rosettaorbit

Ruimtesonde Rosetta vergezelt komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko op zijn reisje richting de zon en zet ondertussen ook nog eens een lander op het oppervlak van de komeet. Tijd om deze prachtige ruimtemissie eens onder de loep te nemen!

Een prachtig beeld van Rosetta boven Mars gemaakt door de Philae-camera op een afstand van ongeveer duizend kilometer van Mars. Foto: CIVA / Philae / ESA.

Een prachtig beeld van Rosetta boven Mars, gemaakt door de Philae-camera op een afstand van ongeveer duizend kilometer van Mars. Foto: CIVA / Philae / ESA.

Sinds november 1993 hebben wetenschappers en ingenieurs uit Europa en de Verenigde Staten hun krachten gebundeld om de ruimtesonde Rosetta en een lander genaamd Philae te bouwen. Rosetta werd in 2004 gelanceerd en zette middels een aantal flyby’s langs de aarde en Mars koers richting komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Rosetta in de buurt van de komeet Churyumov Gerasimenko krijgen, was niet makkelijk. Geen enkele bestaande raket is in staat om een ruimtesonde rechtstreeks naar een komeet te sturen. In plaats daarvan slingert Rosetta door het zonnestelsel mede dankzij de zwaartekracht van de aarde en Mars. “De Rosetta-missie is een fascinerende reis naar onze oorsprong,” vertelt Matt Taylor, projectwetenschapper bij het ESA Rosetta-team. “Rosetta is uniek omdat het de eerste missie is die heel dicht bij een komeet zal komen en een lander zal plaatsen. Daarnaast zal de ruimtesonde getuige zijn van de spectaculaire transformatie van de komeet naarmate de afstand tot de zon kleiner wordt.”

Wakker worden
In juni 2011 werd Rosetta in een diepe winterslaap gebracht voor het koudste, meest afgelegen deel van de reis. Rosetta werd in een langzame draai gezet om de stabiliteit te handhaven en met haar zonnevleugels naar de zon gericht om zoveel mogelijk zonlicht op te vangen. “Het is de eerste missie voorbij de planetoïdengordel die afhankelijk is van energie-opwekking door de zon, waardoor de sonde in staat is te opereren op 800 miljoen kilometer van de zon.” ESA was begin dit jaar nog bezorgd om de gezondheid van het ruimtevaartuig. Zonder kleerscheuren een ruimtereis van meer dan tien jaar doorkomen is heel wat. “De onderdelen van Rosetta zijn uitvoerig getest, zodat zij kan omgaan met de ontberingen in de ruimte. We weten niet meer van Rosetta als toen ze in de sluimerstand ging,” aldus Taylor toen. Inmiddels weten we dat Rosetta en lander Philae de lange winterslaap glorierijk doorstaan hebben. Eind januari maakte ESA Rosetta – na een winterslaap van 957 dagen – met succes wakker.

Rosetta’s twaalf jaar durende reis door de ruimte. Animatie:ESA.

Ontmoeting
Toen Rosetta nog maar net uit haar winterslaap was gehaald, bevond ze zich nog op zo’n negen miljoen kilometer van de komeet. Begin mei was die afstand al verkleind naar zo’n twee miljoen kilometer. Naarmate de afstand kleiner wordt, worden de foto’s van de komeet steeds beter. Vergelijk dit kiekje (gemaakt in maart van dit jaar) maar eens met dit kiekje (dat eind vorige maand werd gemaakt).

Belangrijke les

De ruimtesonde Rosetta is gebouwd met technologie van de jaren negentig en is niet de eerste ruimtesonde die naar een komeet wordt gestuurd. ESA’s Giotto werd ontworpen om de mysteries rond de komeet Halley op te lossen. Op 13 maart 1986 vloog Giotto heel dicht langs de komeet. Niemand had verwacht dat de ruimtesonde het spervuur aan komeetstof zou overleven. Hoewel Giotto flink werd beschadigd tijdens de flyby, bleven de meeste instrumenten operationeel. “De Giotto-missie was voor de ESA een belangrijke les. Hierdoor kon de technologie voor toekomstige missies zoals Rosetta worden verbeterd.”

Rosetta zal de eerste ruimtesonde zijn die, op korte afstand, getuige is van een spectaculaire transformatie van de komeet. De verwachting is dat het prachtige beelden oplevert, maar het is ook een groot gevaar. Naarmate de komeet in toenemende intensiteit wordt blootgesteld aan de straling van de zon begint het ijs te sublimeren. Het gas dat uit de kern ontsnapt neemt ook stof mee en dat leidt tot de vorming van twee staarten. De ionenstaart bevat geïoniseerd gas en stof en stroomt altijd in tegengestelde richting van de zon. De stofstaart van microscopische stofdeeltjes draait enigszins in de richting van de baan van de komeet. Hoewel het gas en stof de helderheid verhoogt, verbergt het ook de kern van de komeet. Het gas en het stof kunnen er voor zorgen dat Rosetta en Philae schade oplopen. Rosetta ontmoet komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko in het koude gebied van het zonnestelsel op het moment dat de komeet nog geen activiteit vertoont. “Het ontwerp van de baan van Rosetta is zodanig goed uitgezocht dat het ruimtevaartuig de gevaarlijke gebieden vermijdt, zoals de staart van de komeet. De navigatiecamera en het regelsysteem rekent op het zien van een deel van de zonnige zijde van de komeet, zodat het ruimtevaartuig niet in het staartgebied terechtkomt.”

Landing
Voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid zal er een poging gedaan worden om te landen op een komeet. Rosetta zal een serie manoeuvres maken om dichtbij de komeet te komen en dan zal de snelheid worden verlaagd tot ongeveer 25 meter per seconde. Het naderen van een komeet, erom heen cirkelen en er ook nog eens op landen is en delicate aangelegenheid. Aangezien er weinig bekend is van de komeet moeten beelden en analyses van de komeet meer duidelijkheid verschaffen. “Aan de hand van die informatie besluiten wetenschappers en operationele teams wat de beste landingsplaats zal zijn. Hierdoor kunnen wij de veiligheid van de lander het beste waarborgen.” Uiteindelijk wordt het ruimtevaartuig in een baan rond de kern van de komeet gebracht op een afstand van ongeveer 25 kilometer. “De zwaartekracht van de komeet is een miljoen keer kleiner dan die van de aarde. Een natuurlijke baan om de komeet is daardoor alleen mogelijk onder de 30 kilometer,” aldus Taylor. In november 2014 wordt de lander Philae losgelaten op een hoogte van ongeveer een kilometer en zal op loopsnelheid landen op de uitgekozen landingsplaats. Onmiddellijk na de landing zal een harpoen worden afgevuurd om de lander te verankeren en te voorkomen dat Philae ontsnapt aan de zeer zwakke zwaartekracht van de komeet. Op de komeet zal Philae hoge resolutie foto’s maken en boringen verrichten op het oppervlak. De ruimtesonde Rosetta zal in een baan om de komeet Churyumov-Gerasimenko blijven in de nabijheid van de ijzige kern. Het zal meer dan een jaar duren voordat de opmerkelijke missie, in december 2015, tot een einde komt.

Rosetta's Philae lander op de kern van de komeet.  Animatie: ESA / AOES Medialab

Rosetta’s Philae lander op de kern van de komeet. Animatie: ESA / AOES Medialab

De Rosetta-missie is uitdagend en van onschatbare waarde voor astronomen. “Kometen zijn de meest primitieve objecten in het zonnestelsel. Een tijdcapsule uit de vroege stadia van de vorming van ons zonnestelsel. Kometen worden verantwoordelijk gehouden voor het leveren van een groot deel van het water in het zonnestelsel, waaronder het water op aarde. Door te kijken naar bepaalde isotopen zullen we in staat zijn om verhoudingen van de komeet te vergelijken met die van de aarde en de link tussen het ontstaan van het leven, de aarde en de kometen versterken,” aldus Taylor. De ijzige resten van de vorming van de planeten kunnen de sleutel zijn tot het ontrafelen van het mysterie dat ‘de oorsprong van het leven’ heet.

Volg al het nieuws over Rosetta
Mis helemaal niets en volg het Rosetta-nieuws op Scientias.nl. Er is een speciale themapagina met een verzameling van al het Rosetta-nieuws!