Billedkredit: ESA
Det europæiske rumfartsagenturs Rosetta-mission vil være det første rumfartøj, der nogensinde kredser og derefter lander på en fjern komet. Der er dog en vis usikkerhed omkring lanceringen på grund af en boosterulykke med en forbedret Ariane-5 sidste måned. Rumfartøjet skal starte inden udgangen af januar, hvis det skal mødes med Wirtanen; Ellers skal der vælges et nyt mål.
ESAs Rosetta vil være den første mission til at bane og lande på en komet. Kometer er iskolde kroppe, der rejser gennem hele solsystemet og udvikler en karakteristisk hale, når de nærmer sig Solen. Rosetta skal planlægges lanceret ombord på en Ariane-5-raket i januar 2003 fra Kourou, Fransk Guyana.
Beslutningen om lanceringsdatoen træffes inden tirsdag den 14. januar 2003 (se Arianspace's pressemeddelelse nr. 03/02 af 7. januar 2003 eller se på webstedet http://www.arianespace.com). Missionsmålet er Comet Wirtanen, og mødet vil finde sted i 2011. Rosettas navn kommer fra den berømte Rosetta Stone, der for næsten 200 år siden førte til dekryptering af egyptiske hieroglyffer. På en lignende måde håber forskere, at Rosetta-rumfartøjet vil låse op for solsystemets mysterier.
Kometer er meget interessante genstande for forskere, da deres sammensætning afspejler, hvordan solsystemet var, da det var meget ung og stadig 'uafsluttet', for mere end 4600 millioner år siden. Kometer har ikke ændret sig meget siden da. Ved at bane rundt om kometen Wirtanen og landing på den, vil Rosetta indsamle vigtige oplysninger for at forstå oprindelsen og udviklingen af vores solsystem. Det vil også hjælpe med at finde ud af, om kometer bidrog til begyndelsen af livet på Jorden. Kometer er bærere af komplekse organiske molekyler, som, når de leveres til Jorden gennem påvirkninger, måske spillede en rolle i oprindelsen af levende former. Endvidere kan 'flygtige' lyselementer, der er båret af kometer, også have spillet en vigtig rolle i dannelsen af Jordens oceaner og atmosfære.
”Rosetta er et af de mest udfordrende missioner, der nogensinde er udført,” siger professor David Southwood, ESAs videnskabsdirektør. "Ingen før har forsøgt en simulær mission, unik for dens videnskabelige implikationer såvel som for dens komplekse og spektakulære interplanetære rummanøvrer." Før Rosetta når sit mål i 2011, vil Ciretta cirkle solen næsten fire gange på brede løkker i det indre solsystem. I løbet af den lange vandring skal rumfartøjet tåle nogle ekstreme termiske forhold. Når det er tæt på Comet Wirtanen, vil forskere tage det gennem en delikat bremsemanøvre; så vil rumfartøjet tæt bane rundt kometen og falde forsigtigt en lander på den. Det vil være som at lande på en lille, hurtigt bevægende kosmisk kugle, der på nuværende tidspunkt har en næsten ukendt ‘geografi’.
En fantastisk 8-årig interplanetær trek
Rosetta er et rumskibfartøj på 3 meter, der er ca. 3 meter høj, med to 14 meter lange solcellepaneler. Det består af en orbiter og en lander. Lander er ca. 1 meter på tværs og 80 centimeter høj. Det vil blive fastgjort til siden af Rosetta-orbiter under rejsen til Comet Wirtanen. Rosetta udfører i alt 21 eksperimenter, 10 af dem på landeren. De vil blive holdt i dvale under det meste af dets 8-årige tur mod Wirtanen.
Hvad gør Rosettas cruise så længe? På møde tidspunktet vil kometen Wirtanen være så langt fra solen som Jupiter er. Ingen launcher kunne muligvis få Rosetta der direkte. ESAs rumfartøj vil samle hastighed fra tyngdekraft 'spark' leveret af tre planetariske fly-bys: en af Mars i 2005 og to af Jorden i 2005 og 2007. Under turen besøger Rosetta også to asteroider, Otawara (i 2006) og Siwa (i 2008). Under disse møder tænder forskere Rosettas instrumenter til kalibrering og videnskabelige undersøgelser.
Lange ture i dybt rum inkluderer mange farer, såsom ekstreme temperaturændringer. Rosetta vil forlade det godartede miljø i nærjordens plads til de mørke, frigide regioner uden for asteroide bæltet. For at styre disse termiske belastninger har eksperter udført meget hårde pre-lanceringstest for at studere Rosettas udholdenhed. For eksempel har de opvarmet dens ydre overflader til mere end 150 grader celsius og derefter afkølet det hurtigt til -180 grader celsius i den næste test.
Videnskabsmænd vil fuldt ud genaktivere rumfartøjet inden kometen møder manøvrering i 2011. Derefter går Rosetta i kredsløb om kometen, en genstand kun 1,2 km bred, mens den krydstogter gennem det indre solsystem på 135 000 kilometer i timen. På tidspunktet for møde, omkring 675 millioner kilometer fra solen, vil Wirtanen næppe vise nogen overfladeaktivitet. Det karakteristiske koma (kometens ‘atmosfære’) og halen vil endnu ikke have dannet sig på grund af den store afstand fra solen. Kometens hale består af støvkorn og frosne gasser fra kometens overflade, der fordampes på grund af solens varme.
I seks måneder kortlægger Rosetta omfattende kometoverfladen, inden du vælger et landingssted. I juli 2012 udsætter landmanden selv fra rumfartøjet fra en højde på kun en kilometer. Touchdown finder sted med gåhastighed - mindre end 1 meter i sekundet. Umiddelbart efter touchdown skyder landmanden en harpun i jorden for at undgå at sprænge overfladen tilbage i rummet. Det skal gøre dette, fordi kometens ekstremt svage tyngdekraft alene ikke vil holde fast ved landeren. Drift og videnskabelige observationer på kometoverfladen varer mindst 65 timer, men kan fortsætte i mange måneder.
Under og efter landeroperationerne fortsætter Rosetta med at bane rundt og studere kometen. Rosetta vil være det første rumfartøj, der på tæt hold er vidne til ændringerne, der finder sted i en komet, når kometen nærmer sig Solen og vokser sin koma og hale. Turen slutter i juli 2013, efter 10,5 års eventyr, når kometen er tættest på Solen.
Studerer en komet på stedet
Rosettas mål er at undersøge en komet i detaljer. Instrumenterne på Rosettas orbiter inkluderer flere kameraer, spektrometre og eksperimenter, der fungerer på forskellige bølgelængder - infrarød, ultraviolet, mikrobølgeovn, radio - og et antal sensorer. De giver blandt andet meget høje opløsninger og information om kometen form, densitet, temperatur og kemisk sammensætning. Rosettas instrumenter vil analysere gasser og støvkorn i det såkaldte koma, der dannes når kometen bliver aktiv, samt interaktionen med solvinden.
De 10 instrumenter om bord på landeren vil foretage en analyse på stedet af sammensætningen og strukturen af kometets overflade og undergrundsmateriale. Et boresystem vil tage prøver ned til 30 centimeter under overfladen og føre disse til 'sammensætningsanalysatorerne'. Andre instrumenter måler egenskaber såsom styrke på nær overflade, densitet, struktur, porøsitet, isfaser og termiske egenskaber. Mikroskopiske undersøgelser af individuelle kerner fortæller os om tekstur. Derudover vil instrumenter på landeren undersøge, hvordan kometen ændrer sig i løbet af dagen-natcyklus, og mens den nærmer sig Solen.
Jordoperationer
Data fra landeren videresendes til orbiteren, der gemmer dem til nedlink til Jorden ved den næste kontaktstation på jorden. ESA har installeret en ny deep-space antenne i New Norcia, nær Perth i Western Australia, som den vigtigste kommunikationsforbindelse mellem rumfartøjet og ESOC Mission Control i Darmstadt, Tyskland. Denne parabolske antenne med en diameter på 35 meter giver radiosignalet mulighed for at nå afstande på mere end 1 million kilometer fra Jorden. Radiosignalerne, der kører med lysets hastighed, vil tage op til 50 minutter at dække afstanden mellem rumfartøjet og Jorden.
Rosettas Science Operations Center, der er ansvarlig for at indsamle og distribuere de videnskabelige data, vil dele en placering på ESOC og ESTEC i Noordwijk, Holland. Lander Control Center er placeret i DLR i Köln, Tyskland og Lander Science Center i CNES i Toulouse, Frankrig.
Bygning Rosetta
Rosetta blev valgt som mission i 1993. Rumfartøjet er blevet bygget af Astrium Tyskland som hovedentreprenør. Største underleverandører er Astrium UK (rumfartøjsplatform), Astrium Frankrig (rumfartøjsflyvning) og Alenia Spazio (samling, integration og verifikation). Rosettas industrielle team involverer mere end 50 entreprenører fra 14 europæiske lande og De Forenede Stater.
Videnskabelige konsortier fra institutter i hele Europa og De Forenede Stater har leveret instrumenterne på orbiteren. Et europæisk konsortium under ledelse af det tyske luftfartsundersøgelsesinstitut (DLR) har leveret lander. Rosetta har kostet ESA 701 millioner euro ved økonomiske forhold i 2000. Dette beløb inkluderer lanceringen og hele perioden med udviklings- og missionsoperationer fra 1996 til 2013. Lander og eksperimenter, den såkaldte 'nyttelast', er ikke inkluderet, da de er finansieret af medlemslandene gennem de videnskabelige institutter.
