Jön a történelmi üstököstalálkozó

Fantáziarajz a világűrben kinyitott napelemtáblákkal haladó Rosetta szondáról

Közel tíz év utazás után rohamosan közeledik célpontja felé a Rosetta űrszonda. Ebben a hónapban kritikus részéhez érkezik a küldetése, mert két és fél évi hibernáció után kell feléleszteni.

Kalandos előzmények és több évig tartó mozgalmas utazás után 2011. június 8-a óta hibernált állapotban halad célpontja, a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös felé az Európai Űrügynökség (ESA) Rosetta űrszondája. Az űreszközt korábban is hibernálták már, de ilyen hosszú időre még soha. Ebből a „téli” álomból kell most feléleszteni, hogy felkészülhessen az üstökös megközelítésére. Az izgalmas manőver január 20-án lesz, a szonda „ébresztőóráját” a repülésirányítók 10 óra világidőre állították be. Májusban végrehajtják az utolsó pályamódosítást, augusztusban megérkezik céljához. Az üstökössel együtt kering a Nap körül, majd miután feltérképezte a mag felszínét, novemberben a leszállóegység eléri az üstökös felszínét. Eközben a mag aktivitása egyre fokozódik, egészen a 2015 augusztusi napközelségig. A küldetés végét 2015 decemberére tervezik.

Fantáziarajz a világűrben kinyitott napelemtáblákkal haladó Rosetta szondáról Forrás: ESA

A Rosetta küldetés tervét 1993-ban fogadta el az Európai Űrügynökség. Akkor ezt szánták a következő évtizedek egyik kiemelt jelentőségű tudományos programjának (a Cluster műholdcsalád, a Newton–XMM röntgentávcső és a Herschel infravörös távcső társaságában). A szonda feladatául a Naprendszer ősi anyagának tanulmányozását tűzték ki, amely anyag a kutatók véleménye szerint az üstökösök magjában található meg a legérintetlenebb formában. Célpontként a Wirtanen-üstököst (46P/Wirtanen) választották ki. A korábbi üstökösszondákhoz képest a Rosetta küldetés minőségileg új eleme, hogy leszállóegységet kívántak a célba vett üstökös magjára juttatni – először az űrkutatás történetében. Az üstökös felé vezető bolygóközi utazása közben a Rosetta két kisbolygó közelében is elrepült volna.

A Rosetta indítás előtti egyik ellenőrző vizsgálata az ESA Technológiai Központjában Forrás: ESA

A leszállóegység és a kísérleti berendezések 2001 nyarára elkészültek. Néhány hónap alatt összeszerelték a szondát, majd fél éven keresztül tesztelték az ESA laboratóriumaiban. A Rosetta közel kocka alakú, 2,8 x 2,1 x 2,0 méteres dobozra hasonlít. A tetején 11 tudományos műszer kapott helyet, az egyik oldalán a Földdel kapcsolatot tartó, 2,2 méteres parabolaantennát helyezték el, másik oldalán utazik a később Philae névre keresztelt leszállóegység. A 100 kg tömegű egység feladata lesz az üstökösmag helyszíni vizsgálata. Leszállni azonban csak az után fog, hogy a szonda az üstökös közelében repülve több hónap alatt alaposan szemügyre vette a lehetséges leszállóhelyeket.

A hordozórakéta orrába erősített űrszonda két héttel a tényleges (2004. márciusi) start előtt Forrás: ESA

A kész űrszondát 2002 végén a francia-guyanai Kourou-ba szállították, ahol előkészítették a 2003. januárra tervezett startra. Decemberben azonban sikertelen volt az Ariane–5 rakéta egyik startja, ami felborította az indítások menetrendjét. A Rosetta indításához mindössze húsznapos indítási ablak állt rendelkezésre. A startot el kellett halasztani, emiatt lehetetlenné vált az üstökös megközelítése. Új célpontot kellett választani és új odavezető pályát kellett tervezni. Több lehetséges jelölt közül a választás végül a 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstökösre esett. Az üstökös elnyúlt ellipszis alakú pályán kering a Nap körül, naptávolban (5,7 csillagászati egység) a Jupiter pályáján túl jár, napközelben (1,25 cse) a Föld és a Mars pályája között mozog. Keringési ideje 6,45 év. Legközelebb 2015. augusztus 13-án ér napközelbe, vagyis 2012 közepe óta egyre közeledik a Naphoz. A Rosetta tehát az egyre növekvő aktivitása időszakában fogja az üstökös viselkedését tanulmányozni. A Hubble-űrtávcsővel 2003-ban végzett megfigyelések szerint az üstökös magja szabálytalan alakú, mintegy 4 kilométer átmérőjű. Az oda vezető bolygóközi pályát sikerült úgy megtervezni, hogy ezen is útba essék két kisbolygó – bár másik kettő, mint amelyeket az eredeti start idején megközelített volna a Rosetta.

A Rosetta űrszonda célpontjáról a Hubble-űrtávcső készített felvételeket, nem sokkal a Rosetta indítása után, 2003 márciusában Forrás: NASA, ESA, Philippe Lamy

A szondát alig több mint egy év késéssel 2004. március 2-án állította pályára a kouroi-i űrközpontból egy Ariane–5 hordozórakéta. A Rosetta elindulhatott egy évtizedig tartó, bonyolult bolygóközi utazására az új célpontja felé. A sikeres start utáni cikkeinkben részletesen bemutattuk az űrszondát és műszereit. Arról is tudósítottunk, hogy a szonda leszállóegységének tervezésében és készítésében magyar kutató- és mérnökcsoportok is részt vettek.

A szonda 2007 februárjában a Mars közelében repült el. A kép csak „melléktermék”, a Marsot azért közelítette meg, hogy gravitációs lendítő hatását kihasználva felgyorsuljon, a képet pedig a kamera ellenőrzése céljából készítették Forrás: ESA/MPS

Egy év elteltével visszajött a Föld közelébe, hogy bolygónk gravitációs lendítő hatását kihasználva gyűjtsön erőt a hosszú úthoz. Három évvel a start után a Mars közelében repült el, tovább növelve a sebességét. 2007 végén végrehajtotta a második hintamanővert a Föld mellett, majd 2009 végén ugyanezzel a céllal harmadszor is visszajött a Föld közelébe. A kettő közt „útba esett” a Steins kisbolygó, ahol először próbálták ki a tudományos műszereket egy addig ismeretlen célpont közelében. A randevú sikeres volt, bár az egyik kamerát az automata vezérlés lekapcsolta. 2010 nyarán újabb kisbolygó, a Lutetia mellett repült el a Rosetta. Felszínéről 60 méteres felbontású képeket készített. Ez volt az űreszközökkel eddig meglátogatott legnagyobb, 100 km átmérőjű kisbolygó.

A Rosetta felvétele a 21 Lutetia kisbolygóról annak legnagyobb megközelítésekor Forrás: ESA

A hibernált állapotban a Rosetta 2012. október 3-án elérte legnagyobb távolságát a Naptól (792 millió km), december 1-jén került a legmesszebbre a Földtől (937 millió km). Január 20-án, az ébresztő napján 807 millió km-re lesz a Földtől, vagyis a rádiójelek háromnegyed óra alatt teszik meg az űrszonda és a Föld közötti távolságot. Az ébresztő után a szonda elsőként a navigációs rendszerét helyezi üzembe, majd a Föld felé fordítja a fő antennáját. A művelet több óra hosszat tarthat, a repülésirányítók leghamarabb 17:45 világidőkor számítanak a szonda életjeleinek megérkezésére.

Ekkor a szonda még 9 millió kilométerre lesz az üstököstől. Májusig sorra üzembe helyezik és ellenőrzik a keringőegység 11 és a leszállóegység 10 tudományos műszerét. Eközben a Rosetta 2 millió km-re megközelíti célpontját, amelyről várhatóan májusban készíti az első felvételeket.