Afbeelding tegoed: ESA
De lancering van Rosetta aan boord van een Ariane-5-raket is gepland op 26 februari vanuit Kourou, Frans Guyana.
Oorspronkelijk was de timing ongeveer een jaar geleden begonnen, maar Rosetta's reis moest uit voorzorg worden uitgesteld na het mislukken van een andere versie van Ariane-5 in december 2002. Dit zal de eerste missie zijn die in een baan om de aarde draait en op een komeet zal landen. van de ijzige lichamen die door het zonnestelsel reizen en een karakteristieke staart ontwikkelen wanneer ze de zon naderen.
Door deze vertraging kon het doel van de oorspronkelijke missie, komeet Wirtanen, niet meer worden bereikt. In plaats daarvan is gekozen voor een nieuw doelwit, komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko, die Rosetta in 2014 zal tegenkomen na een? Biljartbal? reis door het zonnestelsel die meer dan tien jaar duurt. Rosetta? S naam komt van de beroemde? Rosetta Stone?, Waaruit Egyptische hiërogliefen bijna 200 jaar geleden werden ontcijferd. Op dezelfde manier hopen wetenschappers dat het Rosetta-ruimtevaartuig de mysteries van het zonnestelsel zal ontrafelen.
Kometen zijn zeer interessante objecten voor wetenschappers, omdat hun samenstelling weerspiegelt hoe het zonnestelsel was toen het nog heel jong was en nog steeds 'onaf', meer dan 4600 miljoen jaar geleden. Kometen zijn sindsdien niet veel veranderd. Door de komeet Churyumov-Gerasimenko te cirkelen en erop te landen, zal Rosetta informatie verzamelen die essentieel is voor een goed begrip van de oorsprong en evolutie van ons zonnestelsel. Het zal ook helpen ontdekken of kometen hebben bijgedragen aan het begin van het leven op aarde. In feite zijn kometen dragers van complexe organische moleculen die, door inslagen aan de aarde geleverd, misschien een rol speelden bij het ontstaan van levende vormen. Bovendien? Vluchtig? lichtelementen die door kometen worden gedragen, hebben mogelijk ook een belangrijke rol gespeeld bij het vormen van de oceanen en de atmosfeer van de aarde.
? Rosetta is een van de meest uitdagende missies die tot nu toe zijn ondernomen? zegt professor David Southwood, ESA Director of Science. ? Niemand heeft ooit een dergelijke missie geprobeerd, uniek vanwege zijn wetenschappelijke implicaties en vanwege zijn complexe en spectaculaire interplanetaire ruimtemanoeuvres.? Voordat Rosetta in 2014 haar doel bereikt, zal ze vier keer om de zon cirkelen op brede lussen in het binnenste zonnestelsel. Tijdens zijn lange tocht zal het ruimtevaartuig extreme thermische omstandigheden moeten doorstaan. Zodra het dicht bij komeet Churyumov-Gerasimenko is, zullen wetenschappers het door een delicate remmanoeuvre leiden; het ruimtevaartuig zal dan nauw om de komeet draaien en er voorzichtig een lander op laten vallen. Het zal landen op een kleine, snel bewegende? Kosmische kogel? over wiens 'geografie' nog heel weinig bekend is.
Een geweldige 10-jarige interplanetaire trektocht
Rosetta is een ruimtevaartuig van drie ton, ongeveer drie meter hoog, met twee zonnepanelen van 14 meter. Het bestaat uit een orbiter en een lander. De lander is ongeveer één meter breed en 80 centimeter hoog. Het zal tijdens de reis naar komeet Churyumov-Gerasimenko aan de zijkant van de orbiter worden bevestigd. Rosetta voert in totaal 21 experimenten uit, waarvan 10 op de lander. Ze zullen tijdens de meeste van hun 10-jarige trektocht naar de komeet in winterslaap worden gehouden.
Waarom moet de cruise van Rosetta zo lang duren? Om komeet Churyumov-Gerasimenko te bereiken, moet het ruimtevaartuig de verre ruimte in gaan, ver weg van de zon als Jupiter. Geen enkele launcher zou Rosetta daar rechtstreeks kunnen brengen. ESA's ruimtevaartuig zal snelheid krijgen door gravitationele? Kicks? verzorgd door vier planetaire fly-by's: een van Mars in 2007 en drie van de Aarde in 2005, 2007 en 2009. Tijdens de reis zal Rosetta ook twee keer door de asteroïdengordel gaan, waar een fly-by met een of meer van deze primitieve objecten zijn mogelijk. Er zijn al een aantal kandidaat-doelen geïdentificeerd, maar de definitieve selectie zal worden gemaakt na de lancering, zodra de hoeveelheid overtollige brandstof is geverifieerd door missie-ingenieurs. Tijdens deze ontmoetingen zijn wetenschappers van plan de instrumenten van Rosetta in te schakelen voor wetenschappelijke studies van deze grotendeels onontdekte lichamen van het zonnestelsel.
Lange reizen in de verre ruimte brengen veel gevaren met zich mee, zoals extreme temperatuurschommelingen. Rosetta zal de goedaardige omgeving van de bijna-aardse ruimte verlaten naar de donkere, ijskoude gebieden buiten de asteroïdengordel. Om deze thermische belastingen te beheersen, hebben experts vóór de lancering zeer zware tests uitgevoerd om het uithoudingsvermogen van Rosetta te bestuderen. Ze hebben bijvoorbeeld de buitenoppervlakken tot meer dan 150 ° C verwarmd en vervolgens bij de volgende test tot -150 ° C gekoeld.
Het ruimtevaartuig wordt volledig gereactiveerd voorafgaand aan de komeetafspraak in 2014. Zal Rosetta dan om de komeet draaien? een object met een diameter van slechts ongeveer 4 kilometer - terwijl het met een snelheid van 135.000 kilometer per uur door het binnenste zonnestelsel vaart. Op het moment van de ontmoeting? ongeveer 675 miljoen kilometer van de zon? Komeet Churyumov-Gerasimenko zal nauwelijks oppervlakte-activiteit vertonen. Dit betekent dat het kenmerk? Coma? (de komeet? atmosfeer?) en de staart zullen nog niet gevormd worden vanwege de afstand tot de zon. De staart van de komeet is in feite gemaakt van stofdeeltjes en bevroren gassen van het oppervlak van de komeet die verdampen als gevolg van de hitte van de zon.
Over een periode van zes maanden zal Rosetta het oppervlak van de komeet uitgebreid in kaart brengen, voordat een landingsplaats wordt geselecteerd. In november 2014 wordt de lander uit het ruimtevaartuig geworpen vanaf een hoogte van slechts één kilometer. De touchdown zal op loopsnelheid zijn, ongeveer een meter per seconde. Onmiddellijk na de landing zal de lander een harpoen in de grond vuren om te voorkomen dat hij van het oppervlak terug de ruimte in stuitert, aangezien de extreem zwakke zwaartekracht van de komeet alleen de lander niet zou vasthouden. Operaties en wetenschappelijke waarnemingen aan de oppervlakte zullen minstens een week duren, maar kunnen vele maanden aanhouden. Naast het maken van close-up foto's, zal de lander in de donkere organische korst boren en de oer-ijsjes en gassen proeven.
Tijdens en na de landingsoperaties zal Rosetta doorgaan met het cirkelen en bestuderen van de komeet: het zal het eerste ruimtevaartuig zijn dat van dichtbij de veranderingen in een komeet waarneemt wanneer de komeet de zon nadert en zijn coma en staart laat groeien en vervolgens wegvliegt ervan. De reis eindigt in december 2015, na 12 jaar avontuur, wanneer de komeet de zon het dichtst nadert en op weg is naar het buitenste zonnestelsel.
Ter plaatse een komeet bestuderen
Het doel van Rosetta is om de komeet tot in detail te onderzoeken. De instrumenten op de orbiter bevatten verschillende camera's en spectrometers die op verschillende golflengten werken: infrarood, ultraviolet, zichtbaar en microgolf. Daarnaast zijn er diverse andere instrumenten om in situ analyse te maken. Samen zullen ze onder andere afbeeldingen met een zeer hoge resolutie en informatie over de vorm, dichtheid, temperatuur en chemische samenstelling van de komeet opleveren. De instrumenten van Rosetta zullen de gassen en stofdeeltjes in de coma analyseren die zich vormen wanneer de komeet actief wordt, evenals de interactie met de zonnewind.
De tien experimenten op de lander zullen een analyse ter plaatse maken van de samenstelling en structuur van het oppervlak en het ondergrondse materiaal van de komeet. Een boorsysteem neemt monsters tot 30 centimeter onder het oppervlak en voert deze naar de? Compositieanalysatoren ?. Andere instrumenten meten eigenschappen zoals sterkte, dichtheid, textuur, porositeit, ijsfasen en thermische eigenschappen in de buurt van het oppervlak. Microscopische studies van individuele korrels zullen ons over de textuur vertellen.
Grondoperaties
Alle wetenschappelijke gegevens, inclusief die welke door de lander worden doorgegeven, worden opgeslagen op de orbiter voor downlink naar de aarde bij het volgende grondstationcontact. ESA heeft een nieuwe deep-space antenne geïnstalleerd in New Norcia, nabij Perth in West-Australië, als de belangrijkste communicatieverbinding tussen het ruimtevaartuig en ESOC Mission Control in Darmstadt, Duitsland. Met deze parabolische antenne met een diameter van 35 meter kan het radiosignaal afstanden van meer dan een miljoen kilometer van de aarde bereiken. De radiosignalen, die met de snelheid van het licht reizen, hebben tot 50 minuten nodig om de afstand tussen het ruimtevaartuig en de aarde te overbruggen.
Rosetta bouwen
Rosetta werd in 1993 als missie geselecteerd. Het ruimtevaartuig is door Astrium Duitsland gebouwd als hoofdaannemer. Belangrijke onderaannemers zijn Astrium UK (platform voor ruimtevaartuigen), Astrium France (avionica voor ruimtevaartuigen) en Alenia Spazio (assemblage, integratie en verificatie). Het industriële team van Rosetta bestaat uit meer dan 50 aannemers uit 14 Europese landen, Canada en de Verenigde Staten.
Wetenschappelijke consortia van instituten uit heel Europa en de Verenigde Staten hebben de instrumenten op de orbiter geleverd. Een Europees consortium onder leiding van het Duitse Aerospace Research Institute (DLR) heeft de lander geleverd. Rosetta heeft ESA 770 miljoen euro gekost in 2000 economische omstandigheden. Dit omvat de lancering en de gehele periode van ontwikkelings- en missieoperaties van 1996 tot 2015. De lander en de experimenten, de zogenaamde ‘payload’, zijn niet inbegrepen omdat ze worden gefinancierd door de lidstaten via wetenschappelijke instituten.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
