Rosetta

Rosetta

ESA/ATG medialab

 

Příběh kometární sondy Rosetty je jedním z nejúžasnějších, jaký si jen lze v tomto oboru představit. Sonda byla navržena pro speciální úkol, jakého se ještě nikdy nikdo předtím nezhostil. Sonda vybavená přistávacím pouzdrem Philae měla být navedena na oběžnou dráhu kolem komety a měla pomoct vědcům najít odpovědi na několik zajímavých otázek ohledně jedněch z nejzáhadnějších objektů sluneční soustavy. Lander Philae se měl dokonce zúčastnit důkladného výzkumu přímo na povrchu komety a měl se tak stát prvním lidským výtvorem, který kdy přistane na kometě.

 

Původně byl start plánovaný na leden roku 2003, ale z důvodů havárie nosné rakety Ariane 5 (která měla později vynést do vesmíru i Rosettu) se ESA rozhodla celou záležitost řádně prošetřit, a tak byl start odložen. Po skončení vyšetřování však již komety 46P/Wirtanen nebylo možné dosáhnout, a tak se ESA rozhodla pro kometu jinou a to pro 67P/Churyumov-Gerasimenko. Start sondy vybavené přistávacím pouzdrem Philae sbyl později ještě dvakrát odložen kvůli špatnému počasí a sonda tak odstartovala až 2. března roku 2004. 

Start rakety Ariane 5, která vynesla Rosettu a Philae do vesmíru

ESA/CNES/Arianespace - Service Optique
 

Sami si možná dovedete představit, že navést sondu na oběžnou dráhu kolem komety, která se právě přibližuje ke Slunci a nustále zrychluje, není jednoduchý úkol. Jak se s ním tedy ESA vypořádala? Protože ani raketa Ariane 5 by sondě nikdy neuděllila dostatečnou rychlost pro přímou cestu ke kometě, musela ESA sondu vyslat na již předem promyšlenou a velice složitou dráhu, která však znamenala jisté riziko pro sondu samotnou. ESA využila tzv. gravitačního praku, o kterém jste možná slyšeli v souvislosti se sondami Voyager, které díky nim nabraly ohromnou rychlost a díky tomu se také dostaly za hranice sluneční soustavy. Jedná se o složitý manévr, při kterém hraje roli každá vteřina. Sonda je v podstatě navedena na velmi těsný průlet okolo nějakého dostatečně hmotného tělesa (jedná se většinou o planety). Sonda díky tomuto těsnému průletu získá rychlost díky tomu, že je po jistý okamžik silně gravitačně svázána s tělesem, které se pohybuje stejným směrem, ale výrazně rychleji. Celou situaci si můžeme lépe představit malým pokusem s magnety. Na desku vyšleme malou ocelovou kuličku k magnetu, který se pohybuje přibližně stejným směrem a sledujeme, jak je kulička magnetem přitahována a poté vystřelena vyšší (než počáteční) rychlostí kupředu. Tento pokus vám zároveň předvede jak složité je navést takovou kuličku k magnetu, aby nabrala co nejvyšší rychlost, ale aby zároveň nebyla magnetem polapena. Podobné je to pak i s gravitačním manévrem. Ještě před startem sondy musí být přesně vypočítána trajektorie letu a sonda musí být během letu korigována pomocí korekčních motorů na dané místo v prostoru a času.

 

Rosetta byla raketou Ariane 5 vynesena na oběžnou dráhu kolem Slunce poblíž oběžné dráhy Země. Sonda poté byla po roce letu nasměrována Zemí na těsný průlet kolem Marsu. Již během tohoto letu se sonda zapojila do vázkumu komet - sledovala svým ultrafialovým spektrometrem dopad projektilu sondy Deep Impact na kometu 9P/Tempel 1. Později sonda pořídila 283 snímků planetky 2867 Šteins, díky kterým potom byla upřesněna doba rotace této planetky. Během průletu kolem Marsu sonda sledovala Mars a jeho měsíc Phobos a výsledná data odeslala na Zemi. 

Mars vyfotografovaný sondou Rosetta při přiblížení 24. února 2007

copyright: ESA
 
 

Selfie Rosetty s Marsem, 25. února 2007

ESA/Rosetta/Philae/CIVA
 
 

Rosetta poté Mars definitivně opustila. Později došlo k průletu kolem Země, po kterém byla Rosetta uvedena do hibernace a později probuzena, aby prozkoumala planetku 21 Lutetia. Pozdějí byla opět uvedena do stavu hibernace. Probudila se až na počátku roku 2014 a v tuto dobu byl zahájen průzkum komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. 

Kometa tak, jak ji viděla Rosetta 30. dubna (vlevo je kulová hvězdokupa M107)

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ze vzdálenosti 2000 kilometrů

  copyright: ESA/Rosetta/NAVCAM

 

Již první fotografie pořízené sondou Rosetta dokazovaly, že pro lander Philae nebude přistání na kometě žádnou rutinní záležitostí. V době, kdy byla sonda navržena, jsme samozřejmě neměli velkou představu o tom, jak komety vlastně vypadají. Předpokládalo se, že jsou to v podstatě asteroidy, které jsou ale tvořené převážně z prachu a ledu. Inženýři proto vybavili lander Philae vším, co měli k dispozici. Do jeho třeí přistávacích nožiček byly zabudovány speciální vrtáky, které začaly vrtat okamžitě po dosednutí a nechyběly ani dvě harpuny, které měly zaručit, že se Philae neodrazí zpátky do vesmírné prázdnoty. Byl to tak trochu hazard, ale nikdo (a to dokonce ani v době příletu sondy ke kometě) nečekal, že bude kometa vypadat právě takto:

 

 

Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ze vzdálenosti 1000 kilometrů

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

 

Na počátku srpna byla sonda úspěšně, jako první objekt vyrobený lidmi, navedena na oběžnou dráhu kolem komety. Nebylo to jednoduché i díky tvaru této komety - vědci museli spočítat gravitační působení tohoto nerovnoměrně tělesa Díky tomu si nyní můžeme vychutnat fotografie, jako jsou tyto:

Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ze vzdálenosti 285 kilometrů

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
 

 

Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ze vzdálenosti 104 kilometrů

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

 

Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ze vzdálenosti 28,6 kilometrů

ESA/Rosetta/NAVCAM

 

 

Kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ze vzdálenosti 28,5 kilometrů

ESA/Rosetta/NAVCAM
 
 

Selfie Rosetty a komety 67P/Churyumov-Gerasimenko vzdálené 16 kilometrů

Credit: ESA/Rosetta/Philae/CIVA

 

 

Nyní bylo nutné, aby sonda nasnímala co nejvíce fotografií povrchu komety a my tak dostali představu o tom, jak vlastně kometa vypadá. Poskytne nám to vůbec první detailní fotografie jádra komety a bude to důležité i pro následné přistání pouzdra Philae. Rosetta také postupně snižovala výšku, nad jakou kolem komety oblétá, a tak se podařilo pořídit i několik úchvatných detailních snímků.

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

 
 

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

 
 

ESA/Rosetta/NAVCAM
 
 

Poté se vytipovalo několik oblastí, kam by mohl Philae dosednout. Vědci se chvíli přeli o to, zda vybrat oblast J nebo C, ale nakonec byla vybrána ta nejbezpečnější oblast, označená písmenem J (oblast C byla vybrána jako záloha).

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

 

Kometa již byla v tuto dobu aktivní a z jejího povrchu pomalu sublimoval led. To, a ještě mnoho dalších okolností, museli vzít navigátoři v úvahu a středisko ESA muselo najít nějaké řešení, jak by se mělo vše (a to co nejbezpečněji pro samotný lander) odehrát. Když byla příprava hotova a bylo vše pečlivě propočítáno, došlo k oddělení Philae od Rosetty. 

 
 
 
 
 
 

Lander Philae oddělený od Rosetty a připravený k dosednutí na povrchu komety 

ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

 

Toto byla asi nejriskantnější okamžik celé mise, neboť kometa disponuje díky své velikosti v jednotkách kilometrů jen velmi slabou gravitací, a lander tak k povrchu komety padal po dobu asi tří dnů. Bylo tedy nutné dopředu důmyslně propočítat trajektorii tak, aby lander dosedl na předem zvolenou oblast J a ne jinam. Vše se nakonec povedlo a lander dopadl na místo velmi přesně. Tím ale problémy s přistáním nekončily. Ačkoliv byl lander Philae vyzbrojen několika vrtáky a harpunami, nepodařilo se mu přichytit se k povrchu komety a tak se odrazil asi do výšky jednoho kilometru, odkud pak znovu dopadl na povrch komety a po tomto přistání následoval ještě jeden menší skok. Zde si můžete přehrát zvuk, který zaznamenal lander Philae po jeho dosednutí na povrchu komety:

 

Philae tyto riskantní seskoky kupodivu přežil, ale octl se na zcela jiném místě, než kde měl původně přistát. Sonda Rosetta celou událost sledovala a do mapování svého blízkého okolí se zapojil i samotný lander, a tak víme, kde nakonec skončil. Je štěstí, že nedopadl na nějaký velký balvan. Dosedl do malé jeskyně na okraji útesu, ovšem jak vědci později zjistili, Philae přistál trochu nešťastně a jeho primární zdroj energie (solární panely) mu nedokázaly dodávat dostatek elentrické energie. Všechna zařízení tak musela být napájena záložními bateriemi, které však vydržely jen asi 3 dny. Během této doby se operačnímu středisku podařilo natočit Philae lépe ke Slunci a provést většinu operací, které měl Philae za úkol. Vědci a snad i miliony dalších lidí na Zemi pak byli nadšeni, když Philae odvysílal všechna svá data pomocí sondy Rosetty na Zemi. Dokonce došlo i na samotné vrtání a nejspíš byly na kometě nalezeny i aminokyseliny - základní stavební prvky života. A tak nám Philae i přes tuto krátkou pracovní dobu odeslal spoustu dat, které budou vědci ještě nějakou dobu zpracovávat. Jeho mise snad ještě nekončí. Vědci doufají, že jak se bude kometa přibližovat ke Slunci nastane situace, kdy bude na Philae dopadat více slunečního záření a Philae tak bude moct opět pracovat. Nezbývá nám tedy nic jiného, než držet mu palce. :)

 

Více fotografií zde:

 

3D model této komety si můžete prohlédnout na adrese:

http://sci.esa.int/comet-viewer/