Mija rok od pobytu sondy Rosetta przy komecie 67P/Czuriumow-Gierasimienko. Z tego względu Kosmonauta.net przygotował artykuł podsumowujący doniosłe wydarzenia związane z misją w tym okresie.
Rok temu, 6 sierpnia, inżynierowie i naukowcy ESA wstrzymali oddech: Rosetta z lądownikiem Philae na pokładzie, rozpoczęła manewr umożliwiający orbitowanie wokół jądra komety (“Wejście na orbitę” jest uproszczeniem – 67P/Czuriumow-Gierasimienko jest zbyt małym obiektem, by być w stanie utrzymać sondę na swojej orbicie. W tym przypadku “wejście na orbitę” oznacza dostosowanie wokółsłonecznej orbity sondy Rosetta do orbity komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko).
Jednakże zanim doszło do tego manewru, upłynęło wiele czasu. Misja sondy Rosetta rozpoczęła się 2 marca 2004 roku. Przez kolejne dziesięć lat Rosetta krążyła po wewnętrznym Układzie Słonecznym, dokonując bliskich przelotów obok Ziemi (trzy razy, w 2005 roku, w 2007 roku i w 2009 roku), obok Marsa (w 2007 roku) oraz przelotów obok dwóch planetoid – 2867 Šteins (2008 rok) i 21 Lutetia (2010 rok).
W 2011 roku sonda Rosetta weszła w tryb hibernacji. Wybudzenie nastąpiło 20 stycznia 2014 roku – jak się szybko okazało, wszystkie instrumenty sondy przetrwały dwa i pół roku z dala od Słońca.
Tuż po udanym manewrze, ESA opublikowała zdjęcie komety, z bardzo dużą ilością detali na powierzchni. Dodatkowo wyraźnie widać intrygujący kształt komety – świadczący o tym, że jest ona zlepkiem dwóch ciał!
Obraz komety 67P / Credits – ESA/MPS/Rosetta
Instrumenty naukowe Rosetty, których zadaniem jest obserwacja pyłu kometarnego, rozpoczęły swoją pracę niezwłocznie po wejściu na orbitę komety. Instrument Grain Impact Analyser and Dust Accumulator (GIADA – analizator uderzeń ziaren i akumulacji pyłu) przechwycił pierwsze ziarna pyłu z komety 67P/Czuriumow-Gierasiemienko. Pierwsze ziarno uderzyło w detektor z pędem wynoszącym 9,8⋅10-10 kg⋅m/s (±1⋅10-10 kg⋅m/s), czyli tuż ponad progiem detekcji instrumentu.
Kolejny instrument, który wykrył pył to COSIMA. Ma on za zadanie przechwytywać ziarna pyłu (>10 μm średnicy) na kwadratowych jednocentymetrowych płytkach. Następnie są one fotografowane za pomocą mikroskopu optycznego, w celu analizy wielkości przechwyconych ziaren. Wybrane ziarna są później kierowane do analizy spektrometrią mas.
Ziarna pyłu na płytce instrumentu COSIMA / Credits: ESA/Rosetta/MPS for COSIMA Team MPS/CSNSM/UNIBW/TUORLA/IWF/IAS/ESA/BUW/MPE/LPC2E/LCM/FMI/UTU/LISA/UOFC/vH&S
Odkrycia postępowały. Analizator gazów z komety ROSINA (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis) wykrył pierwsze cząstki gazów. Zgodnie z oczekiwaniami, głównymi składnikami komy okazała się być woda, tlenek i ditlenek węgla, emitowane spod powierzchni komety, z miejsc, które przyrząd VIRTIS pokazywał jako ciemne i porowate. Wykryto też małe ilości amoniaku, metanu i metanolu.
Nieoczekiwanym zjawiskiem zarejestrowanym przez instrument ROSINA była zmiana składu komy zależnie od miejsca przebywania Rosetty. Czasem tlenek węgla był w niej tak samo obfity jak woda, a czasem stanowił tylko 10% rejestrowanego składu.
Lądowanie Philae – w wersji komiksowej. Credits: ESA
Trzy miesiące po serii przelotów przy komecie 67P/Czuriumow-Gierasiemienko, nastąpił przełomowy moment misji: lądownik Philae został opuszczony w kierunku powierzchni komety. Na lądowisko wybrano tajemniczo brzmiący „obszar J” (zdjęcia wszystkich zakładanych lądowisk jak i „obszaru J” poniżej – już z nazwą własną „Agilkia”).
Pięć miejsc-kandydatów do lądowania Philae
Obszar J na komecie 67P/C-G widziany z sondy Rosetta z odległości ok. 30 km / Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
Co ciekawe, Philae nie lądował raz, a trzy razy, ponieważ za pierwszym podejściem odbił się na wysokość 1 kilometra i dryfował nad powierzchnią komety dwie godziny, by odbić się ponownie i przelecieć znowu kilka minut. Po tym lądownik osiadł… niestety w zacienionym miejscu, więc nie można było pozyskać energii z paneli słonecznych. Lądownik przeprowadził zaprogramowane badania naukowe, wysłał dane na Ziemię i zamilknął… aby przebudzić się znowu w czerwcu tego roku i przesłać kolejne pakiety danych (aktualnie utracono już łączność z lądownikiem).
Prawdopodobne położenie i zorientowanie Philae w przestrzeni pokazane na AGU14 / Credit: ESA/Rosetta/Philae/CNES/FD
Warto wspomnieć o polskim akcencie związanym z lądownikiem. Na jego pokładzie znajdował się penetrator gruntu MUPUS, który niestety nie spełnił swego zadania – materiał kometarny okazał się twardszy niż zakładano (to także istotny wynik naukowy).
Instrument MUPUS misji Rosetta, częściowo zbudowany przez polskie Centrum Badań Kosmicznych PAN / Credit: CBK PAN
Wróćmy do Rosetty. Orbiter musiał oddalić się od jądra komety, ponieważ wraz ze zbliżaniem się do Słońca, z wnętrza obiektu zaczęło odpadać coraz więcej niebezpiecznych odłamków, które mogły uszkodzić orbiter lub zakłócić działanie jego systemu nawigacyjnego opartego na mapach gwiazd (star sensor). Ciekawe zdjęcie postrzępionego klifu, z którego prawdopodobnie oddzielają się niewielkie odłamki, wykonał Philae:
Fragment otoczenia Philae, nawis nazwany “Perihelion Cliff” – zdjęcie z kamery CIVA przedstawione na AGU 2014 / Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA
Rosetta wykryła w tym czasie różnice w składzie wody z komety względem ziemskiej wody. To bardzo istotna informacja, ponieważ część teorii zakłada, że woda na Ziemi pochodzi z komet. Detekcja cząstek azotu z komety pozwoliła określić miejsce narodzenia komety: Pas Kuipera.
Kometa zbliża się do swojego peryhelium (punkt ten zostanie osiągnięty 13 sierpnia), przez co jej aktywność wzrasta. Rosetta będzie miała najprawdopodobniej szansę na zebranie danych o materiale ukrytym we wnętrzu komety, kiedy sublimacja osiągnie swoje maksimum. Tak więc dane naukowe wciąż będą napływać.
Jest to jedna z najbardziej ambitnych misji ostatnich lat i wraz z przelotem New Horizons obok Plutona zamyka pewien rozdział naszej eksploracji Układu Słonecznego, ponieważ uzyskaliśmy dane o istotnym składniku Systemu: kometach z Pasa Kuipera.
Źródło: ESA
Dodatkowe informacje:
Philae:
- [1] Marzec 2014: Lądownik Philae wybudzony.
- [2] 22 Sierpnia 2014: Wybór miejsca do lądowania Philae.
- [3] 25 Sierpnia 2014: Pięć miejsc-kandydatów do lądowania Philae.
- [4] 15 Września 2014: Znamy miejsce, więc co dalej?
- [5] 27 Września 2014: Lądowanie Philae 12 listopada.
- [6] Październik 2014: Potwierdzono scenariusz lądowania Philae.
- [7] Listopad 2014: Relacja z lądowania Philae: Dzień 1, Dzień 2, Dzień 3.
- [8] 16 Listopada 2014: Podsumowanie lądowania.
- [9] 17 Listopada 2014: Philae w obiektywie OSIRIS-a.
- [10] 30 Listopada 2014: Czy Philae zahaczył o zbocze krateru?
- [11] 3 Grudnia 2014: PTOLEMY otrzymał ponad 300 widm masowych.
- [12] 19 Grudnia 2014: Philae po AGU.
- [13] Marzec 2015: Próba kontaktu z Philae.
- [14] 12 Czerwca 2014:Philae odnaleziony?
- [15] 14 Czerwca 2014: Philae żyje i nadaje!
- [16] 11 Lipca 2014: Stabilny kontakt.
- [17] 21 Lipca 2014: Kłopoty z ponownym nawiązaniem łączności.
- [18] DYSKUSJA NA POLSKIM FORUM ASTRONAUTYCZNYM
Rosetta (informacje z ostatniego roku):
- [1] 3 Sierpnia 2014: Rosetta – blisko celu!
- [2] 5 Sierpnia 2014: Wejście na orbitę 67P.
- [3] 14 Sierpnia 2014: Pierwsze ziarna pyłu kometarnego.
- [4] 9 Września 2014: Mapa morfologiczna i pył kometarny.
- [5] 10 Września 2014: Rosetta i kometa na jednym zdjęciu!
- [6] 14 Września 2014: ROSINA zarejestrowała gazy kometarne.
- [7] 16 Września 2014: MIRO wykrywa coraz więcej wody.
- [8] Listopad 2014: Agilika, manewry i wolne licencje.
- [9] 10 Grudnia 2014: Woda na Ziemi nie z 67P.
- [10] 24 Grudnia 2014: Obraz pierwszej zarejestrowanej drobiny.
- [11] Luty 2015: Poznawanie komety.
- [12] Lipiec 2013: Peryhelium, Science i zdjęcie z 9 metrów.
- [13] DYSKUSJA NA POLSKIM FORUM ASTRONAUTYCZNYM
Dodatkowe media:
- Film Tomka Bagińskiego AMBITION.
- Filmy animowane o Rosetta i Philae.
- Album fotograficzny ESA “Year at a comet“
