אשראי תמונה: ESA
משימת רוזטה של סוכנות החלל האירופית תהיה החללית הראשונה שהייתה מסלול אי פעם ואז תנחת על כוכב שביט מרוחק. עם זאת, יש אי וודאות לגבי השיגור בגלל תאונת בוסטרים עם Ariane-5 משופרת בחודש שעבר. החללית חייבת לשגר בסוף ינואר אם היא תיפגש עם וירטנן; אחרת, יהיה צורך לבחור יעד חדש.
הרוזטה של ESA תהיה המשימה הראשונה למסלול ולנחות על שביט. שביטים הם גופים קפואים הנעים ברחבי מערכת השמש ומפתחים זנב אופייני כאשר הם מתקרבים לשמש. רוזטה אמורה להיות משוגרת על סיפונה של רקטה Ariane-5 בינואר 2003 מקורו, גיאנה הצרפתית.
ההחלטה על מועד ההשקה תתקבל עד יום שלישי, 14 בינואר 2003 (ראו הודעה לעיתונות של Arianspace מספר 03/02 מיום 7 בינואר 2003 או עיין באתר האינטרנט http://www.arianespace.com). מטרת המשימה היא השביט וירטנן והמפגש יתרחש בשנת 2011. שמה של רוזטה מקורו באבן הרוזטה המפורסמת שלפני כמעט 200 שנה הובילה לפענוח ההירוגליפים המצריים. באופן דומה, מדענים מקווים שחללית רוזטה תפתח את תעלומות מערכת השמש.
שביטים הם חפצים מעניינים מאוד עבור מדענים שכן הרכבם משקף כיצד הייתה מערכת השמש בה הייתה צעירה מאוד ועדיין 'לא גמורה', לפני יותר מ 4600 מיליון שנה. שביטים לא השתנו הרבה מאז. על ידי הקפתו של השביט וירטנן ונחתו עליו, רוזטה תאסוף מידע חיוני להבנת המקור והאבולוציה של מערכת השמש שלנו. זה גם יעזור לגלות אם שביטים תרמו להתחלת החיים על כדור הארץ. שביטים הם נשאים של מולקולות אורגניות מורכבות שכאשר מועברים לכדור הארץ באמצעות השפעות, אולי מילאו תפקיד במקור צורות החיים. יתרה מזאת, אלמנטים אור 'נדיפים' שנשאו על ידי שביטים עשויים למלא גם תפקיד חשוב ביצירת האוקיאנוסים של כדור הארץ.
"רוזטה היא אחת המשימות המאתגרות ביותר שאי פעם בוצעו עד כה", אומר פרופ 'דייוויד סאות'ווד, מנהל ESA למדע. "איש לא ניסה לפני כן משימה סימולרית, ייחודית להשלכותיה המדעיות, כמו גם לתמרוני המרחב הבין-פלנטריים המורכבים והמדהימים שלה." לפני שתגיע ליעד שלה בשנת 2011, רוזטה תקיף את השמש כמעט ארבע פעמים על לולאות רחבות במערכת השמש הפנימית. במהלך הטרק הארוך שלה, החללית תצטרך לסבול כמה תנאים תרמיים קיצוניים. ברגע שזה יהיה קרוב לשביט וירטנן, מדענים יקחו את זה באמצעות תמרון בלימה עדין; ואז החללית תקיף מקרוב את השביט ותפיל עליו נחת בעדינות. זה יהיה כמו לנחות על כדור קוסמי קטן ונע במהירות שיש לו כרגע 'גיאוגרפיה' כמעט לא מוכרת.
טרק בין-פלנטרי מדהים בן 8 שנים
רוזטה היא חללית בעלת 3 טונות, בגובה של כ -3 מטרים, עם שני פאנלים סולאריים באורך 14 מטר. זה מורכב מסלול ומנחת. הנחת הוא בגובה של כמטר וחצי וגובהו 80 סנטימטרים. הוא יצורף לצד האורביטר של רוזטה במהלך המסע לכוכב השביט וירטנן. רוזטה מבצעת 21 ניסויים בסך הכל, 10 מהם על הנחתת. הם ישמרו במצב שינה במהלך רוב הטרק שלו בן 8 שנים לעבר וירטנן.
מה הופך את השייט של רוזטה כל כך ארוך? בזמן המפגש, השביט וירטנן יהיה רחוק מהשמש כמו שצדק. אף משגר לא יכול היה להביא את רוזטה לשם ישירות. החללית של ESA תאסוף מהירות מ"בעיטות כבידה "המסופקות על ידי שלושה מעופפים פלנטריים: אחד ממאדים בשנת 2005 ושניים מכדור הארץ בשנת 2005 וב -2007. במהלך הטיול, רוזטה תבקר גם בשני אסטרואידים, אוטאארה (בשנת 2006) וסיאווה (ב 2008). במהלך מפגשים אלה מדענים יפעילו את מכשירי רוזטה לכיול ולמחקרים מדעיים.
נסיעות ארוכות בחלל העמוק כוללות סכנות רבות, כמו שינויים קיצוניים בטמפרטורה. רוזטה תשאיר את הסביבה השפירה של מרחב כדור הארץ קרוב לאזורים החשוכים והקפואים מעבר לחגורת האסטרואידים. כדי לנהל עומסים תרמיים אלה, מומחים ביצעו בדיקות קשיחות מאוד לפני ההשקה בכדי ללמוד את הסיבולת של רוזטה. לדוגמה, הם חיממו את המשטחים החיצוניים שלה ליותר מ -150 מעלות צלזיוס, ואז קיררו אותו במהירות ל -180 מעלות צלזיוס במבחן הבא.
מדענים יפעילו מחדש את החללית לפני התמרון של הכוכב שביט בשנת 2011. ואז, רוזטה תקיף את השביט, חפץ ברוחב של 1.2 ק"מ בלבד, בזמן שהוא משייט במערכת השמש הפנימית במהירות 135 000 ק"מ לשעה. בזמן המפגש, בסביבות 675 מיליון ק"מ מהשמש, Wirtanen כמעט ולא יראה פעילות שטח. התרדמת האופיינית ('אטמוספרה' של השביט) והזנב טרם התגבשו בגלל המרחק הגדול מהשמש. זנבו של השביט מורכב מדגני אבק וגזים קפואים מפני השטח של השביט המתעבים בגלל חום השמש.
במשך שישה חודשים, רוזטה תמפה באופן נרחב את פני השביט לפני שתבחר אתר נחיתה. ביולי 2012 יפחת הנחתת את עצמה מהחללית מגובה של קילומטר אחד בלבד. Touchdown יתקיים במהירות הליכה - פחות ממטר לשנייה. מיד לאחר הנגיעה, הנחת יפטר בצל עיגול אל תוך האדמה כדי להימנע מקפיצה מעל פני השטח בחלל. זה צריך לעשות זאת מכיוון שכוח הכבידה החלש ביותר של השביט בלבד לא יחזיק בנחת. פעולות ותצפיות מדעיות על פני השביט יימשכו לפחות 65 שעות, אך עשויות להימשך חודשים ארוכים.
במהלך פעולות הנחתת ואחריה, רוזטה תמשיך במסלול ובלימוד השביט. רוזטה תהיה החללית הראשונה שחזקה ברבעונים הקרובים בשינויים המתרחשים בכוכב שביט כאשר השביט מתקרב לשמש ומגדיל את תרדמתו וזנבו. הטיול יסתיים ביולי 2013, לאחר 10.5 שנות הרפתקאות, כשהשביט קרוב ביותר לשמש.
לומד שביט במקום
מטרתה של רוזטה היא לבחון פירוט רב שביט. המכשירים במסלולו של רוזטה כוללים כמה מצלמות, ספקטרומטרים וניסויים שפועלים באורכי גל שונים - אינפרא אדום, אולטרה סגול, מיקרוגל, רדיו - ומספר חיישנים. הם יספקו, בין היתר, תמונות ברזולוציה גבוהה מאוד ומידע על הצורה, הצפיפות, הטמפרטורה וההרכב הכימי של השביט. המכשירים של רוזטה ינתחו את הגזים ואת גרגרי האבק במה שנקרא תרדמת הנוצרת כאשר השביט הופך לפעיל, כמו גם את האינטראקציה עם רוח השמש.
עשרת המכשירים הנמצאים על הנחתת יבצעו במקום במקום את הרכב ומבנה פני השטח של השביט וחומר התת-קרקעי. מערכת קידוח תיקח דגימות עד 30 סנטימטרים מתחת לפני השטח ותזין אותן ל"מנתחי ההרכב ". מכשירים אחרים ימדדו תכונות כמו חוזק השטח הקרוב, צפיפות, מרקם, נקבוביות, שלבי קרח ותכונות תרמיות. מחקרים מיקרוסקופיים על דגנים בודדים יספרו לנו על המרקם. בנוסף, מכשירים הנחתים ילמדו כיצד שביט משתנה במהלך מחזור הלילה של היום, ובזמן שהוא מתקרב לשמש.
פעולות קרקעיות
נתונים מהנחת מועברים למסלול, המאחסן אותם לצורך קישור למטה לכדור הארץ במגע הבא לתחנת הקרקע. ESA התקינה אנטנה חדשה לחלל עמוק ב- New Norcia, בסמוך לפרת 'במערב אוסטרליה, כקשר התקשורת העיקרי בין החללית לבקרת המשימה של ESOC בדרמשטאדט, גרמניה. האנטנה הפרבולית בקוטר 35 מטר מאפשרת לאות הרדיו להגיע למרחקים של יותר ממיליון קילומטרים מכדור הארץ. אותות הרדיו, הנוסעים במהירות האור, ייקחו עד 50 דקות כדי לכסות את המרחק בין החללית לכדור הארץ.
מרכז פעולות המדע של רוזטה, האחראי על איסוף והפצת הנתונים המדעיים, ישתף מיקום ב- ESOC וב- ESTEC בנורדוויק, הולנד. מרכז הפיקוח על לנדר ממוקם ב- DLR בקלן, גרמניה, ובמרכז המדע לנדר ב- CNES בטולוז, צרפת.
בונה את רוזטה
רוסטה נבחרה כמשימה בשנת 1993. החללית נבנתה על ידי גרמניה באסטריום כקבלן ראשי. קבלני משנה עיקריים הם אסטריום בריטניה (פלטפורמת חלליות), אסטריום צרפת (אוויוניסטיקה של חלליות), ואלניה ספאציו (הרכבה, שילוב ואימות). צוות התעשייה של רוזטה כולל יותר מ- 50 קבלנים מ 14 מדינות אירופיות וארצות הברית.
קונסורציונים מדעיים ממכונים ברחבי אירופה וארצות הברית סיפקו את המכשירים במסלול. קונסורציום אירופי בראשות המכון הגרמני לחקר האוויר והחלל (DLR) סיפק את הנחתת. רוזטה עלתה ESA 701 מיליון אירו בתנאים כלכליים של שנת 2000. סכום זה כולל את ההשקה ואת כל תקופת פעולות הפיתוח והמשימה משנת 1996 עד 2013. הנחתת והניסויים, מה שמכונה 'עומס המשא', אינם כלולים מכיוון שהם ממומנים על ידי המדינות החברות באמצעות המוסדות המדעיים.
