В Метрополитен-музее (Metropolitan Museum of Art) в Нью-Йорке (США) храниться знаменитая фреска Джотто ди Бондоне «Поклонение волхвов». На ней над Вифлеемом сияет звезда, которую художник начала XIV века написал... как хвостатую комету. Это было за сотни лет до того, как Галлей вычислил орбиту этого «хвостатого чудовища», и почти за 700 лет до того, как маленький европейский зонд с именем этого художника отправился на реальную встречу с этой кометой.
Когда 2 июля 1985 года ракета «Ариан-1» унесла в небо космический аппарат «Джотто», мало кто мог предположить, что эта миссия станет легендой. Астрономы, тогда затаили дыхание. До этого мы видели кометы только как размытые пятна в окуляры телескопов. Мы знали, как они летят, но понятия не имели, как они выглядят на самом деле. Ученые даже спорили: это летящие грязные айсберги или рыхлые груды щебня?
Научный интернационал: Москва, Париж, Токио и Вашингтон
Часто думают, что «Джотто» был героем-одиночкой. Но это не так. Это был финальный, самый отчаянный игрок в настоящей космической театральной постановке под названием «Армада Галлея». Советский Союз запустил «Вегу-1» и «Вегу-2», японцы — свои аппараты «Сакигаке» и «Суйсэй», американцы переориентировали один из своих старых спутников ISEE-3 (ICE). Для чего такая толпа? Потому что комета Галлея — это снаряд, который несется по космическому пространству со скоростью, от которой захватывает дух. Ошибка недопустима!
Я до сих пор восхищаюсь этим! Тем, как в разгар холодной войны, когда мир был насквозь пропитан недоверием, ученые сумели построить мост через все границы. Программа «Лоцман» стала настоящим чудом дипломатии. Советский Союз, только начинавший открываться миру, и Европа во главе с Францией — странами, которые далеко не всегда были союзниками в политике — сели за один стол. Французские инженеры тесно сотрудничали с советскими коллегами в том числе и в создании аппаратов серии «ВЕГА». Наши делились самыми свежими телеметрическими данными с «Вег» в режиме реального времени. Это был уникальный случай: информация, стоившая миллиарды рублей и франков, стала общей. Мы тогда впервые поняли: перед величием космоса и жаждой знаний все границы — просто пыль.
«Джотто» должен был подойти ближе всех. Но была проблема: комета как шрапнель. На скорости встречи 245 000 км/ч (представьте: перелететь из Лондона в Нью-Йорк за минуту!) даже пылинка весом в 0,1 грамма обладает энергией пушечного ядра. Как защитить зонд весом всего 960 кг?
Инженеры пошли на хитрость, вспомнив идею американца Фреда Уиппла 1947 года. Они сделали не монолитный щит, а бутерброд. Спереди — тонкий (1 мм) алюминиевый лист, который при ударе частицы мгновенно испарялся сам, превращая пылинку в облачко плазмы. А в 23 сантиметрах за ним спрятали толстый (12 мм) слой кевлара. Эта «броня» должна была поймать уже не пылинку, а её призрачный след — разлетающееся облако газа и осколков.
14 марта 1986 года: 600 километров до неизвестности
В ночь пролета в центре управления в Дармштадте стояла мертвая тишина. Мы знали точные координаты ядра с точностью до... нескольких сотен километров. Это как стрелять из пушки по теннисному мячу на другом конце стадиона. Спасибо Советским «Вегам», которые прошли на расстоянии в 8879 км и в 8045 км от ядра кометы за пару дней до европейского аппарата. Их данные позволили «Лоцману» (так называлась программа наведения) скорректировать курс «Джотто».
И вот, 14 марта 1986 года, он нырнул в кому кометы.
Первые несколько минут — тишина в эфире (сигнал шел до Земли 8 минут). Когда данные пошли, научный мир сначала не поверили своим глазам. Камера (многоцветная камера Halley) передавала изображение объекта, который был чернее сажи.
То, чего мы не ожидали
Оказалось, что ядро кометы имеет форму картофелины размером примерно 15×8 км. Но главное — его цвет. Альбедо (отражающая способность) оказалось всего 2-4%. Это сравнимо с углём или свежим асфальтом! Самую большую неожиданность преподнесла «кора» кометы. Мы ожидали увидеть блестящий лед, а увидели черную, горячую корку. Данные показали, что температура поверхности на освещенной стороне достигала +30…+70°C, хотя внутри ядра — минус сотни градусов. Лед сублимировал и испарялся только из узких трещин и разломов, откуда били яркие струи газа и пыли — те самые «джеты», которые мы можем рассмотреть на снимках.
Именно тогда, анализируя данные масс-спектрометров (система прибора PICCA), мы впервые получили веские доказательства присутствия в комете сложных органических соединений (смесь полимеров, обогащенных углеродом, водородом, кислородом и азотом — так называемые CHON-частицы). Это стало сенсацией: кометы могли принести на молодую Землю «кирпичики жизни».
Смерть и второе рождение
Пролет длился всего несколько часов. На пике сближения — 596 км от ядра — «Джотто» попал в настоящий ад. Поток пыли был настолько сильным, что за секунду до максимального сближения мощный удар (по расчетам частицей массой около 0,5 грамма) заставил аппарат кувыркаться. Камера, сделавшая 2112 снимков, в первый и последний раз вышла из строя— зеркало сканера сбилось с оси. Другие приборы вышли из строя.
Но зонд выжил! Он замолчал, уйдя в «спячку» на четыре года. Центр управления полетом сознательно усыпил межпланетную станцию с надеждой разбудить её позже. И в 1990 году, когда «Джотто» снова оказался рядом с Землей, ЕКА отправило сигнал. И он ответил! Это было чудо!
Европейское космическое агентство скомандовало аппарату совершить гравитационный маневр вокруг Земли, чтобы развернуть его ко второй цели — слабой и маленькой комете Григга-Скьеллерупа. 10 июля 1992 года «Джотто» пролетел всего в 200 км от её ядра. Это до сих пор остается самым близким пролетом кометы в истории. Он снова собирал данные о пыли и плазме, показывая, насколько разными могут быть кометы.
Наследие «Джотто»
В 1999 году аппарат в последний раз пролетел мимо Земли, но на позывные своих создателей уже не ответил. Сейчас он молча несется по орбите вокруг Солнца — маленький испещрённый цилиндр, подаривший нам целую науку.
Благодаря «Джотто» мы перестали гадать. Мы поняли, что кометы — это не просто ледяные глыбы, а сложные геологические (или, правильнее сказать, кометологические?) объекты с корой, внутренней активностью и сложной химией. Он проложил дорогу новым миссиям: «Стардасту», который доставил пыль с кометы на Землю, и, конечно, «Розетте» (читайте статью о миссии «Розетта» по ссылке), которая уже не просто пролетела мимо, а высадила зонд на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.
И когда я смотрю на те черно-белые размытые снимки 1986 года, я вижу не просто "картошку" в космосе. Я вижу момент, когда мы впервые прикоснулись к древности. Ведь кометы хранят то первичное вещество, из которого 4,6 миллиарда лет назад состояла Солнечная система. И «Джотто», названный в честь художника, который увидел в небе не просто свет, а чудо, подарил нам этот портрет из глубин времени.