Het Rosetta-ruimtevaartuig volgde een 10 jaar durende missie om een komeet te vangen en er een sonde op te laten landen. Het ruimtevaartuig, dat in 2004 werd gelanceerd, kwam op 6 augustus 2014 aan bij zijn doelwit, komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Na een tegenslag waarbij een lander niet correct werd uitgeworpen, bleef de orbiter de komeet bijna twee jaar bestuderen voordat hij zich op het oppervlak van de komeet stortte.
De missie omvatte de Philae lander, die de eerste touchdown op de komeet maakte. Helaas bleef hij niet op de grond. Wetenschappers van de Europese Ruimtevaartorganisatie zeiden dat Philae onverwachts twee keer stuiterde voordat het op de komeet landde, toen het ankerachtige harpoen-systeem van de sonde niet afging. Philae belandde in de schaduw bij een rotswand op de kop van de 4 kilometer brede komeet, die volgens wetenschappers de vorm heeft van een reusachtige badeend. De sonde viel op 14 november stil omdat de batterijen van de zonne-energie leeg waren. Toen de komeet in juli 2015 in de buurt van de zon kwam, werd Philae kort wakker en maakte een handvol keren verbinding met de orbiter voordat hij voor altijd stil viel.
Op 30 september 2016 maakte Rosetta een geplande laatste duik in zijn komeet, waarmee zijn missie eindigde. De gecontroleerde duik kwam toen de komeet op weg was naar het buitenste zonnestelsel, waar het ruimtevaartuig niet in staat zou zijn om te blijven werken op zonne-energie.
Voor volledige berichtgeving over de missie, lees hier meer: Rosetta Missie’s Historische Komeetlanding: Full Coverage.
Rosetta was het eerste ruimtevaartuig dat een komeet begeleidde toen deze het binnenste zonnestelsel binnenkwam, en ook het eerste dat een poging deed om op een komeet te landen. Na de ontmoeting met de ijzige satelliet begon het ruimtevaartuig aan een twee jaar durende studie van de kern en de omgeving van de komeet, om te observeren hoe een bevroren komeet verandert als hij de warmte van de zon nadert.
Galerij: Europe’s Rosetta Comet Mission in Pictures
Rosetta is vernoemd naar de Steen van Rosetta, een blok zwart basalt dat was gegraveerd met een koninklijk decreet in drie talen – Egyptische hiërogliefen, Egyptisch Demotisch en Grieks. De landingsrobot van het ruimteschip, Philae, is genoemd naar een obelisk met dezelfde inscriptie die op een eiland in de rivier de Nijl is gevonden. Zowel de steen als de obelisk waren essentieel voor het ontcijferen van oude Egyptische hiërogliefen. Wetenschappers hoopten dat de missie een sleutel zou zijn tot vele vragen over de oorsprong van het zonnestelsel en, misschien, het leven op aarde.
Rosetta was een aluminium doos met twee zonnepanelen die zich als vleugels uitstrekten. De doos, die ongeveer 3.000 kilo woog. (3.000 kilo) woog, was ongeveer 2,8 bij 2,1 bij 2 meter groot. De zonnepanelen hadden een totale spanwijdte van ongeveer 32 meter. Rosetta was het eerste ruimteschip dat voor zijn energievoorziening uitsluitend op zonnecellen rekende.
Rosetta’s lading omvatte 11 instrumenten die informatie verschaften over hoe de komeet zijn coma en staart ontwikkelt, en hoe zijn chemicaliën met elkaar en met straling en de zonnewind interageren. Andere instrumenten analyseerden de samenstelling en de atmosfeer van de komeet.
Philae lander
hilae, de lander van 100 kg, ongeveer zo groot als een wasmachine, landde om 1600 GMT (11 uur EST, 11 november). Philae had 10 instrumenten bij zich, waaronder een boor om monsters te nemen van materiaal onder de grond.
De geplande landingsplaats, Agilkia genoemd naar een eiland in de rivier de Nijl in Egypte, bevindt zich op de “kop” van de komeet, de kleinste van de twee lobben waaruit komeet 67P/C-G bestaat. Missiecontroleurs van het Europees Ruimteagentschap kozen ook een tweede landingsplaats voor Philae. Site J is een zonnig gebied, maar het is ook rotsachtig, waardoor het een gevaarlijke plek was om te landen.
Toen Philae op 12 november 2014 landde, lukte het niet om de harpoenen te laten vuren zoals gepland. De lander stuiterde twee keer voordat hij permanent op het ijzige oppervlak terecht kwam. Ondanks het ongeluk overleefde de lander het en begon gegevens naar de orbiter te zenden. Helaas kreeg Philae’s laatste rustplaats heel weinig zonlicht, en na slechts drie dagen ging de lander in winterslaap.
Voor de winterslaap slaagde Philae erin om de eerste organische moleculen in de atmosfeer van de komeet op te snuiven, en ook om beelden en radiogegevens te verzamelen. Het Rosetta-team bleef optimistisch dat het contact met de lander zou worden hersteld, en bleef zoeken naar tekenen dat Philae was ontwaakt.
In juli 2015 werd hun hoop beantwoord. Terwijl de komeet dichter naar de zon reisde, laadde de lander zich kort op en maakte gedurende enkele weken een handvol keren contact met de orbiter voordat hij voorgoed werd uitgeschakeld.
“We hebben Philae nooit opgegeven en zijn optimistisch gebleven,” zei ingenieur Koen Guerts van het German Aerospace Center, een lid van het controleteam van de lander.
Tijdens de hele Rosetta-missie hebben wetenschappers gezocht naar Philae’s laatste rustplaats, die ze ontdekten met minder dan een maand over in de missie. Door het wilde stuiteren lag het verstopt in een spleet op het ruwe oppervlak van de komeet.
“Dit geweldige nieuws betekent dat we nu de ontbrekende ‘ground-truth’ informatie hebben die nodig is om Philae’s drie dagen van wetenschap in de juiste context te plaatsen, nu we weten waar die grond eigenlijk is,” zei Rosetta project wetenschapper Matt Taylor in een verklaring.
Ondere missies
Rosetta zou in 2003 gelanceerd worden om een rendez-vous te hebben met komeet 46P/Wirtanen. Door een raketstoring werd de missie echter uitgesteld, en het doel werd veranderd in komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Rosetta werd gelanceerd op 2 maart 2004, aan boord van een Ariane 5 raket. Het maakte vier slingshot flybys om zijn snelheid te verhogen – een rond Mars en drie rond de aarde. Op zijn reis passeerde en fotografeerde het asteroïden, bestudeerde andere kometen en gaf informatie over de atmosferen van Venus en Mars.
Wetenschappers van de Europese Ruimtevaartorganisatie zetten Rosetta in juni 2011 in de slaapstand voor zijn reis van 600 miljoen kilometer (373-million-mile). Nadat het ruimtevaartuig in januari 2014 ontwaakte, had het nog vier maanden te reizen tot het zijn doelwit net binnen de baan van Jupiter bereikte.
Komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko werd in 1969 voor het eerst waargenomen door Klim Churyumov en Svetlana Gerasimenko, astronomen uit Kiev, Oekraïne, die werkten aan het Alma-Ata Astrofysisch Instituut in het gebied dat nu Kazachstan is. Churyumov bestudeerde foto’s van komeet 32P/Comas Solá, genomen door Gerasimenko, toen hij dacht dat hij een ander komeetachtig object zag. Na terugkeer in Kiev onderzocht hij de foto nader en stelde vast dat het om een nieuwe komeet ging.
De komeet – waarvan de naam soms wordt afgekort tot Komeet 67P en soms tot Komeet C-G – brengt regelmatig een bezoek aan het binnenste zonnestelsel, omdat hij elke 6,5 jaar in een baan om de zon draait, tussen de banen van de aarde en Jupiter in. Hij is een van de kometen met een korte omlooptijd van minder dan 20 jaar en een lage omloopbaanneiging. Omdat de zwaartekracht van Jupiter hun banen beheerst, worden ze Jupiter-familiekometen genoemd.
Deze kometen zijn vermoedelijk afkomstig uit de Kuipergordel, een gebied in de ruimte voorbij de baan van Neptunus dat gevuld is met ijzige lichamen. Als deze lichamen botsen, worden sommige uit de Kuipergordel geslingerd en vallen in de richting van de zon. Jupiter, met zijn enorme zwaartekracht, grijpt een aantal van hen en verandert hun baan.
Wetenschappers zeggen dat het perihelium van komeet 67P – zijn dichtste nadering tot de zon – vroeger 4 AU (de afstand tussen de aarde en de zon) was, oftewel 373 miljoen mijl (600 miljoen km). Door ontmoetingen met Jupiter is het perihelium van de komeet in de loop der tijd gedaald tot 1,24 AE, ofwel 116 miljoen mijl (186 miljoen km).
De meeste tijd is komeet C-G erg zwak en moeilijk te vinden met telescopen op aarde. De komeet is zeven keer door aardse telescopen waargenomen: in 1969, 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 en 2009. De Hubble Space Telescope fotografeerde de komeet ook in 2003, waardoor wetenschappers konden schatten dat de komeet ongeveer 2 mijl breed en 3 mijl lang is (3 km bij 5 km).
Solaire escorte
Rosetta en Philae begeleidden komeet 67P naar zijn perihelium in augustus 2015 en reisden met de komeet rond de zon en terug de diepe ruimte in. Naarmate de komeet zich verder van de zon verwijderde, was het ruimtevaartuig niet langer in staat om de zonne-energie te ontvangen die nodig was om zijn instrumenten te laten werken. Op 30 september 2016 maakte Rosetta een gecontroleerde duik in de komeet.
“Vóór Rosetta waren kometen alleen in de nabijheid waargenomen voor maximaal een paar uur,” vertelde Paolo Ferri, hoofd van de missie-operaties bij het European Space Operations Centre (ESOC), aan Space.com. “zal een revolutie teweegbrengen in de kometenwetenschap. Er zijn al enkele spectaculaire resultaten gepubliceerd, maar ik denk dat deze resultaten voor het ogenblik vooral onze bestaande theorieën in vraag hebben gesteld. Het belangrijkste deel zal zijn wanneer de gegevens worden verwerkt en nieuwe theorieën worden ontwikkeld. Dat zal jaren duren.”
Aanvullende rapportage door Nola Taylor Redd, medewerker Space.com.