Sonda kosmiczna Rosetta podążała za 10-letnią misją, której celem było złapanie komety i wylądowanie na niej sondy. Wystrzelona w 2004 roku, sonda dotarła do celu, komety 67P/Churyumov-Gerasimenko, 6 sierpnia 2014 roku. Po niepowodzeniu, w którym lądownik nie został prawidłowo rozmieszczony, orbiter kontynuował badanie komety przez prawie dwa lata, zanim zanurzył się w jej powierzchni.
Misja obejmowała lądownik Philae, który dokonał pierwszego przyziemienia na komecie. Niestety, nie pozostał on na miejscu. Naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej powiedzieli, że Philae nieoczekiwanie odbił się dwa razy przed lądowaniem na komecie, gdy system harpunów nie zadziałał. Philae wylądował w cieniu w pobliżu klifu na głowie komety o szerokości 2,5 mili (4 km), która według naukowców ma kształt gigantycznej gumowej kaczki. Sonda zamilkła 14 listopada, gdy wyczerpały się jej baterie słoneczne. Kiedy kometa zbliżyła się do Słońca w lipcu 2015 roku, Philae na krótko się przebudziła, łącząc się z orbiterem kilka razy, zanim zamilkła na zawsze.
30 września 2016 roku Rosetta wykonała zaplanowane, ostateczne zanurzenie w komecie, kończąc swoją misję. Kontrolowane zanurzenie nastąpiło w momencie, gdy kometa skierowała się w stronę zewnętrznego Układu Słonecznego, gdzie statek kosmiczny nie będzie w stanie kontynuować pracy pod wpływem energii słonecznej.
Dla pełnej relacji z misji, czytaj więcej tutaj: Historyczne lądowanie Rosetty na komecie: Full Coverage.
Rosetta była pierwszą sondą kosmiczną, która towarzyszyła komecie podczas jej wejścia do wewnętrznego Układu Słonecznego, a także pierwszą, która podjęła próbę lądowania na komecie. Po spotkaniu z lodowym satelitą, sonda rozpoczęła dwuletnie badania jądra i środowiska komety, obserwując jak zamrożona kometa zmienia się w miarę zbliżania się do ciepła słonecznego.
Galeria: Europe’s Rosetta Comet Mission in Pictures
Rosetta została nazwana na cześć Kamienia z Rosetty, bloku czarnego bazaltu, który został zapisany królewskim dekretem w trzech językach – egipskich hieroglifach, egipskim demotyku i greckim. Robotyczny lądownik statku kosmicznego, Philae, został nazwany na cześć podobnie zapisanego obelisku znalezionego na wyspie na rzece Nil. Zarówno kamień, jak i obelisk były kluczem do rozszyfrowania starożytnych egipskich hieroglifów. Naukowcy mieli nadzieję, że misja dostarczy klucza do wielu pytań dotyczących początków Układu Słonecznego i, być może, życia na Ziemi.
Rosetta była aluminiowym pudełkiem z dwoma panelami słonecznymi, które wysuwały się jak skrzydła. Pudełko, które ważyło około 6,600 funtów. (3,000 kilogramów), mierzyło około 9 na 6.8 na 6.5 stopy (2.8 na 2.1 na 2 metry). Panele słoneczne miały łączną rozpiętość około 105 stóp (32 m). Rosetta była pierwszym statkiem kosmicznym, który generował energię wyłącznie z ogniw słonecznych.
Urządzenia Rosetty zawierały 11 instrumentów, które dostarczyły informacji o tym, jak kometa rozwija swoją komę i ogon oraz jak jej związki chemiczne oddziałują ze sobą, promieniowaniem i wiatrem słonecznym. Inne instrumenty analizowały skład i atmosferę komety.
Lądownik Philae
Philae, 220 funtowy (100 kg) lądownik, wielkości pralki, wylądował o 16:00 GMT (11:00 EST, 11 listopada). Philae zabrał ze sobą 10 instrumentów, w tym wiertło do pobierania próbek materiału podpowierzchniowego.
Planowane miejsce lądowania, nazwane Agilkia po wyspie na rzece Nil w Egipcie, znajduje się na „głowie” komety, mniejszym z dwóch płatów tworzących kometę 67P/C-G. Kontrolerzy misji z Europejskiej Agencji Kosmicznej wybrali również drugie miejsce lądowania dla Philae. Miejsce J jest nasłonecznione, ale jednocześnie skaliste, co czyni je niebezpiecznym miejscem do lądowania.
Gdy Philae wylądował 12 listopada 2014 roku, jego harpuny kotwiczące nie wystrzeliły zgodnie z planem. Lądownik odbił się dwukrotnie, zanim osiadł na stałe na lodowej powierzchni. Pomimo tej usterki, lądownik przetrwał i rozpoczął przesyłanie danych do orbitera. Niestety, miejsce ostatecznego spoczynku Philae otrzymało bardzo mało światła słonecznego i po zaledwie trzech dniach lądownik wszedł w stan hibernacji.
Przed hibernacją Philae udało się wywęszyć pierwsze organiczne cząsteczki znalezione w atmosferze komety, a także zebrać zdjęcia i dane radiowe. Zespół Rosetty pozostał optymistycznie nastawiony, że kontakt z lądownikiem zostanie przywrócony i kontynuował poszukiwania oznak, że Philae się przebudził.
W lipcu 2015 roku ich nadzieje zostały rozwiane. Gdy kometa zbliżyła się do Słońca, lądownik na krótko naładował się, kontaktując się z orbiterem kilka razy w ciągu kilku tygodni, zanim wyłączył się na dobre.
„Nigdy nie zrezygnowaliśmy z Philae i pozostaliśmy optymistami” – powiedział w oświadczeniu Koen Guerts, inżynier z German Aerospace Center, członek zespołu sterującego lądownikiem.
Przez cały czas trwania misji Rosetta, naukowcy szukali ostatecznego miejsca spoczynku Philae, dostrzegając go, gdy do końca misji pozostał mniej niż miesiąc. Dzikie odbicia sprawiły, że Philae został schowany w szczelinie na chropowatej powierzchni komety.
„Ta wspaniała wiadomość oznacza, że mamy teraz brakujące informacje 'prawdy o ziemi' potrzebne do umieszczenia trzech dni nauki Philae we właściwym kontekście, teraz, gdy wiemy gdzie ta ziemia rzeczywiście się znajduje”, powiedział naukowiec projektu Rosetta Matt Taylor w oświadczeniu.
Misje poboczne
Rosetta miała wystartować w 2003 roku, aby spotkać się z kometą 46P/Wirtanen. Jednak z powodu awarii rakiety misja została odłożona, a cel zmieniono na kometę 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Rosetta wystartowała 2 marca 2004 roku na pokładzie rakiety Ariane 5. Aby zwiększyć swoją prędkość, wykonała cztery przeloty procą – jeden wokół Marsa i trzy wokół Ziemi. Podczas swojej podróży minęła i sfotografowała asteroidy, zbadała inne komety i dostarczyła informacji o atmosferach Wenus i Marsa.
Naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej wprowadzili Rosettę w tryb hibernacji w czerwcu 2011 roku na czas jej podróży o długości 373 milionów mil (600 milionów kilometrów). Po przebudzeniu w styczniu 2014 roku, statek kosmiczny miał jeszcze cztery miesiące do przebycia, aż osiągnie swój cel tuż przy orbicie Jowisza.
Kometa z rodziny Jowisza
Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko została po raz pierwszy zaobserwowana w 1969 roku przez Klima Churyumova i Svetlanę Gerasimenko, astronomów z Kijowa na Ukrainie, którzy pracowali w Instytucie Astrofizycznym Ałma-Ata na terenie dzisiejszego Kazachstanu. Churyumov studiował zdjęcia komety 32P/Comas Solá, wykonane przez Gerasimenko, kiedy wydawało mu się, że widzi inny obiekt podobny do komety. Po powrocie do Kijowa zbadał zdjęcie dokładniej i stwierdził, że jest to nowa kometa.
Kometa – której nazwa jest czasem skracana do Kometa 67P, a czasem do Kometa C-G – regularnie odwiedza wewnętrzny Układ Słoneczny, okrążając Słońce co 6,5 roku pomiędzy orbitami Ziemi i Jowisza. Należy ona do kilku komet krótkookresowych, których okresy orbitalne są krótsze niż 20 lat, a inklinacja orbitalna niewielka. Ponieważ grawitacja Jowisza kontroluje ich orbity, są one nazywane kometami Rodziny Jowisza.
Myśli się, że te komety pochodzą z Pasa Kuipera, regionu przestrzeni kosmicznej poza orbitą Neptuna wypełnionego lodowymi ciałami. Gdy ciała te zderzają się ze sobą, niektóre z nich są wyrzucane z Pasa Kuipera i spadają w kierunku Słońca. Jowisz, ze swoim potężnym przyciąganiem grawitacyjnym, chwyta niektóre z nich i zmienia ich orbitę.
Naukowcy twierdzą, że peryhelium Komety 67P – jej najbliższe podejście do Słońca – wynosiło 4 AU (odległości Ziemia-Słońce), czyli 373 miliony mil (600 milionów km). Bliskie spotkania z Jowiszem z czasem zmniejszyły peryhelium komety do 1,24 AU, czyli 116 milionów mil (186 milionów km).
Większość czasu Kometa C-G jest bardzo słaba i trudna do znalezienia przez ziemskie teleskopy. Kometa była obserwowana przez naziemne teleskopy siedem razy: w 1969, 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 i 2009 roku. Kosmiczny Teleskop Hubble’a również sfotografował kometę w 2003 roku, co pozwoliło naukowcom oszacować, że kometa ma około 2 mile szerokości i 3 mile długości (3 km na 5 km).
Eksporta słoneczna
Rosetta i Philae towarzyszyły komecie 67P do jej peryhelium w sierpniu 2015 roku i podróżowały z kometą wokół Słońca i z powrotem w głęboki kosmos. W miarę jak kometa oddalała się od Słońca, statek kosmiczny nie był już w stanie odbierać energii słonecznej potrzebnej do działania jego instrumentów. 30 września 2016 roku Rosetta wykonała kontrolowane zanurzenie w komecie.
„Przed Rosettą komety były obserwowane w pobliżu tylko przez kilka godzin”, powiedział portalowi Space.com Paolo Ferri, szef operacji misyjnych w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC). ” przyniesie rewolucję w naukach kometarnych. Już teraz opublikowano kilka spektakularnych wyników, ale myślę, że te wyniki na razie głównie podważają nasze dotychczasowe teorie. Najważniejsza część będzie wtedy, gdy dane zostaną przetworzone i opracowane zostaną nowe teorie. To zajmie lata.”
Dodatkowa relacja autorstwa Noli Taylor Redd, współpracownika Space.com.