Sólkerfið
Rosetta (geimfar)

Rosetta (geimfar)

Stefnumót við halastjörnuna Churyumov-Gerasimenko

  • Rosetta, geimfar, Rósetta, ESA
    Rosetta geimfarið. Mynd: ESA

Rosetta er ómannaður könnunarleiðangur Geimstofnunar Evrópu (ESA) til halastjörnunnar 67P/Churyumov-Gerasimenko. Geimfarinu var skotið á loft árið 2004 og kemst á braut um halastjörnuna árið 2014. Með í för er lítið lendingarfar, en þetta er í fyrsta sinn sem tilraun verður gerð til að lenda á halastjörnu.

Helstu upplýsingar
Skotið á loft: 2. mars 2004
Koma til halastjörnunnar:
2014
Eldflaug:
Ariane 5G+
Tegund:
Brautarfar / lendingarfari
Framhjáflug:
Jörðin, Mars, 2667 Šteins, 21 Lútesía
Hnöttur:
67P/Churyumov-Gerasimenko
Geimferðastofnun: ESA
Heimasíða:
Rosetta

Rosetta geimfarið er nefnt eftir Rosetta steininum sem franskir hermenn úr her Napóleóns fundu nærri bænum el-Rashid (Rosetta) í Egiptalandi árið 1799. Steinninn rataði í hendur Breta árið 1801 og lék lykilhlutverk þegar Frakkanum Jean-François Champollion tókst að ráða í fornegipska letrið híeróglýfur. Um leið opnaðist okkur hulin menning fornegipta. Á sama hátt vonast menn til að Rosetta geimfarið hjálpi mönnum að ráða í leyndardóminn um uppruna sólkerfisins. Lendingarfarið er nefnt Philae, eftir eyju í ánni Níl, þar sem broddsúla fannst sem hjálpaði mönnum að leysa ráðgátu Rosetta steinsins.

Rosetta er samstarfsverkefni 14 Evrópuþjóða auk Bandaríkjanna og tóku 50 verktakar og hátt í þúsund manns þátt í þróun og smíði þess. Heildarkostnaður við verkefnið nemur nærri einum milljarði evra. Verkefninu er stjórnað frá miðstöð ESA í Darmstadt í Þýskalandi.

Rosetta geimfarið

Rosetta geimfarið er kassalaga, 2,8 x 2,1 x 2,0 metrar að stærð. Efst á geimfarinu eru mælitækin, en neðst stjórnkerfi geimfarsins. Á einni hliðinni er 2,2 metra breitt loftnet sem tryggir stöðug samskipti mill geimfarsins og jarðar. Í heild vegur geimfarið 3 tonn með eldsneyti en af því vega vísindatæki aðeins 165 kg.

Út frá sitt hvorri hlið geimfarsins standa tveir 14 metra langir vængir“ sem hægt er að snúa ± 180 gráður. Á þeim eru sólarrafhlöðurnar sem sjá um að afla geimfarinu orku. Í 3,4 stjarnfræðieininga fjarlægð frá sólinni framleiða sólarrafhlöðurnar 850 Wött, en 395 Wött í 5,25 stjarnfræðieininga fjarlægð.

Rosetta á að endast í um tólf ár. Meginaleiðangrinum lýkur í desember 2015, rúmu ári eftir að geimfarið kom til halastjörnunnar. Á þeim tíma er halastjarnan í sólnánd og á leið aftur utar í sólkerfið.

Philae lendingarfarið vegur 100 kg. Þegar það losnar frá Rosetta geimfarinu fellur það niður á kjarnann á gönguhraða og hlekkjar sig við yfirborðið. Þetta er gert vegna þess að þyngdartog halastjörnunnar er mjög veikt. Lendingarfarið á að endast í að minnsta kosti viku, en vonir standa til að það haldi áfram rannsóknum í einhverja mánuði.

Í Philae eru fjöldi rannsóknartækja sem gera eins ítarlegar rannsóknir á yfirborðinu og mögulegt er. Rannsóknargögnin eru send upp í brautarfarið sem endurvarpar þeim til jarðar.

Ferðalagið

Rosetta var upphaflega ætlað að heimsækja halastjörnuna 46P/Wirtanen. Í desember 2002 misheppnaðist geimskot Ariane eldflaugar sem varð til þess að fyrirhuguðu geimskoti í janúar 2003 var slegið á frest. Tíu ára ferðalag Rosetta hófst loks 2. mars 2004 þegar Ariane 5G eldflaug þaut út í geiminn frá Kourou í Frönsku-Gvæjana.

Því miður er ekki til nógu öflug eldflaug til að senda jafn stórt geimfar beina leið til 67P/Churyumov-Gerasimenko. Þess vegna þarf geimfarið að ferðast fjórum sinnum umhverfis sólina á leið sinni til halastjörnunnar. Með því að fljúga í þrígang framhjá jörðinni og einu sinni framhjá Mars fær Rosetta þá þyngdarhjálp sem þarf til að auka hraða geimfarsins svo það komist á áfangastað.

Rosetta flaug fyrst framhjá jörðinni í mars 2005, ári eftir að því var skotið á loft. Í febrúar 2007 heimsótti Rosetta Mars og gerði nokkrar rannsóknir á rauðu reikistjörnunni úr aðeins 200 km hæð. Geimfarið flaug bak við Mars frá jörðu séð og var því sambandslaust í um 37 mínútur.

Rosetta, geimfar, Mars
Stórkostlegt útsýni! Ljósmynd sem Philae lendingarfarið tók þegar Rosetta flaug framhjá Mars. Mynd: ESA.

Í nóvember 2007 flaug Rosetta aftur framhjá jörðinni og hélt svo út í smástirnabeltið. Þann 5. september 2008 lá leiðin framhjá smástirninu 2867 Steins. Myndir voru teknar af demantslaga smástirninu úr aðeins 800 km fjarlægð. Þriðja og síðasta flugið framhjá jörðinni fór fram þann 12. nóvember 2009.

smástirni, Steins, Rosetta
Smástirnið Steins séð með augum Rosetta geimfarsins. Mynd: ESA.

Þann 10. júlí átti Rosetta stefnumót við smástirnið Lutetia í um 3200 km fjarlægð. Eftir þessa heimsókn lagðist geimfarið í dvala og verður vakið aftur skömmu fyrir komuna til halastjörnunnar í maí 2014.

Markmið

Leiðangur Rosetta er sérstaklega spennandi því í fyrsta sinn kemst geimfar á braut um halastjörnu og í fyrsta sinn verður gerð tilraun til lendingar. Vart er hægt að hugsa sér betri leið til að rannsaka halastjörnur með nærgönguli hætti.

Halastjörnur eru leifar frá myndun sólkerfisins. Á þeim rúmu 4600 milljón árum sem liðin eru frá því hefur efnasamsetning þeirra lítið sem ekkert breyst. Þær endurspegla sólkerfið í frumbernsku, þegar það var enn ómótað. Þess vegna gegna halastjörnur lykilhlutverki fyrir skilning okkar á upprunanum.

Rosetta hringsólar um halastjörnuna í að minnsta kosti eitt og hálft ár. Á meðan nálgast halastjarnan sólnánd, en á þeim tíma eru halastjörnur virkastar. Kjarninn verður kortlagður, efnasamsetningin rannsökuð og fylgst með náið þróun og virkni hans. Þegar heppilegur lendingarstaður finnst, sennilega hálfu ári eftir komuna, losnar Philae frá Rosetta og lendir (vonandi) mjúklega á kjarnanum. Með þessu getum við vonandi dregið upp mynd af sögu sólkerfisins.

Rosetta á örugglega eftir að færa okkur nær svari við spurningunni um þátt halastjarna í uppruna vatns og lífs á jörðinni. Halastjörnur eru að mestu vatn en innihalda líka lífræn efnasambönd. Í árdaga sólkerfisins rigndi þeim yfir jörðina og lögðu þar áreiðanlega sitt af mörkum til uppruna vatns og lífs á jörðinni.

Mælitæki

Um borð í Rosetta brautarfarinu eru ellefu mælitæki, evrópsk og bandarísk.

  • ALICE – Útblár litrófsgreinir sem mælir magn eðalgastegunda í kjarna halastjörnunnar. Út frá þeim upplýsingum geta vísindamenn áttað sig á við hvaða hitastig halastjarnan myndaðist. Samskonar tæki er um borð í New Horizons geimfarinu.

  • CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) – Ratsjá sem notuð verður til að kanna innviði halastjörnunnar.

  • COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser) – Ryk- og jónanemi sem mælir efnasamsetningu og einkenni rykkorna frá halastjörnunni.

  • GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) – Ryk- og kornanemi sem mælir fjölda, massa, skriðþunga og hraða rykagna frá halastjörnunni.

  • MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) – Agnanemi sem rannsakar rykið í kringum smástirni og halastjörnur. Veitir upplýsingar um stærð, rúmmál og lögun agnanna.

  • MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) – Örbylgjumælir sem mælir hitastig og magn vatns, ammóníaks og koldíoxíðs í halastjörnunni.

  • OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) – Myndavél sem ljósmyndar halastjörnuna í sýnilegu og innrauðu ljósi tekur líka litróf af henni.

  • ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) – Litrófsmælir sem notaður verður til að ákvarða efnasamsetningu hjúpsins og jónahvolfsins sem umlykur halastjörnuna, hraða hlaðinna agna og þau efnahvörf sem þau taka þátt í.

  • RPC (Rosetta Plasma Consortium) – Rafgasmælir sem mælir eðliseiginleika kjarnans, kannar uppbyggingu innstu hluta hjúpsins, fylgist með virkni kjarnans og víxlverkun halastjörnunnar við sólvindinn.

  • RSI (Radio Science Investigation) – Nákvæm greining á útvarpsmerkjum frá geimfarinu nýtast til að mæla massa, eðlismassa og þyngdarsvið kjarnans, en einnig til að ákvarða nákvæmlega braut halastjörnunnar.

  • VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) – Litrófsmælir sem notaður verður til að útbúa litrófskort af halastjörnunni í sýnilegu og innrauðu ljósi. Með honum verður hægt að rannsaka efnasamsetningu halastjörnunnar og finna heppilegan lendingarstað fyrir Philae. Samskonar tæki er um borð í Dawn og Venus Express.

Halastjarnan Churyumov-Gerasimenko

67P/Churyumov-Gerasimenko er 4 km breið halastjarna í að meðaltali 3,5 stjarnfræðieininga fjarlægð frá sólinni (~525 milljón km). Úkraínski sjtörnufræðingurinn Klim Ivanovich Churyumov fann halastjörnuna á myndum sem tadsjikski stjörnufræðingurinn Svetlana Gerasimenko tók 11. september 1969. Árið 2003 tók Hubblessjónaukinn myndir af halastjörnunni. Úr þeim var útbúið þrívítt kort af henni.

Halastjarnan er á mjög sporöskjulaga braut um sólina. Við sólfirð er hún í 5,7 stjarnfræðieininga fjarlægð frá sólinni, en í 1,3 stjarnfræðieininga fjarlægð við sólnánd. Hún var seinast í sólnánd í febrúarlok árið 2009. Næst verður hún í sólnánd þann 13. ágúst 2015.

Mjög lítið annað er vitað um halastjörnuna.

Tengt efni



Heimildir

  • Rosetta á vef ESA

Hvernig vitna skal í þessa grein

  • Sævar Helgi Bragason (2010). Stardust (geimfar). Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/solkerfid/geimferdir/stardust (sótt: DAGSETNING).



Leita á vefnum


 

Fleygar setningar

- Timothy Ferris

"Við búum í síbreytilegum alheimi og fátt breytist hraðar en skilningur okkar á honum."
 

Vinir okkar

  • Hugsmiðjan
  • Sjónaukar.is
  • Portal To The Universe
  • Stjörnuskoðunarfélag Seltjarnarness
  • Vísindavefurinn
  • Hubble spacetelescope
  • European Southern Observatory - ESO



Póstlisti






Þetta vefsvæði byggir á Eplica