Hol tudna üstökösre szállni a Rosetta űrszonda?

Fantáziakép: a Philae novemberben leszáll az öt kiszemelt terület valamelyikén. Hogy hol és pontosan mikor, az csak október közepén derül ki

A Rosetta szonda három hete érkezett a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös közelébe. Az eddig készített felvételek alapján tíz lehetséges leszállóhelyet jelöltek ki, a listát a hétvégén ötre szűkítették, a szakértők október 12-én választanak. Ez lesz az űrkutatás történetében az első leszállás egy üstökös magjára.

A részletes felvételek alapján már a Rosetta augusztus 6-i érkezésekor megkezdték a leszállóhelyek kijelölését. Ezek egyikén ereszkedhet le a 100 kilogrammos, Philae nevű leszállóegység az üstökös magjára valamikor november közepén. Novemberben az üstökös még 450 millió kilométerre lesz a Naptól, a mag csak lassan aktiválódik, így nem kell attól tartani, hogy a Nap melegének hatására kiáramló anyag megnehezíti a leszállást vagy zavarja a felszíni vizsgálatokat.

Az üstökös 6,5 évente kerüli meg a Napot, most 522 millió kilométerre van tőle. Jövő nyári napközelségekor (2015. augusztus 13.) már „csak” 185 millió kilométer lesz a távolsága, vagyis nyolcszor intenzívebb napsugárzás éri, ennek megfelelően nő az aktivitása. A Rosetta keringőegységének legfőbb feladata éppen az üstökös változásainak követése az ébredezéstől a gáz- és porkiáramlás tetőpontja utánig. A kóma és a csóva kialakulásán kívül a mag felszínén megfigyelhető változásokat is követik.

Fantáziakép: a Philae novemberben leszáll az öt kiszemelt terület valamelyikén. Hogy hol és pontosan mikor, az csak október közepén derül ki Forrás: ESA/ATG medialab

Vajon milyen az üstökösmag belső szerkezete?

A leszállóhely kiválasztásánál azt is figyelembe kell venni, hogy a Philae egyik műszerével, a CONSERT kísérlettel az üstökös magjának belső szerkezetét akarják vizsgálni. A felszínre ereszkedő műszer és a keringő szonda között úgy teremtenek oda-vissza rádiókapcsolatot, hogy közben a rádióhullámok keresztülhatoljanak a magon, feltárva a belső szerkezetét.

Nemcsak ezt kell figyelembe venni a leszállóhely kiválasztásánál, hanem a Philae többi kilenc műszerének az igényeit is, továbbá fontos szempont, hogy a kiválasztott helyen biztonságos legyen a leszállás. Látva az első képeken a mag tagolt felszínét, nem egyszerű ilyen helyet találni. A navigáció bizonytalansága miatt az ellipszis alakú leszállóhelyek területe megközelíti az egy négyzetkilométert.

Gondoskodni kell arról, hogy a Philae folyamatosan tudjon kommunikálni a Rosettával. Kerülni kell a nagy sziklatömböket, a mély szakadékokat és a meredek lejtőket. A leszállás után elég napfénynek kell érnie a Philae-t ahhoz, hogy napelemei tölteni tudják az akkumulátorait, és a kezdeti töltéssel biztosítható 64 órás működési időt meg lehessen hosszabbítani.

Az öt lehetséges leszállóhely elhelyezkedése Csurjumov–Geraszimenko-üstökös felszínén, az Osiris kamera augusztus 16-án, kb. 100 km távolságból készített felvételein. Közelképeket a cikk végén talál Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

Szűkítették a lehetséges helyszínek listáját

A keresést alapvetően a 100 kilométeres és annál kisebb távolságból készült, néhány méteres felbontású képeken végezték. Figyelembe vették a mag felszíni hőmérsékletére, a magot körülvevő gáz nyomására és sűrűségére vonatkozó első adatokat, valamint az üstökös tömegére, felszíni gravitációjára és forgására vonatkozó mérések eredményeit.

A leszállóhely kiválasztásával foglalkozó, tudósokból és mérnökökből álló munkacsoport a Francia Űrügynökség (CNES) toulouse-i létesítményében az elmúlt hétvégén ülésezett. Az előzetesen tíz helyszínt tartalmazó listát ötre szűkítették. Csak azokat a helyeket hagyták meg, ahol technikailag biztonságosan kivitelezhető a leszállás, tehát viszonylag sík a felszín, emellett legalább tengelyforgásonként (12,4 óra) hat óra hosszat süt a Nap. Emellett persze a helyszínnek tudományos szempontból is érdekesnek kell lennie, bár valószínűleg ez a feltétel teljesíthető legkönnyebben – aligha képzelhető el olyan pont az üstökös magján, ami ne ígérne izgalmas felfedezéseket.

Rangsor nincs

A kijelölt öt hely közül három (a B, az I és a J jelűek) a mag kisebbik lebenyén (a „gumikacsa fején”) helyezkedik el, kettő (az A és a C jelűek) a nagyobb lebenyen, „testen” helyezkednek el. A projekt vezetői hangsúlyozzák, hogy a betűjel semmiféle rangsort nem jelent, a betűjelek egyébként még a tíz jelölt időszakában születtek, ezért nem az ábécé első öt betűjét használják.

A következőkben az üstököshöz egyre közelebb irányított Rosetta egyre jobb felvételei alapján már csak ezt az öt helyszínt vetik tüzetes vizsgálat alá. Szeptember 14-ére az öt közül kiválasztják az elsődleges és a tartalék leszállóhelyet. Mindkettőre kidolgozzák a részletes leszállási stratégiát, a szükséges manővereket. Eközben a Rosetta már 20–30 kilométerre megközelíti az üstököst, a képeken elsősorban a biztonságos leszállást veszélyeztető sziklatömbök elhelyezkedését fogják vizsgálni, ezek alapján döntenek a fő és a tartalék leszállóhely között.

A Rosetta darmstadti irányítóközpontjában Forrás: ESA

Még módosulhat az időpont

A Rosetta-küldetés irányítói most november 11-re tervezik a leszállást, de ez még módosulhat. A helyszínt kiválasztó bizottság várhatóan október 12-én hozza meg a végleges döntését, amelyre a rendszerek utolsó ellenőrzése után az ESA október 14-én adja áldását. Ez jelenti majd a leszállás dátumának, helyének és a szükséges manővereknek a rögzítését.

Az öt leszállóhelyjelölt jellemzői

„A” helyszín. Érdekes helyszín a nagyobb lebenyen, de jó rálátással a kisebbikre. Várható, hogy a két lebeny közti nyaki részen erőteljes lesz a kigázosodás, így ennek megfigyelésére jó lehetőség kínálkozna. Pontosan tisztázni kell a megvilágítási viszonyokat, és a nagyobb felbontású képeken elemezni kell a kockázatokat:

Az A jelű helyszín Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

„B” helyszín. A kisebb lebeny egy kráterszerű alakzatában helyezkedik el, a felszín sík, ezért a leszállás viszonylag biztonságos, de a remélt hosszú távú működés esetén a megvilágítás problémás lehet. A sziklatömbök újabb keletű képződmények lehetnek, ezért talán itt az anyag nem olyan ősi, mint másutt, ami a helyszín ellen szól:

B helyszín Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

„C” helyszín. A nagyobb lebenyen található. A felszíni formák változatosak, helyenként fényesebb az anyag, mélyedések, sziklaszirtek, dombok és síkságok váltakoznak. A megvilágítási viszonyok hosszú távon is kedvezőek. Egyes alakzatok kockázatát a nagy felbontású felvételeken kell elemezni:

C helyszín Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

„I” helyszín. Viszonylag sík terület a kisebb lebenyen, sok frissnek látszó anyagot tartalmaz. A megvilágítási viszonyok a Philae hosszabb működését is lehetővé teszik. A felszín egyenetlenségeit a nagyobb felbontású képeken kell vizsgálni:

I helyszín Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

„J” helyszín. Hasonló az I helyszínhez, ugyancsak a kisebb lebenyen jelölték ki, a CONSERT kísérlet szempontjából azonban előnyösebb az I-nél. A sziklatömbök és a teraszos szerkezet itt is zavarhatják a leszállást:

J helyszín Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team