まり続けた。フィラエロボットはチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星上の科学者が計画した場所に着陸したが、フィラエを地面に固定するはずだった銛がうまくいかなかった。 銛は爆発装置によって発射されるはずだった。しかしフィラエはショックアブソーバーの圧力で跳ね返った。ロボットを彗星から永久に放出する可能性があったこの故障は致命的なものではなく、フィラエは柔らかい地面に着陸しました。 天体物理学者のフランシス・ロカール氏によると、もし地面が硬かったら、フィラエは激しい跳ね返りに見舞われただろうという。実際、ショックアブソーバーの最大振幅は 20 cm であるのに対し、システムは 4 cm しか沈みませんでした。

ステファン・ウラメック氏（着陸船の責任者）によると、その後、フィラエは約1キロメートルの「大ジャンプ」をしたという。 重力が低いため、このジャンプはスローモーションで行われ、ほぼ 2 時間続きました。 幸いなことに着陸は無事に終わったが、フィラエは日陰で片足を空中に上げた不快な姿勢でレースを終えたため、バッテリーを充電するのに問題が生じるだろう。

彗星上のフィラエの重さの計算

チュリュモフ・ゲラシメンコ上のフィラエの重量、つまり彗星の重力を計算するには、いくつかのパラメータ、重力定数 G、重力加速度 g、彗星の質量 M、フィラエの質量 m、および彗星の半径 R (球体ではないため、R min と R max) を使用する必要があります。

• G = 6.67384 10−11 N.m2.kg-2
• g = G (M/R2) 単位 m/s2
• M = 1×1013kg
• m = 100kg
• R の最小値と最大値 = ≈0.65 km および ≈2.05 km、(彗星ローブの寸法) (4.1×3.2×1.3 km) + (2.5×2.5×2.0 km)。

残っているのは、フィラエに彗星が及ぼす重力を計算することだけです。ここで、F=G ((Mm)/R2) ニュートンまたは m・kg・s-2 です。重力は彗星の中心から最も遠いところで約0.01588 N、最も近いところで0.1579 Nです。したがって、フィラエの重さは、彗星の中心から最も遠いところでは約 1.5 g、最も近いところでは約 15.7 g です。科学者はフィラエの機器を操作する際には細心の注意を払う必要があります。制御されていない非常に小さな押しでも、ロボットが着陸して永久に失われるのに十分です。

注： :
地球上では質量と重さは混同されますが、質量と重量を混同してはなりません。 物体の重量は周囲の重力場によって及ぼされる力であるため、重量は場所によって異なります。質量は物質の量（原子の数）に相当し、場所によって変化せず、宇宙全体で同じです。 重量はニュートン (N) で測定され、質量はキログラム (kg) で測定されます。質量と重量は異なる量ですが、次の関係によって相互に関連付けられています。 重量 = 質量 x g (g は加速度または重力の強さを表します)。したがって、加速度は、メートル/秒、毎秒 (m/s)/s またはメートル/秒の 2 乗 (m/s2) で表した速度の変化です。 たとえば、車が 0 km/h から 100 km/h まで 5 秒で移動する場合、(100 km/h)/(5 s) = 20 (km/h)/s = 5.6 m/s2 ≈0.56 g の加速度が発生します。