Vaizdo kreditas: ESA
Europos kosmoso agentūros „Rosetta“ misija bus pirmasis erdvėlaivis, kuris kada nors skriejo į orbitą ir nusileis ant tolimos kometos. Vis dėlto yra keletas neaiškumų dėl paleidimo, nes praėjusį mėnesį įvyko pakartotinė avarija su patobulintuoju „Ariane-5“. Erdvėlaivis turi būti paleistas iki sausio pabaigos, jei jis ketina susitikti su Wirtanenu; priešingu atveju turės būti pasirinktas naujas tikslas.
ESA „Rosetta“ bus pirmoji misija skristi į orbitą ir nusileisti ant kometos. Kometos yra apledėję kūnai, kurie keliauja per Saulės sistemą ir, būdami arti saulės, išsivysto būdingą uodegą. Planuojama, kad „Rosetta“ bus paleista į raketą „Ariane-5“ 2003 m. Sausio mėn. Iš Kourou, Prancūzijos Gvianos.
Sprendimas dėl paleidimo datos bus priimtas iki 2003 m. Sausio 14 d., Antradienio (žr. „Arianspace“ pranešimą spaudai Nr. 03/02, 2003 m. Sausio 7 d., Arba apsilankykite svetainėje http://www.arianespace.com). Misijos tikslas yra Kometa Wirtanen, o susidūrimas įvyks 2011 m. „Rosetta“ vardas kilęs iš garsiojo Rosetos akmens, kuris beveik prieš 200 metų paskatino iššifruoti Egipto hieroglifus. Panašiu būdu mokslininkai tikisi, kad erdvėlaivis „Rosetta“ atvers Saulės sistemos paslaptis.
Kometos yra labai įdomūs objektai mokslininkams, nes jų sudėtis atspindi tai, kokia buvo Saulės sistema, kai ji buvo labai jauna ir dar „nebaigta“, daugiau nei prieš 4600 milijonų metų. Kometos nuo to laiko beveik nepasikeitė. Orbitais kometa Wirtanen ir nusileidusi ant jos „Rosetta“ rinks svarbią informaciją, kad suprastų mūsų Saulės sistemos kilmę ir raidą. Tai taip pat padės išsiaiškinti, ar kometos prisidėjo prie gyvybės Žemėje pradžios. Kometos yra sudėtingų organinių molekulių nešiotojos, kurios, būdamos smūgio metu į Žemę, gali turėti įtakos gyvų formų kilmei. Be to, „lakieji“ šviesos elementai, kuriuos nešioja kometos, taip pat galėjo atlikti svarbų vaidmenį formuojant Žemės vandenynus ir atmosferą.
„„ Rosetta “yra viena iš sudėtingiausių iki šiol vykdytų misijų“, - sako ESA mokslo direktorius prof. Davidas Southwoodas. „Niekas anksčiau nebuvo bandęs atlikti simuliacinės misijos, unikalios dėl savo mokslinės reikšmės, taip pat dėl sudėtingų ir įspūdingų tarpplanetinių kosminių manevrų“. Prieš pasiekdama savo tikslą 2011 m., „Rosetta“ beveik keturis kartus apskris Saulę plačiomis kilpomis vidinėje Saulės sistemoje. Ilgo žygio metu erdvėlaivis turės ištverti kai kurias ekstremalias šilumines sąlygas. Artėjant kometai Wirtanen, mokslininkai ją atliks atlikdami subtilų stabdymo manevrą; tada erdvėlaivis atidžiai apvažiuos kometą ir švelniai numes ant jos žemę. Tai bus tarsi nusileidimas ant nedidelės, greitai judančios kosminės kulkos, kurios šiuo metu yra beveik nežinoma „geografija“.
Nuostabus 8 metų tarpplanetinis žygis
„Rosetta“ yra maždaug 3 metrų aukščio 3 tonų dėžutės tipo erdvėlaivis, turintis dvi 14 metrų ilgio saulės baterijas. Jį sudaro orbita ir žemė. Žemė yra maždaug 1 metro skersmens ir 80 centimetrų aukščio. Kelionės į kometą Wirtanen metu jis bus pritvirtintas prie „Rosetta“ orbitos šono. Iš viso „Rosetta“ vykdo 21 eksperimentą, 10 iš jų - ant žemės paviršiaus. Didžiausią 8 metų žygio link Wirtanen kelią jie bus užmigdyti.
Dėl ko „Rosetta“ kruizas yra toks ilgas? Susitikimo metu kometa Wirtanen bus kuo toliau nuo Saulės, kaip yra Jupiteris. Joks paleidimo įrenginys negalėjo tiesiogiai pasiekti „Rosetta“. EKA erdvėlaivis padidins greitį iš gravitacinių „smūgių“, kuriuos teikia trys planetų skraidymai: vienas iš Marso 2005 m., O du Žemės 2005 ir 2007 m. Kelionės metu Rosetta taip pat aplankys du asteroidus - Otawara (2006 m.) Ir Siwa. (2008 m.). Šių susitikimų metu mokslininkai įjungs „Rosetta“ prietaisus kalibravimui ir mokslinius tyrimus.
Ilgos kelionės į gilų kosmosą apima daug pavojų, pavyzdžiui, didelius temperatūros pokyčius. „Rosetta“ paliks palankią aplinką aplink Žemę erdvę tamsioms, šaltoms sritims, esančioms už asteroido juostos. Norėdami valdyti šias šilumines apkrovas, ekspertai atliko labai griežtus bandymus prieš paleidimą, kad ištirtų „Rosetta“ ištvermę. Pvz., Jie įšildė jo išorinius paviršius daugiau kaip 150 laipsnių Celsijaus, o po to kitą testą greitai atvėsino iki –180 laipsnių Celsijaus.
Mokslininkai visiškai suaktyvins erdvėlaivį prieš kometos susitikimo manevrą 2011 m. Tada Rosetta apvažiuos kometą - objektą, kurio plotis yra tik 1,2 km, o kreiserinis per vidinę Saulės sistemą važiuos 135 000 km per valandą greičiu. Renginio metu, maždaug 675 milijonai kilometrų nuo Saulės, Wirtanen beveik neparodys jokio paviršiaus aktyvumo. Būdinga koma (kometos „atmosfera“) ir uodega dar nebus susiformavusi dėl didelio atstumo nuo Saulės. Kometos uodegą sudaro dulkių grūdai ir užšalusios dujos iš kometos paviršiaus, kurios garuoja dėl saulės karščio.
Šešis mėnesius „Rosetta“ plačiai apžvelgs kometos paviršių, prieš pasirenkant nusileidimo vietą. 2012 m. Liepos mėn. Nusileidėjas nusileis iš erdvėlaivio tik iš vieno kilometro aukščio. Nusileidimas vyks einant greičiu - mažiau nei 1 metras per sekundę. Iškart po žemės paviršiaus nusileidimo priemonė nusileis harpūną į žemę, kad nenušoktų nuo paviršiaus atgal į kosmosą. Jis turi tai padaryti, nes vien tik kometa dėl silpno sunkio sunkio jėgos neatlaikys nusileidimo vietos. Operacija ir moksliniai kometos paviršiaus stebėjimai truks mažiausiai 65 valandas, tačiau gali tęstis daugelį mėnesių.
Per nusileidimo operacijas ir po jų Rosetta toliau rinksis ir kels kometą. „Rosetta“ bus pirmasis erdvėlaivis, kuris artimoje vietoje stebės pokyčius, vykstančius kometoje, kai kometa priartės prie Saulės ir užauga komoje bei uodegoje. Kelionė baigsis 2013 m. Liepą, po 10,5 metų nuotykių, kuomet kometa yra arčiausiai Saulės.
Studijuoja kometą vietoje
„Rosetta“ tikslas yra labai detaliai ištirti kometą. Prie „Rosetta“ orbitos esančių instrumentų yra keletas fotoaparatų, spektrometrų ir eksperimentų, veikiančių skirtingais bangų ilgiais - infraraudonųjų spindulių, ultravioletinių spindulių, mikrobangų, radijo - ir daugybė jutiklių. Jie, be kita ko, pateiks labai aukštos skiriamosios gebos vaizdus ir informaciją apie kometos formą, tankį, temperatūrą ir cheminę sudėtį. „Rosetta“ prietaisai analizuos dujų ir dulkių grūdus vadinamojoje komoje, kuri susidaro, kai kometa suaktyvėja, taip pat sąveiką su saulės vėju.
10 instrumentų, esančių žemėje, atliks kometos paviršiaus ir požeminės medžiagos sudėties ir struktūros analizę vietoje. Gręžimo sistema ims pavyzdžius iki 30 centimetrų po paviršiaus ir paduos juos „kompozicijos analizatoriams“. Kiti prietaisai išmatuos tokias savybes kaip paviršiaus paviršiaus stiprumas, tankis, tekstūra, poringumas, ledo fazės ir šiluminės savybės. Atskirų grūdų mikroskopiniai tyrimai mums pasakys apie tekstūrą. Be to, nusileidžiančiame instrumente bus tiriama, kaip kometa keičiasi dienos ir nakties cikle, o artėjant prie saulės.
Antžeminės operacijos
Duomenys iš tūpimo vietos perduodami orbiteriui, kuris juos saugo, kad būtų galima nukreipti į žemę kitame antžeminės stoties kontakto metu. ESA įdiegė naują giluminio kosmoso anteną Naujojoje Norcijoje, netoli Perto, Vakarų Australijoje, kaip pagrindinę ryšių jungtį tarp erdvėlaivio ir ESOC misijos kontrolės Darmštate, Vokietijoje. Ši 35 metrų skersmens parabolinė antena leidžia radijo signalui pasiekti daugiau nei 1 milijono kilometrų atstumą nuo Žemės. Radijo signalais, sklindančiais šviesos greičiu, atstumas tarp erdvėlaivio ir Žemės užtruks iki 50 minučių.
„Rosetta“ mokslo operacijų centras, atsakingas už mokslinių duomenų rinkimą ir platinimą, dalinsis vieta ESOC ir ESTEC Noordwijke, Nyderlanduose. „Lander“ valdymo centras yra DLR Kelne, Vokietijoje, ir „Lander“ mokslo centras CNES, Tulūza, Prancūzija.
Pastatas Rosetta
„Rosetta“ buvo išrinkta misija 1993 m. Erdvėlaivį kaip pagrindinį rangovą pastatė „Astrium Germany“. Pagrindiniai subrangovai yra „Astrium UK“ (erdvėlaivių platforma), „Astrium France“ (kosminių laivų aviacija) ir „Alenia Spazio“ (surinkimas, integracija ir tikrinimas). „Rosetta“ pramonės komandoje yra daugiau nei 50 rangovų iš 14 Europos šalių ir JAV.
Orbitoje esančius instrumentus pateikė moksliniai konsorciumai iš institutų visoje Europoje ir JAV. Europos konsorciumas, kuriam vadovauja Vokietijos aviacijos ir kosmoso tyrimų institutas (DLR), pateikė žemėtvarką. „Rosetta“ 2000 m. Ekonominėmis sąlygomis ESA kainavo 701 mln. Eurų. Į šią sumą įeina paleidimas ir visas plėtros ir misijų operacijų laikotarpis nuo 1996 iki 2013 m. Žemė ir eksperimentai, vadinamieji naudingieji kroviniai, neįskaičiuojami, nes juos finansuoja valstybės narės per mokslo institutus.
