Πιστωτική εικόνα: ESA
Η Rosetta πρόκειται να εκτοξευτεί με πύραυλο Ariane-5 στις 26 Φεβρουαρίου από το Κουρού της Γαλλικής Γουιάνας.
Αρχικά χρονομετρήθηκε για να ξεκινήσει περίπου πριν από ένα χρόνο, το ταξίδι της Rosetta έπρεπε να αναβληθεί, ως προφύλαξη, μετά την αποτυχία μιας διαφορετικής έκδοσης του Ariane-5 τον Δεκέμβριο του 2002. Αυτή θα είναι η πρώτη αποστολή σε τροχιά και προσγείωση σε έναν κομήτη, μία των παγωμένων σωμάτων που ταξιδεύουν σε όλο το Ηλιακό Σύστημα και αναπτύσσουν μια χαρακτηριστική ουρά όταν πλησιάζουν στον Ήλιο.
Αυτή η καθυστέρηση σήμαινε ότι ο στόχος της αρχικής αποστολής, ο κομήτης Wirtanen, δεν μπορούσε πλέον να επιτευχθεί. Αντ 'αυτού, έχει επιλεγεί ένας νέος στόχος, ο κομήτης 67P / Churyumov-Gerasimenko, που θα αντιμετωπίσει η Rosetta το 2014 μετά από μια «μπάλα μπιλιάρδου»; ταξίδι στο Ηλιακό Σύστημα που διαρκεί περισσότερο από δέκα χρόνια. Το όνομα της Rosetta προέρχεται από το περίφημο «Rosetta Stone», από το οποίο οι αιγυπτιακές ιερογλυφικές αποκρυπτογραφήθηκαν πριν από περίπου 200 χρόνια. Με παρόμοιο τρόπο, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι το διαστημικό σκάφος Rosetta θα ξεκλειδώσει τα μυστήρια του Ηλιακού Συστήματος.
Οι κομήτες είναι πολύ ενδιαφέροντα αντικείμενα για τους επιστήμονες, καθώς η σύνθεσή τους αντικατοπτρίζει το πώς ήταν το Ηλιακό Σύστημα όταν ήταν πολύ νέος και ακόμα «ημιτελής», πριν από περισσότερα από 4600 εκατομμύρια χρόνια. Οι κομήτες δεν έχουν αλλάξει πολύ από τότε. Στην τροχιά του Κομήτη Churyumov-Gerasimenko και την προσγείωση, η Rosetta θα συλλέξει πληροφορίες απαραίτητες για την κατανόηση της προέλευσης και της εξέλιξης του Ηλιακού μας Συστήματος. Θα βοηθήσει επίσης να ανακαλύψετε εάν οι κομήτες συνέβαλαν στην αρχή της ζωής στη Γη. Στην πραγματικότητα οι κομήτες είναι φορείς πολύπλοκων οργανικών μορίων που, παραδόθηκαν στη Γη μέσω κρούσεων, ίσως έπαιξαν ρόλο στην προέλευση των ζωντανών μορφών. Επιπλέον, «πτητικό»; Τα ελαφριά στοιχεία που μεταφέρονται από τους κομήτες θα μπορούσαν επίσης να έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των ωκεανών και της ατμόσφαιρας της Γης.
«Η Rosetta είναι μία από τις πιο δύσκολες αποστολές που έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι τώρα»; λέει ο καθηγητής David Southwood, Διευθυντής Επιστημών της ESA. "Κανείς δεν προσπάθησε ποτέ μια τέτοια αποστολή, μοναδική για τις επιστημονικές της επιπτώσεις, καθώς και για τους πολύπλοκους και θεαματικούς διαπλανητικούς διαστημικούς ελιγμούς της." Πριν επιτύχει το στόχο της το 2014, η Rosetta θα περιβάλλει τον Ήλιο τέσσερις φορές σε μεγάλους βρόχους στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Κατά τη διάρκεια του μεγάλου ταξιδιού του, το διαστημικό σκάφος θα πρέπει να υπομείνει σε ακραίες θερμικές συνθήκες. Μόλις βρεθεί κοντά στον κομήτη Churyumov-Gerasimenko, οι επιστήμονες θα το κάνουν μέσω ενός λεπτού ελιγμού πέδησης. το διαστημικό σκάφος τότε θα περιβάλλει τον κομήτη και θα ρίξει απαλά έναν εκφορτωτή πάνω του. Θα προσγειωθεί σε μια μικρή, γρήγορη, κοσμική σφαίρα; για τη γεωγραφία του οποίου είναι ελάχιστα γνωστά ακόμη.
Ένα καταπληκτικό 10ετές διαπλανητικό ταξίδι
Η Rosetta είναι ένα διαστημικό σκάφος τύπου κουτιού τριών τόνων ύψους περίπου 3 μέτρων, με δύο ηλιακούς συλλέκτες 14 μέτρων. Αποτελείται από έναν τροχιά και έναν εκφορτωτή. Ο εκφορτωτής έχει μήκος περίπου 1 μέτρο και ύψος 80 εκατοστά. Θα προσκολληθεί στην πλευρά του τροχιά κατά τη διάρκεια του ταξιδιού στον Κομήτη Churyumov-Gerasimenko. Η Rosetta πραγματοποιεί συνολικά 21 πειράματα, 10 από αυτά στο lander. Θα κρατηθούν σε κατάσταση αδρανοποίησης κατά τη διάρκεια των περισσότερων 10ετών ταξιδιών του προς τον κομήτη.
Γιατί η κρουαζιέρα της Rosetta πρέπει να διαρκέσει τόσο πολύ; Για να φτάσει στον Κομήτη Churyumov-Gerasimenko, το διαστημικό σκάφος πρέπει να βγει στο βαθύ διάστημα τόσο μακριά από τον Ήλιο όσο ο Δίας. Κανένας εκτοξευτής δεν θα μπορούσε ενδεχομένως να μεταφέρει τη Rosetta απευθείας. Το διαστημικό σκάφος της ESA θα συγκεντρώσει ταχύτητα από βαρυτικά; κλωτσιές; παρέχονται από τέσσερις πλανητικούς fly-bys: έναν από τον Άρη το 2007 και τρεις από τη Γη το 2005, 2007 και 2009. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, η Rosetta θα περάσει επίσης δύο φορές μέσω της αστεροειδούς ζώνης, όπου θα πετάξει με ένα ή περισσότερα από αυτά τα πρωτόγονα τα αντικείμενα είναι δυνατά. Έχουν ήδη προσδιοριστεί ορισμένοι υποψήφιοι στόχοι, αλλά η τελική επιλογή θα γίνει μετά την έναρξη, αφού η ποσότητα του πλεονάσματος καυσίμου έχει επαληθευτεί από τους μηχανικούς της αποστολής. Κατά τη διάρκεια αυτών των συναντήσεων, οι επιστήμονες σκοπεύουν να ενεργοποιήσουν τα όργανα της Rosetta για επιστημονικές μελέτες αυτών των κυρίως ανεξερεύνητων σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος.
Τα μεγάλα ταξίδια στο βαθύ διάστημα περιλαμβάνουν πολλούς κινδύνους, όπως ακραίες αλλαγές στη θερμοκρασία. Η Rosetta θα αφήσει το καλοήθη περιβάλλον του χώρου κοντά στη Γη στις σκοτεινές, ψυχρές περιοχές πέρα από τον αστεροειδή ιμάντα. Για τη διαχείριση αυτών των θερμικών φορτίων, οι ειδικοί έχουν κάνει πολύ σκληρές δοκιμές πριν από την εκτόξευση για να μελετήσουν την αντοχή της Rosetta. Για παράδειγμα, έχουν θερμανθεί οι εξωτερικές επιφάνειές του σε περισσότερους από 150 ° C, στη συνέχεια ψύχθηκαν στους -150 ° C στην επόμενη δοκιμή.
Το διαστημικό σκάφος θα επανενεργοποιηθεί πλήρως πριν από το ραντεβού του κομήτη το 2014. Τότε, η Rosetta θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον κομήτη; ένα αντικείμενο διαμέτρου περίπου 4 χιλιομέτρων - ενώ ταξιδεύει μέσω του εσωτερικού ηλιακού συστήματος στα 135.000 χιλιόμετρα την ώρα. Τη στιγμή του ραντεβού; περίπου 675 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο; Ο κομήτης Churyumov-Gerasimenko δεν θα δείξει καμία επιφανειακή δραστηριότητα. Αυτό σημαίνει ότι το χαρακτηριστικό «κώμα» (η ατμόσφαιρα του κομήτη;) και η ουρά δεν θα σχηματιστούν ακόμη, λόγω της απόστασης από τον Ήλιο. Η ουρά του κομήτη είναι στην πραγματικότητα κατασκευασμένη από κόκκους σκόνης και κατεψυγμένα αέρια από την επιφάνεια του κομήτη που εξατμίζεται λόγω της θερμότητας του Ήλιου.
Σε διάστημα έξι μηνών, η Rosetta θα χαρτογραφήσει εκτενώς την επιφάνεια του κομήτη, πριν επιλέξει έναν ιστότοπο προσγείωσης. Τον Νοέμβριο του 2014, ο εκφορτωτής θα αποβληθεί από το διαστημικό σκάφος από ύψος που θα μπορούσε να είναι τόσο χαμηλό όσο ένα χιλιόμετρο. Το Touchdown θα είναι σε ταχύτητα περπατήματος, περίπου ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο. Αμέσως μετά το touchdown, ο εκφορτωτής θα πυροβολήσει ένα καμάκι στο έδαφος για να αποφύγει να αναπηδήσει από την επιφάνεια πίσω στο διάστημα, καθώς η πολύ αδύναμη βαρύτητα του κομήτη από μόνη της δεν θα συγκρατούσε τον προσγειωτή. Οι εργασίες και οι επιστημονικές παρατηρήσεις στην επιφάνεια θα διαρκέσουν τουλάχιστον μια εβδομάδα, αλλά μπορεί να συνεχιστούν για πολλούς μήνες. Εκτός από τη λήψη κοντινών φωτογραφιών, ο εκφορτωτής θα τρυπήσει στο σκοτεινό οργανικό φλοιό και θα δειγματίσει τα αρχέγονα παγάκια και αέρια.
Κατά τη διάρκεια και μετά τις επιχειρήσεις προσγείωσης, η Rosetta θα συνεχίσει να περιστρέφεται σε τροχιά και να μελετά τον κομήτη: θα είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που θα παρακολουθεί σε κοντινή απόσταση τις αλλαγές που συμβαίνουν σε έναν κομήτη όταν ο κομήτης πλησιάζει τον Ήλιο και μεγαλώνει τον κώμα και την ουρά του και μετά ταξιδεύει μακριά από αυτό. Το ταξίδι θα τελειώσει τον Δεκέμβριο του 2015, μετά από 12 χρόνια περιπέτειας, όταν ο κομήτης έχει κάνει την πιο κοντινή του προσέγγιση στον Ήλιο και βρίσκεται στο δρόμο προς το εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα.
Μελετώντας έναν κομήτη επί τόπου
Ο στόχος της Rosetta είναι να εξετάσει τον κομήτη με μεγάλη λεπτομέρεια. Τα όργανα της τροχιάς περιλαμβάνουν αρκετές κάμερες και φασματόμετρα που λειτουργούν σε διαφορετικά μήκη κύματος: υπέρυθρες, υπεριώδεις, ορατές και φούρνο μικροκυμάτων. Επιπλέον, υπάρχουν διάφορα άλλα μέσα για να κάνετε in situ ανάλυση. Μαζί, θα παρέχουν, μεταξύ άλλων, εικόνες υψηλής ανάλυσης και πληροφορίες σχετικά με το σχήμα, την πυκνότητα, τη θερμοκρασία και τη χημική σύνθεση του κομήτη. Τα όργανα της Rosetta θα αναλύσουν τα αέρια και τους κόκκους σκόνης στον κώμα που σχηματίζεται όταν ο κομήτης ενεργοποιηθεί, καθώς και την αλληλεπίδραση με τον ηλιακό άνεμο.
Τα δέκα πειράματα στο lander θα κάνουν μια επιτόπια ανάλυση της σύνθεσης και της δομής του υλικού της επιφάνειας και του υπογείου κομήτη. Ένα σύστημα γεώτρησης θα πάρει δείγματα έως 30 εκατοστά κάτω από την επιφάνεια και θα τα τροφοδοτήσει στους αναλυτές σύνθεσης. Άλλα όργανα θα μετρήσουν ιδιότητες όπως αντοχή κοντά στην επιφάνεια, πυκνότητα, υφή, πορώδες, φάσεις πάγου και θερμικές ιδιότητες. Οι μικροσκοπικές μελέτες μεμονωμένων κόκκων θα μας πουν για την υφή.
Επίγειες λειτουργίες
Όλα τα επιστημονικά δεδομένα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που μεταδίδονται από τον εκφορτωτή, θα αποθηκευτούν στον τροχιά για κατερχόμενη σύνδεση με τη Γη στην επόμενη επαφή του σταθμού εδάφους. Η ESA εγκατέστησε μια νέα κεραία μεγάλου διαστήματος στο New Norcia, κοντά στο Περθ της Δυτικής Αυστραλίας, ως τον κύριο σύνδεσμο επικοινωνίας μεταξύ του διαστημικού σκάφους και του ESOC Mission Control στο Ντάρμσταντ της Γερμανίας. Αυτή η παραβολική κεραία διαμέτρου 35 μέτρων επιτρέπει στο ραδιοφωνικό σήμα να φτάσει σε αποστάσεις πάνω από ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα από τη Γη. Τα ραδιοσήματα, που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, θα διαρκέσουν έως και 50 λεπτά για να καλύψουν την απόσταση μεταξύ του διαστημικού σκάφους και της Γης.
Κτίριο Rosetta
Η Rosetta επελέγη ως αποστολή το 1993. Το διαστημικό σκάφος κατασκευάστηκε από την Astrium Germany ως κύριος εργολάβος. Οι σημαντικότεροι υπεργολάβοι είναι οι Astrium UK (πλατφόρμα διαστημικών σκαφών), Astrium France (avionics διαστημικού σκάφους) και Alenia Spazio (συναρμολόγηση, ολοκλήρωση και επαλήθευση). Η βιομηχανική ομάδα της Rosetta περιλαμβάνει περισσότερους από 50 εργολάβους από 14 ευρωπαϊκές χώρες, τον Καναδά και τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Επιστημονικές κοινοπραξίες από ινστιτούτα σε ολόκληρη την Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες παρείχαν τα μέσα στον τροχιά. Μια ευρωπαϊκή κοινοπραξία υπό την ηγεσία του Γερμανικού Ινστιτούτου Αεροδιαστημικής Έρευνας (DLR) έχει παράσχει το lander. Η Rosetta έχει κοστίσει 770 εκατομμύρια ESA σε οικονομικές συνθήκες 2000. Αυτό περιλαμβάνει την έναρξη και ολόκληρη την περίοδο ανάπτυξης και αποστολών αποστολής από το 1996 έως το 2015. Οι εκφορτωτές και τα πειράματα, το λεγόμενο «ωφέλιμο φορτίο», δεν περιλαμβάνονται, καθώς χρηματοδοτούνται από τα κράτη μέλη μέσω επιστημονικών ινστιτούτων.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
