Źródło zdjęcia: ESA
Rosetta ma wystrzelić na pokładzie rakiety Ariane-5 26 lutego z Kourou w Gujanie Francuskiej.
Początkowo miał się rozpocząć około rok temu, podróż Rosetty musiała zostać odłożona, jako środek ostrożności, po awarii innej wersji Ariane-5 w grudniu 2002 roku. Będzie to pierwsza misja orbitująca i lądująca na komecie, jedna lodowych ciał, które podróżują po Układzie Słonecznym i rozwijają charakterystyczny ogon, gdy zbliżają się do Słońca.
To opóźnienie oznaczało, że cel pierwotnej misji, kometa Wirtanen, nie mógł już zostać osiągnięty. Zamiast tego wybrano nowy cel, kometę 67P / Churyumov-Gerasimenko, którą Rosetta spotka w 2014 roku po „piłce bilardowej”. podróż przez Układ Słoneczny trwająca ponad dziesięć lat. Nazwa Rosetty pochodzi od słynnego kamienia Rosetta, z którego egipskie hieroglify zostały odczytane prawie 200 lat temu. W podobny sposób naukowcy mają nadzieję, że sonda Rosetta odblokuje tajemnice Układu Słonecznego.
Komety są bardzo interesującymi obiektami dla naukowców, ponieważ ich skład odzwierciedla układ słoneczny, kiedy był bardzo młody i wciąż „niedokończony” ponad 4600 milionów lat temu. Od tego czasu komety niewiele się zmieniły. Na orbicie komety Churyumowa-Gerasimenko i lądowaniu na niej Rosetta zbierze informacje niezbędne do zrozumienia pochodzenia i ewolucji naszego Układu Słonecznego. Pomoże również odkryć, czy komety przyczyniły się do początków życia na Ziemi. W rzeczywistości komety są nosicielami złożonych molekuł organicznych, które dostarczane na Ziemię przez uderzenia, być może odegrały rolę w powstawaniu żywych form. Ponadto? Lotny? lekkie elementy przenoszone przez komety mogły również odegrać ważną rolę w kształtowaniu oceanów i atmosfery Ziemi.
„Rosetta jest jedną z najtrudniejszych do tej pory misji” mówi profesor David Southwood, dyrektor naukowy ESA. „Nikt nigdy nie próbował takiej misji, wyjątkowej ze względu na jej naukowe implikacje, a także ze względu na złożone i spektakularne międzyplanetarne manewry kosmiczne.” Przed osiągnięciem celu w 2014 roku Rosetta okrąży Słońce cztery razy na szerokich pętlach w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Podczas długiej wędrówki statek kosmiczny będzie musiał wytrzymać ekstremalne warunki termiczne. Gdy będzie już blisko komety Churyumowa-Gerasimenki, naukowcy przeprowadzą ją przez delikatny manewr hamowania; sonda okrąży kometę i delikatnie zrzuci na nią lądownik. Wyląduje na małej, szybko poruszającej się kosmicznej kuli? o których „geografii” jeszcze niewiele wiadomo.
Niesamowita 10-letnia wędrówka międzyplanetarna
Rosetta to trzytonowy statek typu box o wysokości około trzech metrów, z dwoma 14-metrowymi panelami słonecznymi. Składa się z orbitera i lądownika. Lądownik ma około jednego metra średnicy i 80 centymetrów wysokości. Zostanie on przymocowany do boku orbitera podczas podróży do komety Churyumov-Gerasimenko. Rosetta przeprowadza łącznie 21 eksperymentów, z czego 10 na lądowniku. Będą one utrzymywane w stanie hibernacji przez większość 10-letniej wędrówki w kierunku komety.
Dlaczego rejs Rosetty musi trwać tak długo? Aby dotrzeć do komety Churyumowa-Gerasimenki, statek kosmiczny musi wypłynąć w kosmos tak daleko od Słońca, jak Jowisz. Żaden program uruchamiający nie byłby w stanie bezpośrednio dotrzeć do Rosetty. Statek kosmiczny ESA nabierze prędkości od grawitacyjnych? Kopnięć? zapewnione przez cztery planetarne przeloty: jeden z Marsa w 2007 r. i trzy z Ziemi w 2005, 2007 i 2009 r. Podczas podróży Rosetta również dwukrotnie przejdzie przez pas asteroid, w którym przelatuje jeden lub więcej z tych prymitywnych obiekty są możliwe. Zidentyfikowano już wiele kandydujących celów, ale ostateczny wybór zostanie dokonany po uruchomieniu, gdy inżynierowie misji zweryfikują nadwyżkę paliwa. Podczas tych spotkań naukowcy planują włączyć instrumenty Rosetty do badań naukowych tych w dużej mierze niezbadanych ciał Układu Słonecznego.
Długie podróże w kosmos wiążą się z wieloma zagrożeniami, takimi jak ekstremalne zmiany temperatury. Rosetta opuści łagodne środowisko kosmiczne w pobliżu Ziemi w ciemne, oziębłe regiony poza pasem asteroid. Aby poradzić sobie z tymi obciążeniami termicznymi, eksperci przeprowadzili bardzo trudne testy przed uruchomieniem, aby zbadać wytrzymałość Rosetty. Na przykład podgrzali jego zewnętrzne powierzchnie do ponad 150 ° C, a następnie schłodzili do -150 ° C w następnym teście.
Sonda zostanie w pełni reaktywowana przed manewrem spotkania komety w 2014 roku. Czy więc Rosetta okrąży kometę? obiekt o średnicy około 4 kilometrów - podczas gdy przepływa przez wewnętrzny Układ Słoneczny z prędkością 135 000 kilometrów na godzinę. W czasie spotkania? około 675 milionów kilometrów od Słońca? Kometa Churyumow-Gerasimenko prawie nie wykaże żadnej aktywności powierzchniowej. Oznacza to, że charakterystyczna? Śpiączka? (kometa? atmosfera?) i ogon nie zostanie jeszcze uformowany z powodu odległości od Słońca. Ogon komety jest w rzeczywistości wykonany z ziaren pyłu i zamrożonych gazów z powierzchni komety, które odparowują pod wpływem ciepła Słońca.
Przez okres sześciu miesięcy Rosetta będzie dokładnie mapować powierzchnię komety, zanim wybierze miejsce lądowania. W listopadzie 2014 r. Lądownik zostanie wyrzucony ze statku kosmicznego z wysokości, która może wynosić zaledwie jeden kilometr. Przyłożenie będzie odbywać się z prędkością marszu, około jednego metra na sekundę. Natychmiast po przyziemieniu lądownik wystrzeli harpun w ziemię, aby uniknąć odbicia powierzchni z powrotem w przestrzeń kosmiczną, ponieważ sama bardzo słaba grawitacja komety nie utrzymałaby się na lądowniku. Operacje i obserwacje naukowe na powierzchni potrwają co najmniej tydzień, ale mogą trwać wiele miesięcy. Oprócz robienia zbliżeń lądownik wierci w ciemnej skorupie organicznej i pobiera próbki pierwotnych lodów i gazów.
Podczas operacji lądownika i po nim Rosetta będzie kontynuować orbitę i studiować kometę: będzie to pierwszy statek kosmiczny, który w bliskiej odległości będzie świadkiem zmian zachodzących w komecie, gdy kometa zbliża się do Słońca i rozwija swoją śpiączkę i ogon, a następnie odlatuje z tego. Podróż zakończy się w grudniu 2015 roku, po 12 latach przygody, kiedy kometa zbliżyła się do Słońca i jest w drodze do zewnętrznego Układu Słonecznego.
Studiowanie komety na miejscu
Celem Rosetty jest szczegółowe zbadanie komety. Instrumenty na orbicie obejmują kilka kamer i spektrometrów, które działają przy różnych długościach fal: podczerwieni, ultrafioletu, widzialnym i mikrofalowym. Ponadto istnieją różne inne narzędzia do analizy na miejscu. Razem dostarczą między innymi zdjęcia w bardzo wysokiej rozdzielczości oraz informacje o kształcie, gęstości, temperaturze i składzie chemicznym komety. Instrumenty Rosetty analizują gazy i ziarna pyłu w śpiączce, która powstaje, gdy kometa staje się aktywna, a także interakcje z wiatrem słonecznym.
Dziesięć eksperymentów na lądowniku dokona na miejscu analizy składu i struktury powierzchni i materiału pod powierzchnią komety. System wiercenia pobierze próbki do 30 centymetrów pod powierzchnią i poda je do analizatorów składu. Inne przyrządy mierzą właściwości takie jak wytrzymałość powierzchniowa, gęstość, tekstura, porowatość, fazy lodowe i właściwości termiczne. Badania mikroskopowe poszczególnych ziaren powiedzą nam o teksturze.
Operacje naziemne
Wszystkie dane naukowe, w tym te przekazywane z lądownika, będą przechowywane na orbicie dla łącza w dół do Ziemi przy następnym kontakcie ze stacją naziemną. ESA zainstalowała nową antenę kosmiczną w New Norcia, niedaleko Perth w Australii Zachodniej, jako główne łącze komunikacyjne między statkiem kosmicznym a ESOC Mission Control w Darmstadt w Niemczech. Ta antena paraboliczna o średnicy 35 metrów umożliwia zasięg sygnału radiowego na odległość ponad miliona kilometrów od Ziemi. Sygnały radiowe, podróżujące z prędkością światła, zajmą do 50 minut, aby pokonać odległość między statkiem kosmicznym a Ziemią.
Budowanie Rosetty
Rosetta została wybrana jako misja w 1993 roku. Statek kosmiczny został zbudowany przez Astrium Niemcy jako główny wykonawca. Głównymi podwykonawcami są Astrium UK (platforma statków kosmicznych), Astrium France (awionika statków kosmicznych) i Alenia Spazio (montaż, integracja i weryfikacja). Zespół przemysłowy Rosetta obejmuje ponad 50 kontrahentów z 14 krajów europejskich, Kanady i Stanów Zjednoczonych.
Konsorcja naukowe z instytutów z całej Europy i Stanów Zjednoczonych dostarczyły instrumenty na orbicie. Europejskie konsorcjum pod przewodnictwem Niemieckiego Instytutu Badań Kosmicznych (DLR) zapewniło lądownikowi. Rosetta kosztowała 770 mln EUR w warunkach ekonomicznych 2000. Obejmuje to uruchomienie i cały okres działalności rozwojowej i misji od 1996 do 2015 r. Lądownik i eksperymenty, tak zwana „ładowność”, nie zostały uwzględnione, ponieważ są finansowane przez państwa członkowskie za pośrednictwem instytutów naukowych.
Oryginalne źródło: ESA News Release
