Már csak egyet kell aludnunk a történelmi üstökösrandevúig

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

Az Európai Űrügynökség darmstadti irányítóközpontjában – és onnan 510 millió kilométer távolságban, a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös mellett minden készen áll arra, hogy az augusztus óta az üstökös közelében tartózkodó Rosetta űrszonda Philae leszállóegysége sima leszállást hajtson végre az üstökös magján, az űrkutatás történetében először.

A több mint 10 éve útnak indult Rosetta-küldetéssel nemcsak annak tudományos jelentősége, hanem a magyar részvétel miatt is rendszeresen foglalkoztunk rovatunkban. A hosszú küldetés mérföldköveit tegnapi cikkünk idővonalán tekinthetik át. A holnapi nap eseményeit, a Philae és a Rosetta délelőtti szétválasztásától a Philae délutánra várható érkezéséig közvetítjük az Origón.

A múlt hónapban adtunk hírt a leszállóhely kiválasztásáról és a leszállás eseményeiről, az ereszkedés közben és után elvégzendő mérésekről. Azóta az is véglegessé vált, hogy a leszállást a fő leszállóhelyen, az eredetileg „J”-vel jelölt területen hajtják végre. Sőt, a leszállóhely nevet is kapott: Agilkia.

Egyiptom bűvöletében

Annak idején valaki úgy gondolta, hogy az üstököskutató űrszonda úgy segíti majd a Naprendszer múltjának megismerését, mint a rosette-i kő a hieroglifák megfejtését. Ezért kapta maga a szonda a Rosetta nevet, és azóta az ESA az egyiptomi vonatkozású elnevezések bűvkörében él. Az ESA pályázatot hirdetett a névadásra, amelyre 135 országból mintegy 8000 javaslat érkezett. A résztvevők közül nem kevesebb mint 150 embernek jutott eszébe Agilkia, a Nílus egy szigetének neve - ide költöztették át a Philae szigetén található műemlékeket, mivel azt az Asszuáni-gát építése után elárasztották.

A névadásnál fontosabb dolgok is történtek persze az elmúlt hónapban. Például a repülésirányítók percre, sőt másodpercre pontosan kidolgozták a leszállás menetrendjét, kiszámították az ehhez szükséges pályaváltoztatásokat.

Igen/nem döntések sorozata

A Philae leszállását az ESA darmstadti irányítóközpontjából (ESOC) követik és vezérlik. A Rosetta már a megfelelő pályán kering a kijelölt leszállóhely eléréséhez.

• A leszállás megkezdéséhez az első igen/nem döntést november 11-én, kedden este, közép-európai idő szerint 20:30-kor hozzák meg.
• Hasonló igen/nem döntést hoznak másnap hajnali 1 órakor és 2:35-kor is.

Ha mindhárom döntés „igen”, azaz minden készen áll, akkor reggel 7:03–8:03 közt elvégzik a mintegy 6 percig tartó utolsó pályamódosítást.

• Ezután, 7:35–8:35 közt hozzák meg az utolsó igen/nem döntést. Ez azért kritikus, mert ha a Philae egyszer leválik, akkor többé már nem tud visszatérni a Rosettához.

A Philae leszállását is az ESA darmstadti irányítóközpontjából (ESOC) követik és vezérlik. A Philae magyar idő szerint november 12-én, szerdán, 10:03-kor válik le a Rosettáról. Az ereszkedés közben sugárzott első jelek érkezését 12:03 körül várják Forrás: ESA

A Rosetta a manőver megkezdése előtt 30 km távolságban kering az üstökös középpontjától. Két órával a leválás előtt pályamódosító manővert hajtanak végre, ettől olyan hiperbola alakú pályára tér át, amelyen 5 km-re repülne el a mag középpontjától. Ennek a pályaváltoztatásnak a sikeres végrehajtását ellenőrzik az utolsó igen/nem döntéssel. Ha szabad jelzést adnak, akkor a Philae leválhat. A Philae leválása után 40 perccel a magtól 20 km távolságban a Rosetta – immár egyedül – ismét pályát változtat, hogy csak a Philae menjen tovább az üstökös felé, ő pedig olyan pályára tér, ahonnan rálátása lesz a leszállóhelyre.

Négy "igen" után hétórás ereszkedés

A Philae magyar idő szerint november 12-én, szerdán, 9:35-kor válik le a Rosettáról, de erről az irányítóközpontban csak 10:03-kor értesülnek, mert az üstökös nagy távolsága miatt a rádiójelek 28 perc 20 másodperc alatt teszik meg a Rosetta és a Föld közötti 511 millió km távolságot. Ekkor csak egy gyors jelzés érkezik a leválás megtörténtéről, majd 11:53-ra jön létre a folyamatos adatkapcsolat a Philae–Rosetta–Föld irányban. Ebben már fontos szerephez jut a Philae magyar készítésű fedélzeti adatgyűjtője. Az ereszkedés közben sugárzott első jelek érkezését 12:03 körül várják.

Fantáziarajz az üstökös felszíne felé ereszkedő Philae leszállóegységről Forrás: ESA

A Philae ereszkedése mintegy 7 órán keresztül tart, a leszállás megtörténtéről az első jelzés 17:02-re érkezhet a Földre, jóllehet a jelzést egy 40 perces időablakban várják. Ekkor kezdődnek meg a leszállás felszíni műveletei, először is a Philae lehorgonyzása az üstökös magjához (erre a nagyon kis tömegű üstökösmag gyenge gravitációja miatt van szükség). Ha minden sikerül, elkezdődhet a mag felszínén (is) a tudományos munka.

A Rosetta nem sokat tétlenkedett

Magának a Rosettának az augusztusi érkezés óta a mag pontos feltérképezése és a leszállóhely kiválasztásához szükséges adatok szolgáltatása volt a legfontosabb feladata. Eközben a Nap felé közeledő üstökös magja kezdett éledezni, így sorra szóhoz jutottak a Rosetta tudományos műszerei is.

A kutatók látható és infravörös képalkotó spektrométerrel (VIRTIS) elkezdték feltérképezni az üstökös magjából kiáramló gázok kémiai összetételét. Október elején az üstökös „nyaki” részén kiáramló gáz mennyisége már elegendő volt a vizsgálatok megkezdéséhez. Nem meglepő módon elsőként a vízgőz és a szén-dioxid jelenlétét tudták megállapítani. Meglepő viszont, hogy a CO₂ csak 4%-ot tesz ki a vízgőzhöz képest, holott például a NASA EPOXI űrszondája által megvizsgált üstökösnél ez az arány elérte a 20%-ot. E két összetevő jelenlétét már a Rosetta más műszerei is megerősítették. Megerősítették némi szén-monoxid jelenlétét is, sőt kiderült, hogy az üstökös anyagát további, kis mennyiségben előforduló molekulák „illatosítják”.

A legújabb felvételek egyike az üstökös magjáról: a képet a navigációs kamera november 4-én 31,8 km távolságból készített négy felvételéből állították össze (a mag legnagyobb kiterjedése mintegy 4 km, de ilyen távolságból még a navigációs kamera látómezejébe is csak részletekben fér bele). A nyaki részen jól látszik a gáz kiáramlása Forrás: ESA

A ROSINA (ionokat és semleges gázokat elemző) spektrométer mérései alapján szeptember közepéig a fentieken kívül az ammónia (NH₃), a metán (CH₄) és a metanol (CH₃OH) molekuláit is kimutatták. Azóta újabb molekulákat is kimutattak, eszerint az üstököst körülvevő gázburokban a formaldehid (CH₂O), a hidrogén-szulfid (H₂S), a hidrogén-cianid (HCN), a kén-dioxid (SO₂) és a szén-diszulfid (CS₂) is előfordul. Jellegzetesen erős, és jobbára kellemetlen szagú gázokról van szó, bár ezek csak nyomokban fordulnak elő az említett két (három) fő összetevő mellett.

A COSIMA műszer (porgyűjtő, tömegspektrométer és optikai mikroszkóp együttese) apró, 1 négyzetcentiméteres fémlapocskákon gyűjti össze a kozmikus porszemcséket. A műszerrel már sikerült néhány, az üstökösből származó porszemcsét összeszedni (ezek néhányszor 10 mikrométer, azaz pár századmilliméter nagyságúak), és az egyiknek a kémiai összetételét is meghatározták: kimutatták benne a nátrium és a magnézium ionjainak jelenlétét.