Кредит за изображение: ESA
Мисията на Европейската космическа агенция „Розета“ ще бъде първият космически кораб, който някога орбитира и след това ще кацне на далечна комета. Съществува известна несигурност за изстрелването, заради бустерната авария с подобрен Ariane-5 миналия месец. Космическият кораб трябва да стартира до края на януари, ако трябва да се срещне с Wirtanen; в противен случай ще трябва да бъде избрана нова цел.
Розетата на ESA ще бъде първата мисия в орбита и кацане на комета. Кометите са ледени тела, които пътуват из Слънчевата система и развиват характерна опашка, когато се приближават до Слънцето. Планирано е Rosetta да бъде изстреляно на борда на ракета Ариана-5 през януари 2003 г. от Куру, Френска Гвиана.
Решението за датата на стартиране ще бъде взето до вторник, 14 януари 2003 г. (Вижте прессъобщението на Arianspace 03/02 от 7 януари 2003 г. или погледнете уебсайта http://www.arianespace.com). Целта на мисията е Комета Виртанен и срещата ще се случи през 2011 г. Името на Розета идва от известния камък Розета, който преди почти 200 години доведе до дешифрирането на египетските йероглифи. По подобен начин учените се надяват, че космическият апарат Rosetta ще отключи мистериите на Слънчевата система.
Кометите са много интересни обекти за учените, тъй като съставът им отразява как е била Слънчевата система, когато е била много млада и все още „незавършена“, преди повече от 4600 милиона години. Кометите не са се променили много оттогава. Чрез орбита на Комета Виртанен и кацане върху нея, Розета ще събира важна информация, за да разбере произхода и еволюцията на нашата Слънчева система. Освен това ще помогне да се открие дали кометите са допринесли за началото на живота на Земята. Кометите са носители на сложни органични молекули, които, когато са доставени на Земята чрез въздействия, може би са играли роля за произхода на живите форми. Освен това „летливите“ светлинни елементи, пренасяни от комети, може също да са играли важна роля за формирането на земните океани и атмосфера.
„Rosetta е една от най-предизвикателните мисии, предприемани досега“, казва проф. Дейвид Саутууд, директор на научните изследвания на ESA. „Никой досега не се е опитвал да симулира мисия, уникална по своите научни последици, както и заради сложните си и ефектни междупланетни космически маневри.“ Преди да достигне целта си през 2011 г., Rosetta ще обиколи Слънцето почти четири пъти на широки бримки във вътрешната Слънчева система. По време на дългия си път космическият кораб ще трябва да издържи някои екстремни топлинни условия. След като е близо до Комета Виртанен, учените ще го предприемат чрез деликатна спирачна маневра; тогава космическият кораб ще орбитира плътно в кометата и леко ще пусне кацач върху нея. Това ще бъде като кацане на малък, бързо движещ се космически куршум, който в момента има почти неизвестна „география“.
Невероятен 8-годишен междупланетен поход
Rosetta е космически кораб тип 3 тона с височина около 3 метра, с два слънчеви панела с дължина 14 метра. Състои се от орбитер и кацател. Ландърът е с височина приблизително 1 метър и височина 80 сантиметра. Тя ще бъде прикрепена отстрани на орбитата Розета по време на пътуването до Комета Виртанен. Rosetta провежда общо 21 експеримента, 10 от тях в землището. Те ще бъдат държани в хибернация по време на по-голямата част от 8-годишния й поход към Wirtanen.
Какво прави круизът на Розета толкова дълъг? По време на рандеву Комета Виртанен ще бъде толкова далеч от Слънцето, колкото е Юпитер. Никой стартер не би могъл директно да стигне Rosetta там. Космическият кораб на ESA ще събере скорост от гравитационните „ритници“, осигурени от три планетарни полета: един от Марс през 2005 г. и два от Земята през 2005 и 2007 г. По време на пътуването Розета ще посети и два астероида, Отавара (през 2006 г.) и Сива (през 2008 г.). По време на тези срещи учените ще включат инструментите на Rosetta за калибриране и научни изследвания.
Дългите пътувания в дълбокия космос включват много опасности, като например екстремни промени в температурата. Rosetta ще напусне доброкачествената среда от близо земно пространство за тъмните, фригидни региони отвъд астероидния пояс. За да управляват тези топлинни натоварвания, експертите са направили много трудни тестове преди пускане, за да проучат издръжливостта на Rosetta. Например, те са загрели външните му повърхности до повече от 150 градуса по Целзий, след което бързо го охлаждат до -180 градуса по Целзий в следващия тест.
Учените напълно ще активират космическия кораб преди маневрирането на кометата през 2011 г. Тогава Розета ще орбитира кометата, обект с ширина само 1,2 километра, докато се движи през вътрешната Слънчева система със 135 000 километра в час. По време на рандеву, на около 675 милиона километра от Слънцето, Виртанен едва ли ще прояви повърхностна активност. Характерната кома (атмосферата на кометата) и опашката все още няма да се образуват поради голямото разстояние от Слънцето. Опашката на кометата се състои от прахови зърна и замразени газове от повърхността на кометата, които се изпаряват поради топлината на Слънцето.
В продължение на шест месеца Rosetta ще картографира подробно повърхността на кометата, преди да избере място за кацане. През юли 2012 г. кацателят ще се самоизхвърли от космическия кораб от височина само един километър. Докосването ще се извърши със скорост на ходене - по-малко от 1 метър в секунда. Веднага след докосването, землището ще изстреля харпун в земята, за да избегне отскачането от повърхността обратно в космоса. Той трябва да направи това, тъй като изключително слабото на кометата само на кометата няма да се задържи върху ландъра. Експлоатацията и научните наблюдения върху повърхността на кометата ще продължат като минимум 65 часа, но могат да продължат много месеци.
По време и след операциите на кацането, Розета ще продължи да орбитира и изучава кометата. Rosetta ще бъде първият космически кораб, който ще наблюдава в близки помещения промените, настъпващи в кометата, когато кометата се приближи до Слънцето и израства комата и опашката си. Пътуването ще приключи през юли 2013 г., след 10,5 години приключение, когато кометата е най-близо до Слънцето.
Проучване на комета на място
Целта на Rosetta е да разгледа кометата подробно. Инструментите на орбитата на Розета включват няколко камери, спектрометри и експерименти, които работят с различна дължина на вълната - инфрачервена, ултравиолетова, микровълнова, радио - и редица сензори. Те ще предоставят, наред с други неща, изображения с висока разделителна способност и информация за формата, плътността, температурата и химичния състав на кометата. Инструментите на Rosetta ще анализират газовете и праховите зърна в така наречената кома, която се образува при активиране на кометата, както и взаимодействието със слънчевия вятър.
Десетте инструмента на борда на кацателя ще направят на място анализ на състава и структурата на кометата на повърхностния и подземния материал. Пробивна система ще вземе проби до 30 сантиметра под повърхността и ще ги подаде на „анализаторите на състава“. Други инструменти ще измерват свойства като якост на повърхността, плътност, текстура, порьозност, ледени фази и топлинни свойства. Микроскопските изследвания на отделни зърна ще ни кажат за текстурата. В допълнение, инструментите на землището ще изучават как кометата се променя по време на цикъла ден-нощ и докато тя се приближава до Слънцето.
Наземни операции
Данните от кацателя се предават на орбитата, която ги съхранява за връзката надолу към Земята при следващия контакт на наземната станция. ESA инсталира нова антена с дълбоко космос в Ню Норсия, близо до Пърт в Западна Австралия, като основна комуникационна връзка между космическия кораб и контрола на мисията ESOC в Дармщат, Германия. Тази параболична антена с диаметър 35 метра позволява радиосигналът да достига разстояния на повече от 1 милион километра от Земята. Радиосигналите, пътуващи със скоростта на светлината, ще отнемат до 50 минути, за да покрият разстоянието между космическия кораб и Земята.
Центърът за научни операции на Rosetta, който отговаря за събирането и разпространението на научните данни, ще споделя местоположение в ESOC и ESTEC в Noordwijk, Холандия. Центърът за контрол на Lander се намира в DLR в Кьолн, Германия, а Lander Science Center в CNES в Тулуза, Франция.
Сграда Розета
Rosetta е избрана за мисия през 1993 г. Космическият кораб е построен от Astrium Германия като основен изпълнител. Основни подизпълнители са Astrium UK (платформа за космически кораби), Astrium France (авионика на космически кораби) и Alenia Spazio (монтаж, интеграция и проверка). Индустриалният екип на Rosetta включва повече от 50 изпълнители от 14 европейски страни и САЩ.
Научните консорциуми от институти в Европа и САЩ предоставиха инструментите на орбитата. Европейски консорциум под ръководството на Германския институт за космически изследвания (DLR) е предоставил земеделския производител. Rosetta е струвала ESA 701 милиона евро при 2000 икономически условия. Тази сума включва старта и целия период на развитие и мисии от 1996 г. до 2013 г.. Земята и експериментите, така нареченият „полезен товар“, не са включени, тъй като се финансират от държавите-членки чрез научните институти.
