Megérkezett a Rosetta

This artist impression released by the European Space Agency on December 3, 2012 of the Rosetta orbiter at comet 67P/Churyumov–Gerasimenko. The image is not to scale; the Rosetta spacecraft measures 32 m across including the solar arrays, while the comet nucleus is thought to be about 4 km wide. An alarm clock in deep space was expected on January 20, 2014 to wake up the comet probe Rosetta ahead of a key phase in its 10-year mission, European scientists said. Rosetta's onboard computer was programmed to give the wakeup call at 1000 GMT, but it would take at least seven hours for mission control to get confirmation it has worked, they said. RESTRICTED TO EDITORIAL USE - MANDATORY CREDIT "AFP PHOTO / ESA MEDIALAB - C. CARREAU" - NO MARKETING NO ADVERTISING CAMPAIGNS - DISTRIBUTED AS A SERVICE TO CLIENTS

Legalább tíz éve vártuk ezt a pillanatot: az Európai Űrügynökség Rosetta űrszondája megérkezett céljához, a 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstököshöz. A kalandos út csak a kezdet volt, az izgalmas megfigyelések csak most kezdődnek. Az érdekes eredmények a következő másfél évben várhatóak, bár az elmúlt hetekben már kaptunk némi ízelítőt arról, hogy mire képesek a Rosetta műszerei.

Megérkezett célpontjához, a Csurjumov–Geraszimenko-üstököshöz az Európai Űrügynökség (ESA) Rosetta űrszondája. Ez azt jelenti, hogy az űreszköz 100 kilométerre megközelítette az üstökösmagot. Az ESA honlapján 10 óra óta folyamatos közvetítés megy, várhatóan új képeket és információkat is közölnek a nap során. Hogyan jutott el a Rosetta az üstököshöz, és mi történik ezután?

6,4 milliárd kilométer

A szondát 2004. március 2-án indította útnak egy Ariane–5 rakéta. A kezdet nem volt éppen zökkenőmentes, mert a hordozórakéta hibája miatt egy évvel el kellett halasztani a startot, emiatt új célpontot kellett találni. Így esett a választás a Csurjumov–Geraszimenko-üstökösre. A Rosetta több mint tíz évig repült a bolygók között. Közel 6,4 milliárd kilométert tett meg, ötször kerülte meg a Napot. Háromszor a Föld és egyszer a Mars mellett elrepülve a bolygók gravitációs lendítő hatását kihasználva veselkedett neki a hosszú utazásnak.

Fantáziarajz a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös magja körül keringő Rosetta űrszondáról. A szonda a tervek szerint idén augusztustól 17 hónapon keresztül kering az üstökös magja körül Forrás: Origo

Útközben két kisbolygót is felkeresett, majd két és fél évig hibernálva száguldott a Naprendszer külső vidékén. Idén januárban sikeresen felébresztették, mostanra pedig 100 kilométerre megközelítette az üstököst. Útjának mérföldköveit – a várható folytatás eseményeivel együtt – táblázatunk foglalja össze.

Animáció az utazásról

Az utazás részletei az Európai Űrügynökség (ESA) animációján is megtekinthetők. Az animáció a start napján indul, a kezdő képernyőn a négy belső bolygó (Merkúr, Vénusz, Föld, Mars) Nap körüli pályáját és a bolygók pozícióját látjuk. Ha a képet kicsit tágítjuk (az egér görgőjével), akkor bejön a képbe a Jupiter pályája, azon belül balra lent (8 óra irányában) egy apró pont az üstökös. A képernyő bal szélén a dátumot, a Rosetta Naptól, a Földtől és az üstököstől mért pillanatnyi távolságát, a szonda által megtett teljes utat és az üstökös pálya menti sebességét látjuk.

Egy kép az ESA animációjából, amely a Rosetta szonda 10 év alatt megtett útját mutatja be (bővebb magyarázat a szövegben) Forrás: ESA

Az animációt elindítva pirossal a Rosetta, kékkel az üstökös pályája rajzolódik ki. Az irdatlan távolságokon kívül érdemes megfigyelni, hogyan változik meg a Rosetta pályája a négy hintamanőver eredményeképpen. A jobb egérgombbal az érdekes részleteket a képernyő közepére húzhatjuk és a görgővel rájuk zoomolhatunk. A bal egérgombbal a pályák megbillenthetők. Némi kísérletezéssel a pályákat úgy fordíthatjuk, hogy éléről lássuk. Figyeljük meg, hogy a Naprendszer eseményei nagyjából egy síkban zajlanak. Alaposabban szemügyre véve – és kicsit rázoomolva – azonban azt is észrevesszük, hogy az üstökös pályája kicsit kilóg ebből a síkból, ami megnehezítette a randevút.

Augusztus 6-a kerül a történelemkönyvekbe

Az 1,3 milliárd euró költségvetésű Rosetta szonda mostanra, azaz 2014. augusztus 6-ára 100 kilométerre közelítette meg az üstökös magját. Az irányítók ezt tekintik a megérkezés napjának (lásd a keretes írást), ez a dátum bekerül az űrkutatás történelmébe. Felejtsük el a csillagászatban megszokott milliókat és milliárdokat – ez egyszerűen csak száz: a Baja–Szeged távolság, maga a kozmikus nulla! Gondoljunk bele, mi ez a 100 kilométer a megtett 6,4 milliárdhoz képest. Vagy a szonda és a Nap közötti „mindössze” 540 millió kilométerhez képest. Még a Földtől is 404 millió kilométerre történik a randevú, vagyis a rádiójelek sebességéből adódóan 22 perc késéssel értesülünk az eseményről.

Miért pont 100 kilométer?

A Rosetta tehát augusztus 6-án érkezett meg az üstököshöz. De vajon mi történik ekkor, mi a mai nap eseményeinek a fizikai jelentősége? Nos, egyszerűen fogalmazva: semmi. A 100 szép kerek szám, önkényesen ezzel a távolsággal definiálták az érkezést. Lehetett volna 200, 150 vagy akár 88 is. Mondhatnánk, hogy ezen a napon kezdődik a kutatás, de ez sem igaz, hiszen egyes műszerek már az elmúlt hetekben, napokban is értékes méréseket végeztek. Sajnos még csak azt sem mondhatjuk, hogy a Rosetta a mai napon keringeni kezd az üstökös körül, mert a helyzet ennél sokkal bonyolultabb.

Kényelmesen rá lehetne ugrani az üstökösmagra

Egyetlen összehasonlítást érdemes még tenni. Az üstökös 6 és fél év alatt kerüli meg a Napot, jelenleg mindegy 55 000 km/h sebességgel száguld a pályáján (ez csak fele a Föld Nap körüli keringési sebességének – Kepler törvényei ezt írják elő az üstökösnek –, de azért így is tekintélyes sebesség). Ehhez kellett az elmúlt hónapokban (előbb kéthetente, júliusban hetente) végrehajtott tíz manőverrel hozzáigazítani a Rosetta sebességét, hogy most az üstököst 1 m/s, azaz 3,6 km/h sebességgel közelítse meg. Ez egy kényelmesen gyalogló ember tempója, van tehát idő szemlélődni, vizsgálódni.

Rhett Allain, a Dél-Kelet Louisianai Egyetem docense még azt is kiszámította, hogy ha a Rosettán egy űrhajós utazna, az kényelmesen kiugorhatna a szondából, és épségben lehuppanna az üstökös magjára. Micsoda különbség ez ahhoz képest, hogy annak idején a VeGa űrszondák a Naprendszerben a „menetiránnyal szemben” haladó Halley-üstökös mellett kénytelenek voltak 79,2 km/s, azaz 285 ezer km/h relatív sebességgel elszáguldani (és mégis értékes méréseket végeztek!).

Nyakatekert pálya

Az alábbi videón megpróbáltak bemutatni egy lehetséges forgatókönyvet, mi vár a szondára az elkövetkező hetekben. (Az animáció nem méretarányos, a Rosetta napelemtábláinak fesztávja 32 méter, az üstökösmag átmérője kb. 4 kilométer!)

A Rosetta elkövetkező hetekre tervezett pályája. A szonda egyre jobban megközelíti az üstökös magját, de hogy tényleges pályája mennyire fog hasonlítani a filmen láthatóra, azt a pillanatnyi körülmények döntik el (részletes magyarázat a szövegben).

A szonda egészen furcsa, lekerekített csúcsú háromszögek mentén kóborol az üstökös környékén (Kepler forogna a sírjában, ha ezt keringésnek neveznénk). Eközben hajtóműveit használva egyre közelebb lopakodik hozzá. Végül (az animáción 1:15 környékén) a pályája kezd egyre inkább szabályos ellipszisre hasonlítani, mert ahogy közeledik a maghoz, úgy válik egyre határozottabbá annak a gravitációs vonzása.

A novemberi leszállásig a repülésirányítók igyekeznek minél kisebb, a felszínt néhány kilométerre megközelítő pályára manőverezni a Rosettát. Az animáció csak hozzávetőlegesen érzékelteti a pálya jellegét. Annak tényleges alakját sok tényező befolyásolja, mindenekelőtt a szabálytalan alakú mag szabálytalan gravitációs tere, de az üstökös erősödő aktivitása esetén még a magból kiáramló gázok is belekapaszkodhatnak a vitorlaként álló napelemtáblákba, és módosíthatják a pályát.

A Rosetta útjának mérföldkövei

2004. március 2. Start (Kourou, Francia Guyana, Ariane–5 hordozórakéta)

2005. március 4. Hintamanőver a Föld mellett (1955 km távolságban)
2007. február 25. Hintamanőver a Mars mellett (250 km távolságban)
2007. november 13. Hintamanőver a Föld mellett (5301 km távolságban)
2008. szeptember 5. Elrepül a Steins kisbolygó mellett (806,2 km távolságban)
2009. november 13. Hintamanőver a Föld mellett (2480 km távolságban)
2010. július 10. Elrepül a Lutetia kisbolygó mellett (3162 km távolságban)
2011. június 8. Hibernált állapotba helyezik
2014. január 20. Ébresztés a hibernált állapotból
2014. május–július Pályamódosító manőverek, az üstökös megközelítése
2014. augusztus 6. Érkezés az üstököshöz (100 km távolságba)
2014. augusztus– A szonda együtt mozog az üstökössel, „kering körülötte"
2014. november A Philae leszáll az üstökösre
2014. november– A szonda tovább kering az üstökös körül
2015. augusztus 13. Az üstökös napközelbe ér (aktivitás várható maximuma)
2015. december A Rosetta küldetése befejeződik