Kreditna slika: ESA
Misija Europske svemirske agencije Rosetta bit će prva svemirska letjelica koja je ikada izašla u orbitu, a potom će sletjeti na udaljeni komet. Postoje izvjesne neizvjesnosti oko lansiranja, zbog prometne nesreće s pojačanim motorom Ariane-5 prošlog mjeseca. Svemirska letjelica mora se lansirati krajem siječnja ako će se sastati s Wirtanenom; u suprotnom, morat će se odabrati novi cilj.
ESA-ova Rosetta bit će prva misija za orbitiranje i slijetanje na kometu. Kometi su ledena tijela koja putuju cijelim Sunčevim sustavom i razvijaju karakterističan rep kada se približavaju Suncu. Rosetta bi trebala biti lansirana u avion raketa Ariane-5 u siječnju 2003. iz Kouroua u Francuskoj Gvajani.
Odluka o datumu lansiranja donijet će se u utorak 14. siječnja 2003. (Pogledajte tiskovno izdanje Arianspace-a 03/02 od 7. siječnja 2003. ili pogledajte web stranicu http://www.arianespace.com). Cilj misije je Comet Wirtanen, a susret će se dogoditi 2011. godine. Ime Rosetta dolazi od glasovitog kamena Rosetta koji je prije gotovo 200 godina doveo do dešifriranja egipatskih hijeroglifa. Na sličan način znanstvenici se nadaju da će svemirska letjelica Rosetta otkriti tajne Sunčevog sustava.
Kometi su vrlo zanimljivi predmeti za znanstvenike jer njihov sastav odražava stanje Sunčevog sustava u vrijeme kad je bio vrlo mlad i još uvijek nedovršen, prije više od 4600 milijuna godina. Kometi se od tada nisu mnogo promijenili. Orbitirajući Comet Wirtanen i slijetajući na njega, Rosetta će prikupljati bitne podatke kako bi razumjeli podrijetlo i razvoj našeg Sunčevog sustava. Također će pomoći otkriti jesu li kometi doprinijeli počecima života na Zemlji. Kometi su nosači složenih organskih molekula koje bi, kad bi bile isporučene na Zemlju udarcima, možda igrale ulogu u podrijetlu živih oblika. Nadalje, „isparljivi svjetlosni elementi koje nose kometi mogu također su igrali važnu ulogu u oblikovanju Zemljinih oceana i atmosfere.
"Rosetta je jedna od najizazovnijih misija do sada poduzetih", kaže profesor David Southwood, direktor znanosti ESA. "Nitko prije nije pokušao simulirati misiju, jedinstvenu po svojim znanstvenim implikacijama, kao i zbog složenih i spektakularnih međuplanetarnih svemirskih manevara." Prije nego što je postigla svoj cilj u 2011. godini, Rosetta će kružiti Suncem gotovo četiri puta širokim petljicama u unutarnjem Sunčevom sustavu. Tijekom svog dugog puta svemirski brod će morati podnijeti neke ekstremne toplinske uvjete. Jednom kada se približi kometu Wirtanenu, znanstvenici će ga provesti osjetljivim manevarom kočenja; tada će svemirska letjelica tijesno orbitirati kometom i nježno ispustiti zemljak na njega. To će biti poput slijetanja na mali, brzi kozmički metak koji trenutno ima gotovo nepoznatu „geografiju“.
Nevjerojatno 8-godišnje međuplanetarno putovanje
Rosetta je svemirska letjelica tipa 3 tone visoke oko 3 metra, s dva solarna panela dugačka 14 metara. Sastoji se od orbitera i landera. Lander je visok približno 1 metar i visok je 80 centimetara. Bit će pričvršćen na bok orbitera Rosetta tijekom putovanja do komete Wirtanen. Rosetta ima ukupno 21 eksperiment, od kojih je 10 na zemljištu. Oni će biti zadržani u hibernaciji tijekom većeg dijela osmogodišnjeg putovanja prema Wirtanenu.
Zbog čega je Rosettino krstarenje toliko dugo? U vrijeme susreta, kometa Wirtanen bit će što dalje od Sunca koliko i Jupiter. Nijedan lansirni stroj tamo nije mogao izravno dobiti Rosettu. Svemirska letjelica ESA skupit će brzinu od gravitacijskih 'udaraca' koje pružaju tri planetarna leta: jedan s Marsa 2005. i dva sa Zemlje u 2005. i 2007. Tijekom putovanja Rosetta će posjetiti i dva asteroida, Otawara (2006.) i Siwa (u 2008.). Tijekom tih susreta, znanstvenici će uključiti Rosettine instrumente za umjeravanje i znanstvene studije.
Duga putovanja u duboki svemir uključuju brojne opasnosti, poput ekstremnih promjena temperature. Rosetta će napustiti dobroćudno okruženje gotovo zemaljskog prostora zbog mračnih, hladnih područja izvan asteroidnog pojasa. Da bi upravljali ovim toplinskim opterećenjima, stručnjaci su napravili vrlo teške testove prije pokretanja kako bi proučili Rosettinu izdržljivost. Primjerice, zagrijali su njegove vanjske površine na više od 150 Celzijevih stupnjeva, a zatim su ga u sljedećem testu brzo ohladili na -180 Celzijevih stupnjeva.
Znanstvenici će u potpunosti ponovno aktivirati svemirsku letjelicu prije maneketa na kometiranju 2011. godine. Tada će Rosetta orbitirati kometom, objektom širok samo 1,2 kilometra, dok će on krstariti unutarnjim Sunčevim sustavom brzinom od 135 000 kilometara na sat. U vrijeme susreta, oko 675 milijuna kilometara od Sunca, Wirtanen teško da će pokazati bilo kakvu površinsku aktivnost. Karakteristična koma (atmosfera kometa) i rep se još neće formirati zbog velike udaljenosti od Sunca. Reka komete sastoji se od zrna prašine i smrznutih plinova s površine komete koji isparavaju zbog sunčeve topline.
Šest mjeseci Rosetta će opsežno preslikati površinu kometa, prije odabira mjesta za slijetanje. U srpnju 2012., lander će se samo izbaciti iz svemirske letjelice s visine od samo jednog kilometra. Touchdown će se odvijati brzinom hodanja - manjom od 1 metra u sekundi. Neposredno nakon dodirivanja zemljani lonac ispalit će harpunu u zemlju kako bi se izbjeglo da se površina odbije natrag u svemir. To mora učiniti jer samo izrazito slaba gravitacija kometa neće zadržati lander. Rad i znanstvena promatranja na površini kometa trajat će najmanje 65 sati, ali mogu trajati i više mjeseci.
Za vrijeme i nakon iskrcavanja, Rosetta će nastaviti orbitirati i proučavati kometu. Rosetta će biti prva svemirska letjelica koja je izbliza svjedočila promjenama koje se događaju u kometi kada se kometa približi Suncu i naraste u komi i repu. Putovanje će završiti u srpnju 2013., nakon 10,5 godina avanture, kada je kometa najbliža Suncu.
Proučavanje kometa na licu mjesta
Cilj Rosette je detaljno ispitati komet. Instrumenti na Rosettinom orbiteru uključuju nekoliko kamera, spektrometra i eksperimenata koji rade na različitim valnim duljinama - infracrvenom, ultraljubičastom, mikrovalnom, radio - i brojnim senzorima. Oni će pružiti, između ostalog, slike visoke rezolucije i informacije o obliku, gustoći, temperaturi i kemijskom sastavu komete. Rosettini instrumenti analizirat će plinove i zrnca prašine u takozvanoj komi koja nastaje kada kometa postane aktivna, kao i interakciju sa solarnim vjetrom.
Deset instrumenata na brodu će obaviti analizu sastava i strukture komete na površini i površini materijala na licu mjesta. Sustav za bušenje uzimaće uzorke do 30 centimetara ispod površine i dovodi ih u „analizatore sastava“. Ostali instrumenti mjerit će svojstva poput čvrstoće blizu površine, gustoće, teksture, poroznosti, ledenih faza i toplinskih svojstava. Mikroskopske studije pojedinih zrna reći će nam o teksturi. Osim toga, instrumenti na landeru proučit će kako se kometa mijenja tijekom dnevnog i noćnog ciklusa, i dok se približava Suncu.
Kopnene operacije
Podaci s kopna prenose se u orbitu, koji ih pohranjuje za silaznu vezu do Zemlje na sljedećem kontaktu sa zemaljskom stanicom. ESA je postavila novu antenu iz dubokog svemira u New Norciji, u blizini Perth-a u zapadnoj Australiji, kao glavnu komunikacijsku vezu između svemirskog broda i kontrole misije ESOC u Darmstadtu, u Njemačkoj. Ova parabolična antena promjera 35 metara omogućava da radio signal doseže udaljenosti veće od milijun kilometara od Zemlje. Radio signali, koji putuju brzinom svjetlosti, trebati će do 50 minuta da pređu udaljenost između svemirske letjelice i Zemlje.
Znanstveni operativni centar Rosetta, koji je odgovoran za prikupljanje i distribuciju znanstvenih podataka, dijelit će lokaciju na ESOC-u i ESTEC-u u Noordwijku, Nizozemska. Lander Control Center nalazi se u DLR-u u Kölnu u Njemačkoj, a Lander Science Center u CNES-u u Toulouseu u Francuskoj.
Građevina Rosetta
Rosetta je izabrana za misiju 1993. Svemirski brod je izgradio Astrium Njemačka kao glavni izvođač. Glavni podizvođači su Astrium UK (platforma svemirskih letjelica), Astrium France (avionska svemirska letjelica) i Alenia Spazio (montaža, integracija i provjera). Rosettin industrijski tim uključuje više od 50 izvođača iz 14 europskih zemalja i Sjedinjenih Država.
Znanstveni konzorciji iz europskih i američkih instituta osigurali su instrumente u orbiti. Europski konzorcij pod vodstvom Njemačkog instituta za zrakoplovna istraživanja (DLR) osigurao je zemljište. Rosetta je koštala 701 milijuna ESA u 2000 ekonomskih uvjeta. Taj iznos uključuje pokretanje i cijelo razdoblje razvoja i misija od 1996. do 2013. godine. Zemljište i eksperimenti, takozvani „korisni teret“, nisu uključeni jer ih financiraju države članice putem znanstvenih instituta.
