Rosetta: sikeres volt az űrrandevú, de csődöt mondott a kamera

A Rosetta-űrszonda pénteken este, közép-európai idő szerint 21 óra tájban 800 kilométerre közelítette meg a Steins-kisbolygót. Sajnos a nagyfelbontású kamera működését egy hiba miatt letiltotta a fedélzeti automatika, így a vártnál kevésbé részletes képek készülhettek csak az égitestről.

A Philae névre keresztelt leszállóegységet a német DLR intézet vezetésével fejlesztették, tömege közel 100 kilogramm, amelyből 21 kilogrammot tesznek ki a műszerek. Minimális terezett élettartama 65 óra, de ideális esetben akár heteken át is üzemelhet, energiáját napelemek biztosítják. A Rosetta főegységén utazik, majd a kiválasztott helyet megcélozva válik le róla és landol az üstökösmagon.

Fantáziarajz a Philaeről az üstökösmag felszínén (ESA, AOES Medilab)

A japán Hayabusa-szonda "ugrálóegységének" sikertelen leszállása rámutatott, hogy nem könnyű egy gyenge gravitációs terű égitestet "eltalálni", amely a felé közeledő leszállóegységet igen gyengén húzza csak maga felé. Ezért a Philae a felszín elérése után egy horgonyt lő az üstökösmagba, amellyel rögzíti magát a gyenge gravitációs térben. Az egyszerű feladat valójában igen komoly tervezést igényelt, ugyanis nagyon laza és igen kemény felszínnel is találkozhat a berendezés. Hosszú, póklábakra emlékeztető szerkezetek segítenek a landolást követő esetleges bukdácsolás leállításában, illetve a megfelelő térbeli helyzet elérésében a felszínen. A Philae fedélzetén egy miniatűr mintavevő is található, amely a felszín anyagát vizsgálja. A szonda az eredményeket a keringőegységen keresztül sugározza a Földre.

A leszállóegység műszerei a következők.

• APXS (Alpha X-ray Spectrometer, alfarészecske és röntgen spektrométer): a felszíni anyag összetételét határozza meg.
• CIVA / ROLIS (Rosetta Lander Imaging System, képfelvevő): hat CCD mikrokamerából álló rendszer, amely az ereszkedés során és a felszínen rögzít képeket, valamint a felszín színképét vizsgálja.
• CONSERT (Comet Nucleus Sounding, üstökösmag rádiószondáló): rádióhullámokkal vizsgálja az üstökösmag belső szerkezetét.
• COSAC (Cometary Sampling and Composition experiment, gázelemző): az üstökösmagból kibocsátott gázok összetételét vizsgálja, különböző szerves anyagokat is ki tud mutatni.
• MODULUS PTOLEMY (Evolved Gas Analyser, gázelemző): a gázok izotóparányainak vizsgálatára is képes berendezés.
• MUPUS (Multi-Purpose Sensor for Surface and Subsurface Science, többfunkciós felszíni detektor): az üstökösmagba rögzülő horgonynál vizsgálja az anyag hőmérsékletét, sűrűségét, mechanikai jellemzőit.
• ROMAP (RoLand Magnetometer and Plasma Monitor, magnetométer és plazmaelemző): a mágneses teret és a napszél hatását vizsgálja a felszín közelében.
• SD2 (Sample and Distribution Device, mintavevő): legalább 20 centiméter mélyre belefúr a felszínbe, és más érzékelőknek továbbítja a kiemelt mintát.
• SESAME (Surface Electrical and Acoustic Monitoring Experiment, Dust Impact Monitor, felszíni szeizmikus és akusztikus elemző, valamint pordetektor): a felszíni anyag mechanikai jellemzőit vizsgálja a benne zajló hangterjedés elemzésével, valamint a visszahulló porszemeket tanulmányozza.

A Rosetta a Csurjumov-Geraszimenko-üstököst hosszú időn keresztül fogja tanulmányozni, miközben annak aktivitása erősödik a Nap felé közeledve. Az elmúlt időszakban több üstökös mellett is elhaladt egy-egy űrszonda, érdekes felvételeiken azonban sok mindent nem sikerült megmagyarázni - valójában kevéssé értjük, pontosan hogyan is működhet egy üstökös. Ennek tisztázásában nyújthat nagy segítséget a Rosetta.

Magyar műszerek a Rosettán

A Rosetta-programból Magyarország is kiveszi a részét: a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet (RMKI), a KFKI Atomenergia Kutatóintézet (AEKI) és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szélessávú Hírközlő Rendszerek Tanszéke (BME), valamint az SGF Kft. is közreműködik.

A magyar tevékenység döntően a leszállóegységhez kapcsolódik: a Philae fedélzetén a műszerek meghatározó része magyar munka. A legnagyobb feladat a leszállóegység központi számítógépének kifejlesztése volt; a hibatoleráns fedélzeti vezérlő- és adatgyűjtő számítógépet az RMKI-ban hozták létre. A nagy távolság miatt a számítógép teljesen magára hagyatva irányítja majd a leszállást, önállóan szervezi a mérőműszerek adatgyűjtését az üstökös felszínén. Az ehhez kifejlesztett program minimális földi beavatkozás segítségével, váratlan körülmények között is lehetőséget nyújt a feladatok optimális végrehajtására. A magyar kutatók részt vettek az üzembehelyezési tesztekben, számítógépük a leszállóegység minden műszerének ellenőrzését megfelelően kezelte.

Júliusban az irányítóközponton keresztül a magyar kutatók is kapcsolatba léptek a Rosettával. Szalai Sándor, a fedélzeti számítógép programirányítója elmondta, hogy 920 paranccsal egy 55 kilobájt terjedelmű új szoftvert küldtek fel az űrszondára. Az új szoftver minden kísérlettel sikeresen kapcsolatba lépett. A szoftvert a start óta megfogalmazott új igények kielégítésére, az időközben felismert problémák megoldására dolgozták ki. Ez sem a végleges változat, négy év múlva, az akkori felébresztés után küldik majd fel a végleges változatot.

Miért fontos a kisbolygók és üstökösmagok vizsgálata?

A Naprendszer apró égitesteinek kutatása az egész rendszer kialakulásának viszonyaira utal. Az olyan nagyobb égitestekben, mint amilyen például a Föld, az összeállást követően jelentős átalakulások történtek, ezért nem őrzik változatlan formában az ősanyagot. A kisbolygók és üstökösmagok esetében más a helyzet: itt nagyon csekély volt a változás, ezért vizsgálatuk alapján az ősi viszonyok rekonstruálhatók.

Gyakorlati szempontból is fontos az ilyen kutatás: idővel előfordulhat, hogy egy objektumról kiderül: becsapódna a Földbe, és ezért meg kell változtatni a pályáját. A változtatás mikéntjére, és az égitest reakciójára egyelőre csak ötleteink vannak - a hatékony módszer kidolgozásához jobban ismerni kell fizikai jellemzőiket.