Űrvilág űrkutatási hírportál (http://www.urvilag.hu)

 

Visszatekintés a Rosettára (2. rész)
(Rovat: Rosetta üstökösprogram, Távoli világok kutatói - 2016.10.24 07:15.)

Sorozatunk első cikkében a Rosetta programban vállalt magyar közreműködésről és szonda utolsó óráiról, a küldetés végét jelentő eseményekről írtunk. Ma a program kalandos történetét tekintjük át.

2004-es indítása óta a Rosetta hatszor kerülte meg a Napot, miközben közel 8 milliárd kilométert tett meg. Felgyorsítása érdekében háromszor elrepült a Föld, egyszer pedig a Mars mellett, útközben pedig két kisbolygót is megközelített. Útja leghosszabb, 31 hónapig tartó szakaszát hibernációban töltötte, amelyből 2014. januárban sikerrel felébresztették, hogy augusztus megfigyelhesse a perihéliuma, tehát aktivitási maximuma felé közeledő üstököst, ahol 786 napig dolgozott.

A küldetés azonban nem 2004-ben kezdődött. Amint Alvaro Giménez, az ESA tudományos igazgatója elmondta: „A Rosetta már akkor a tervezőasztalon volt, amikor az ESA első bolygóközi űrszondája, a Giotto, 1986-ban megközelítette a Halley-üstököst. A küldetés sok szakember teljes szakmai pályafutását felölete, a megszerzett adatok pedig évtizedekre ellátják munkával a kutatókat.”

A szonda a nevét a rosette-i kőről kapta, mert a nevet kitaláló szakemberek évtizedekkel ezelőtt úgy gondolták, hogy a Rosettának köszönhetően olyan teljességgel tudják majd feltárni a Naprendszer múltját, mint ahogy Champollion és társai a XIX. században a rosette-i kő segítségével megfejtették a hieroglif írást. Van ebben némi túlzás, de a lényegre jól rátapint. Később azután az ESA annyira beleszeretett ebbe a gondolatba, hogy nemcsak a leszállóegység, hanem az üstökös magjának minden apró részlete az ókori egyiptomi mitológiából eredő vagy ahhoz kapcsolódó nevet kapott.

Az 1990-es évek elején körvonalazódtak a küldetés részletei, a második felében pedig megépült a szonda. A Rosetta busza 2,8 × 2,1 × 2,0 méteres téglatest, tömege 3000 kg, a 100 kg-os Philae-vel és a 165 kg tömegű tudományos műszerekkel együtt. A szonda teste körül fűtőelemeket helyeztek el, a Naptól távol ezek tartották melegen a szondát. Kommunikációs rendszerének lelke a 2,2 m átmérőjű, forgatható, nagy nyereségű parabolaantenna volt, amelyet egy kisebb, fix helyzetű, közepes nyereségű és két kis nyereségű antenna egészített ki. Az elektromos energiát két napelemtábla szolgáltatta, együttes felületük 64 m2 volt, 61,95 × 37,75 mm-es szilícium cellái mindössze 0,2 mm vastagok voltak. A napelemtáblák perihéliumban 1500 watt, a hibernációban (5,2 csillagászati egység naptávolságban) 400 watt, az üstökös elérésekor (3,4 CSE) 850 watt elektromos teljesítményt adtak le. A tudományos műszerek részletes felsorolásától ezúttal eltekintünk, erre vonatkozóan korábbi cikkeinkre, illetve az ESA honlapjára utalunk.


A Rosetta (a repülő példánnyal teljesen megegyező) szerkezeti és termikus modelljének vibrációs tesztje 2000-ben az ESA ESTEC Űrközpontjában. (Kép: ESA / A. Van Der Geest)

A szonda tehát rendben elkészült, és minden készen állt arra, hogy 2003. január 11-én elinduljon úti célja, a 46P/Wirtanen-üstökös felé. A sors azonban egy véletlen tragikus balesettel közbeszólt: éppen egy hónappal a tervezett start előtt felrobbant egy Ariane–5 rakéta, ezért a Rosetta startját is el kellett halasztani. Az üstökös persze nem várt, így a bolygóközi közlekedés szigorú törvényei szerint már nem lehetett utolérni. Új célpontot kellett keresni: ez lett a 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstökös. (A név kiejtése nem kevés gyötrelmet okozott a szláv nevek világában járatlan ESA-munkatársaknak, idehaza viszont magyaros írásmódja váltott ki némi vitát, ezért terjedt el a kompromisszumos 67P/C–G rövid jelölés.)


Az üstökös felfedezői, Szvetlana Geraszimenko és Klim Csurjumov 1975-ben a dusanbei (ma: Tadzsikisztán) csillagvizsgáló távcsöve mellett… (Kép: ESA, Klim Csurjumov szívességéből)


… és 2004-ben, Kouoru-ban a Rosetta startján, középen az ESA akkori főigazgatójával, Jean-Jacques Dordainnel. (Kép: ESA / Christian Sotty)

A Csurjumov–Geraszimenko-üstökös az úgynevezett rövid periódusú üstökösök közé tartozik, erre utal jelölésében a P betű. A Napot 1,2 és 5,7 csillagászai egység közötti távolságban húzódó, meglehetősen elnyúlt ellipszispályáján 6,44 évenként kerüli meg. Az üstököst Klim Csurjumov 1969-ben fedezte fel a Szvetlana Geraszimenko által egy másik üstökösről készített képen. A kijevi (ma: Ukrajna) csillagászok, az Alma-Ata-i (ma: Almaty, Kazahsztán) Asztrofizikai Obszervatóriumban végezték megfigyeléseiket. Szomorú hír, hogy bár még megérte a Rosetta küldetés végét, 2016. október 14-én, 79 éves korában elhunyt az üstököst felfedező Klim Csurjumov.


A Rosettát Ariane–5 hordozórakéta indította útnak Kourou-ból, 2004. március 2-án. (Kép: ESA / Arianespace)

Végül a szonda startjára bő egy évvel az eredetileg tervezett után, 2004. március 2-án került sor. Ezután, hogy megfelelően felgyorsuljon, háromszor elrepült a Föld mellett, az első kettő között pedig a Mars mellett. A közelrepülések (fly-by) időpontjai az infografika idővonaláról olvashatók le. A második és a harmadik Föld-elrepülés között 800 km-re megközelítette a 2867 Steins kisbolygót, majd a harmadik földközelségét követően 3170 km-re a 21 Lutetia kisbolygót. (Utóbbi érdekessége, hogy az égitest egyik felszíni alakzata a Pannonia nevet kapta.)


A Rosetta szonda pályája a Naprendszerben és a küldetés idővonala a starttól a küldetés névleges végéig (az utolsó kiterjesztés nélkül). (Kép: ESA)


A Rosetta felvételei a Lutetia kisbolygóról. A bal oldali képen lent látható a Pannonia régió. (Kép: ESA 2010 / MPS for OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA)

Ezután energiatakarékossági okokból másfél évre hibernálták, azaz szinte minden fedélzeti rendszerét kikapcsolták. Ebből az állapotából 2014. január 20-án ébresztették fel. Ezután – miközben már egyre közelebb került úti céljához – sorra ellenőrizték a fedélzeti rendszereket és műszereket, és több pályamódosítást hajtottak végre. 2014. augusztus 6-án érkezett meg az üstököshöz, legalábbis ekkor csökkent távolsága a „bűvös” 100 km alá.


Öröm az irányítóközpontban: 2014. január 20-án sikeresen felébresztették a szondát a hosszú hibernációból. (Kép: ESA / Jürgen Mai)

Ettől kezdve együtt mozgott az üstökössel a Nap körül. Eközben távolságát folyamatosan változtatták, néha 100 km-nél is messzebbre ment, máskor 20 km-nél jobban megközelítette. Korábbi cikkünkben az ESA animációja alapján bemutattuk a mozgását, és elemeztük, mennyiben tekinthető az a szó klasszikus értelmében vett keringésnek. Rámutattunk arra is, hogy amikor a szonda az üstökösmag hatásszféráján belülre került, akkor mozgása kisimult, szép, ellipsziseket írt le a mag körül. Az üstökösmag szabálytalan alakja, és emiatt szabálytalan gravitációs tere miatt nem volt egyszerű az űrszondát a mag körüli pályán tartani. Hetenként négyszer-ötször még akkor is be kellett kapcsolni a hajtóműveit, amikor nem akarták a pályát megváltoztatni, csupán korrigálni akarták a kusza gravitációs erőtér okozta anomáliákat.

Munkája első hónapjaiban a lehető legrészletesebben feltérképezte az üstökösmag felszínét, hogy a szakemberek alkalmas leszállóhelyet kereshessenek a Philae számára. A leszállás végül 2014. november 12-én történt, bár nem egészen úgy sikerült, ahogy azt eltervezték. A felszín elérésekor nem működött a Phliae-t az üstököshöz rögzítő szerkezet, ezért a szonda kétszer is visszapattant a magról. Egy-egy ilyen ugrása (a kis tömegű mag gyenge gravitációja miatt) órákig tartott, miközben az üstökös elfordult alatta. Hiába választották ki a legjobb leszállóhelyet, végül egészen másutt állapodott meg – de sokáig nem lehetett tudni, pontosan hol. Ennek megfelelően feladatát is csak nagyon korlátozottan tudta ellátni. Számunkra azonban öröm, hogy a magyar berendezések (és a rögzítőszerkezeten kívül az összes többi is) kifogástalanul működtek.


Montázs a Philae leszállásának előkészületeiről (2014. november 12.), előtérben a Rosetta, tőle balra az éppen levált Philae, háttérben pedig az üstökös magja a Rosetta egyik korábbi felvételén. (Kép: ESA / ATG medialab)

A Rosetta eközben folytatta mozgását és munkáját a mag körül. Néhány hónappal később rövid időre még kapcsolatba tudott lépni a Philae-vel, de érdemi kommunikációra már nem került sor. Az üstökös 2015 augusztusában érte el perihéliumát, így a Rosetta figyelemmel kísérhette a maximális aktivitás időszakát. A küldetés az eredeti tervek szerint 2015. december 31-én fejeződött volna be, időközben azonban az ESA a hosszabbítás és a 2016. szeptember 30-i leszállás mellett döntött. A kiterjesztett program érdekes színfoltja volt, hogy az üstököshöz egyre közelebb merészkedő szonda egyre nagyobb felbontású felvételeket készített, amelyek egyikén sikerült egyértelműen megpillantani a Philae-t. Ha életre már nem is kelt, de legalább megtudtuk, hová esett a „pattogás” után. A repülésirányítók balsejtelme beigazolódott: a Philae valóban egy sötét repedés mélyére esett, ezért nem tudott saját napelemeivel energiát termelni.


Az OSIRIS kamera leszállás közben készített képe az üstökösmag felszínéről, mintegy 16 km távolságból. A képen látható terület körülbelül 600 méter kiterjedésű. (Kép: ESA)

Ezután érkezett el szeptember végén a tervezett „vég”, amelyről cikksorozatunk első részében volt szó. A harmadik részben viszont azt tekintjük át, milyen eredményeket hozott a Rosetta és a Philae küldetése – legalábbis az eddig feldolgozott mérési eredmények alapján.

Teljes verzióMinden jog fenntartva - urvilag.hu 2002-2021