Missieplanners van ESA Rosetta hebben 12 november, een dag later dan aanvankelijk gepland, geselecteerd voor de historische landing van Philae op het oppervlak van een komeet. De landing op 67P / Churyumov-Gerasimenko zal vooral een uitdaging vormen voor de lander van de wasmachine. Hoewel missiewetenschappers hun keuze voor een komeet voor de missie als ongelooflijk goed beschouwen voor wetenschappelijk onderzoek en ontdekking, zorgen de onregelmatige vorm en het ruige terrein ook voor een riskante landing. De hele landing is niet anders dan de uitdaging waarmee je wordt geconfronteerd bij het schieten van een bewegend doelwit in een carnaval-arcadespel; dit bewegende doelwit ligt echter 20 kilometer lager en draait ook.
Om 8:35 GMT (3:35 EST) begint de landingssequentie met de release van Philae door Rosetta op een hoogte van 20 kilometer boven de komeet. De verwachte tijd van touchdown is zeven uur later - 15:35 GMT (10:35 uur EST). Tijdens de afdaling maakt Philae's ROLIS-camera een continue reeks foto's. De komeet zal tijdens de afdaling meer dan een halve omwenteling maken; De rotatiesnelheid van komeet P67 is 12,4 uur. De landingsplaats bevindt zich eigenlijk aan de andere kant van de komeet wanneer Philae wordt losgelaten en draait rond, en als alles volgens plan verloopt, ontmoet u Philae op landingsplaats J.
Vóór 12 november behouden missieplanners de mogelijkheid om te landen op locatie C. Als de alternatieve locatie wordt gekozen, begint de afdaling om 13:04 GMT ook op 12 november, maar vanaf een hoogte van 12,5 kilometer, een afdalingstijd van 4 uur.
Rosetta zal Philae uitwerpen met een beginsnelheid van ongeveer 2 1/2 kilometer per uur. Omdat de komeet zo klein is, zal zijn zwaartekracht weinig extra snelheid toevoegen aan Philae als hij naar de oppervlakte valt. Philae bevindt zich in wezen op een ballistisch traject en heeft geen middelen om zijn pad aan te passen.
De acties van de Philae-boordcomputer beginnen slechts enkele seconden na het aanraken. Het heeft een landingsvoortstuwingssysteem, maar in tegenstelling tot conventionele systemen die het voertuig vertragen voor een zachte landing, is Philae’s ontworpen om de lander stevig op het komeetoppervlak te duwen. Er is geen garantie dat Philae op een plat horizontaal oppervlak zal landen. Een helling is waarschijnlijker en de raket duwt de drie poten van de kleine lander de helling op.
Er zullen landende harpoenen worden afgevuurd die worden vastgemaakt aan kabels die worden ingetrokken om Philae ook te helpen rechtop terug te keren en zich aan het oppervlak te hechten. Philae zou zelfs kunnen stuiteren of omvallen als het raketsysteem en de harpoenen hun werk niet doen.
Onder elk van de drie voetzolen bevinden zich echter ijsschroeven die zullen proberen om Philae te boren en aan het oppervlak te bevestigen. Dit is afhankelijk van het functioneren van de harpoenen en / of raketten, anders kan de actie van de oefeningen weerstand ondervinden van harde grond en de lander eenvoudig omhoog duwen in plaats van hem vast te zetten. Philae heeft ook een gyro aan boord om zijn houding tijdens de afdaling te behouden, en een schokdemper op de nek van het voertuig die het hoofdlichaam aan de landingssteunen bevestigt.
Er werden tien landingsplaatsen uitgekozen, vervolgens teruggebracht tot vijf en uiteindelijk, op 15 september, kozen ze locatie J op de kop van de kleinere lob - de kop van de rubberen eend, met site C als back-up. Onzekerheid in de vrijlating en het traject van de afdaling naar het oppervlak van de komeet betekent dat de planners een vierkante kilometer oppervlakte moesten vinden om te landen. Maar komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko bood eenvoudigweg geen site met zoveel vlakte vrij van kliffen en rotsblokken. Philae zal worden vrijgelaten om te landen op Site J, dat wat vlak terrein biedt, maar slechts ongeveer een kwart van het gebied dat nodig is om een veilige landing te garanderen. Philae zou kunnen eindigen op de rand van een klif of bovenop een grote rots en omvallen.
Het grondcontroleteam van Rosetta heeft geen middelen om Philae tijdens de afdaling te controleren en aan te passen. Zo zou het moeten zijn, omdat de reistijd voor telecommunicatie van het ruimtevaartuig naar de aarde niet in realtime kan worden geregeld. De uitvoeringstijd en de opdrachtsequentie worden dagen vóór de landing op 12 november aan Rosetta geleverd. En grondcontrole moet Rosetta manoeuvreren terwijl Philae nog steeds vastzit aan een exact punt in de ruimte waar de vrijlating van Philae moet plaatsvinden. Elke onnauwkeurigheid in het eerste loslaatpunt zal helemaal naar de oppervlakte worden vertaald en Philae zou op een ongewenste afstand van Site J terechtkomen. Grondverkeersleiders hebben echter anderhalve maand de tijd om simulaties van de landing vele malen te oefenen met een model van de komeetkern. Met oefening en meer waarnemingsgegevens tussen nu en de landing, zullen de beginvoorwaarden en het model van de komeet in de computersimulatie verbeteren en de kans op een nabije landing op Site J. verbeteren.
Eerdere Space Magazine-artikelen over Rosetta's Philae:
