Rosetta Rosetta sorvola la cometa ( impressione dell'artista ).
Organizzazione | Agenzia spaziale europea (ESA) |
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Programma | Orizzonte 2000 |
Campo | Studio di una cometa ( 67P / Tchourioumov-Guérassimenko ) |
Stato | Missione completata |
Lanciare | 2 marzo 2004( 9 ore 14 UTC ) |
lanciatore | Ariane 5G + |
Fine della missione | 30 settembre 2016( 11 h 19 UTC ) |
Identificatore COSPAR | 2004-006A |
Luogo | ESA - Rosetta |
Messa al lancio | 3000 kg |
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Orbita | Eliocentrico |
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atterraggio | 12 novembre 2014 |
ALICE | Spettrometro per immagini a raggi ultravioletti |
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CONSERT | Sondaggio radiofonico |
COSIMA | Spettrometro di massa |
GIADA | Analisi della polvere |
MIDAS | Analisi della polvere |
MIRO | Misurazione della temperatura , acqua ... |
OSIRIS | telecamera |
ROSINA | Spettrometro di massa |
RPC | Misurazione del plasma |
RSI | Scienza radiofonica |
VIRTIS | Spettrometro per immagini |
Rosetta è una missione spaziale della Agenzia spaziale europea (ESA / ESA) il cui obiettivo principale è quello di Raccogliere i dati sulla composizione del nucleo della cometa 67P / Tchourioumov-Guérassimenko (soprannominato "Tchouri") e sul suo comportamento al metodo della sole . La proporzione di materia organica contenuta in questo nucleo è risultata essere del 40%. La sonda spaziale , con una massa di tre tonnellate , si è messa in orbita attorno alla cometa poi, dopo un periodo di osservazione di diversi mesi, ha inviato, il.12 novembre 2014, un piccolo lander , Philae , atterra sulla sua superficie per analizzare, in situ , la composizione del suo suolo e la sua struttura. Rosetta è un progetto di punta per l'ESA, che vi ha investito oltre un miliardo di euro . Il comitato scientifico europeo ne decise la costruzione nel 1993 , dopo l'abbandono di un progetto congiunto con la NASA , con l'obiettivo di migliorare la nostra conoscenza del processo di formazione del Sistema Solare , di cui le comete costituiscono vestigia.
Rosetta è la sesta sonda spaziale ad osservare una cometa a distanza ravvicinata, ma è la prima a orbitare attorno ad essa e ad atterrare sul suo nucleo con un lander. La missione rappresenta una sfida tecnica in diversi modi. La distanza tra la Terra e la cometa richiede che la sonda sia autonoma durante le fasi critiche. Il lander deve essere in grado di atterrare con successo su un nucleo cometario la cui costituzione e comportamento sono sconosciuti. Infine, la sonda deve sopravvivere, a livello termico ed energetico , alle grandi variazioni di ampiezza dell'illuminazione solare imposte dalla sua traiettoria .
Nel 2003 un guasto al lanciatore costrinse il rinvio della partenza di un anno e l'abbandono dell'obiettivo iniziale, la cometa 46P/Wirtanen . Rosetta è finalmente lanciato da un Ariane 5 G + razzo su2 marzo 2004( 9 h 14 UTC ) verso la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko . Per posizionarsi in un'orbita identica a quella della cometa, la sonda spaziale utilizza per quattro volte l' assistenza gravitazionale della Terra e di Marte . Durante il suo viaggio, la sonda spaziale sorvola gli asteroidi estinti nel 2008 e Lutèce il10 luglio 2010, il cui studio costituisce un obiettivo scientifico secondario della missione. Rosetta resta quindi inattiva per 31 mesi per ridurre il consumo energetico durante la fase della sua traiettoria in cui è più lontana dal sole . La sonda spaziale viene riattivata dagennaio 2014quindi si pone in un'orbita identica a quella della cometa, a meno di 100 chilometri da essa. Il6 agosto 2014, la sonda spaziale inizia le manovre per portarla nella sua orbita finale intorno a Tchourioumov-Guérassimenko, quindi rilascia il 12 novembreil piccolo lander Philae , che raccoglie dati per 3 giorni. La missione dell'orbiter continua attorno alla cometa, che raggiunge il suo picco di attività quando passa più vicino al Sole, il13 agosto 2015. L'agenzia spaziale conclude la missione di Rosetta il30 settembre 2016, ponendo l'astronave sul suolo della cometa. Molto prima del suo completamento, la sonda spaziale ha ampiamente raggiunto i suoi obiettivi e ha dato origine a molte nuove scoperte sulla struttura e sulla composizione della cometa.
Gli scienziati ritengono che lo studio delle comete possa fornire importanti indizi sul processo di formazione ed evoluzione del Sistema Solare . Comete sono considerati XX ° secolo utilizzando telescopi dotati di spettrometri , che forniscono indizi per la sua composizione. Tuttavia, solo una missione spaziale in situ può consentire di conoscere in modo sufficientemente preciso la natura di questi corpi celesti . Fu il passaggio della cometa di Halley nel 1986 a causare la prima ondata di missioni spaziali verso le comete. Mentre la NASA , che sta affrontando gravi problemi finanziari, deve rinunciare a sviluppare una missione spaziale, l'ESA sta costruendo la sonda Giotto , che sorvolerà Halley, ma anche la cometa 26P/Grigg-Skjellerup (1996). La sonda europea consente la sperimentazione di diverse tecniche innovative, in particolare il passaggio a breve distanza del nucleo di una cometa. È all'origine di importanti scoperte scientifiche, come la presenza di composti organici nel nucleo. Lo studio delle comete dallo spazio sta diventando una delle poche aree di esplorazione spaziale in cui l' Agenzia spaziale europea è davanti alla sua controparte americana, la NASA. La cometa di Halley è anche oggetto di studi durante il suo passaggio nel 1986: altre sonde spaziali, per le quali questa a volte non è la missione principale, esaminano la cometa a una distanza maggiore o minore, ovvero le sonde giapponesi Sakigake e Suisei oltre a quelle sovietiche Sonde Vega 1 e Vega 2 .
Nei due decenni successivi, la NASA ha inviato diverse missioni spaziali per studiare le comete. Le caratteristiche di queste missioni sono molto diverse:
Dopo il successo della missione Giotto , la comunità scientifica internazionale ha proposto nel 1991 il lancio di una missione dedicata alle comete, il cui obiettivo è riportare sulla Terra un campione di nucleo cometario. Nelgennaio 1985, i ministri dei paesi membri dell'ESA approvano a Roma il primo piano scientifico a lungo termine dell'Agenzia spaziale europea denominato Horizon 2000 . Ciò prevede in particolare il lancio entro l'anno 2000 di quattro missioni ambiziose, note come "pietre angolari", inclusa una missione per restituire un campione da una cometa. Ma il costo di questa missione, stimato in 800 milioni di dollari, è troppo alto per il budget a disposizione dell'agenzia europea.
Il progetto congiunto NASA/ESA è stato interrottoNel 1980 la NASA sta anche pianificando un progetto simile chiamato NSRF ( Comet Nucleus Sample Return ), che dovrebbe essere lanciato da un razzo Titan IV . Le due agenzie decidono durante riunioni di lavoro, che si svolgono inluglio 1986, per raggruppare i loro mezzi per sviluppare una missione comune che si chiama Rosetta . Il nome scelto per la missione fa riferimento alla Stele di Rosetta che permise a Jean-François Champollion di decifrare il geroglifico egiziano nel 1822. La sonda spaziale utilizzerà la nuova generazione Mark II della piattaforma della sonda spaziale Mariner in fase di progettazione presso il centro spaziale JPL . L'agenzia statunitense fornisce anche gli RTG e il lanciatore mentre l'ESA sta sviluppando il lander , il sistema di campionamento del suolo della cometa e la capsula che la riporta sulla Terra. L'obiettivo è inizialmente la cometa 73P/Schwassmann-Wachmann 3 e poi, dopo la decisione di posticipare la data di lancio al 2003, la cometa 67P/Tchourioumov-Guérassimenko . Il lanciatore Titan doveva posizionare Rosetta in un'orbita eliocentrica . Grazie ad una manovra di assistenza gravitazionale durante un sorvolo della Terra due anni dopo il lancio, la sonda spaziale ha dovuto fare un rendez-vous con la cometa mentre si trovava al suo afelio a livello dell'orbita del pianeta Giove . Dopo una fase di osservazione di 100 giorni per valutare le caratteristiche della cometa e determinare un sito di atterraggio adatto, il lander doveva atterrare utilizzando un radar altimetro e un radar Doppler . Il lander disponeva di una pala per raccogliere campioni e di un trapano con una potenza di 100 watt in grado di prelevare un nucleo da terra a una profondità di 3 metri. Una volta che i campioni sono stati collocati nella capsula, uno stadio sviluppato dalla NASA è stato quello di posizionarlo su un percorso verso la Terra.
La cancellazione da parte del Congresso americano nel 1992 della missione CRAF , giustificazione primaria per lo sviluppo della piattaforma Mariner Mark II , mette in dubbio la volontà della NASA di proseguire il progetto. Dal canto suo, l'Agenzia spaziale europea sta affrontando difficoltà finanziarie legate alla riunificazione della Germania e all'annunciato costo dello space shuttle Hermes . Dopo averne studiato la fattibilità, l'ESA decide di sviluppare una missione meno ambiziosa abbandonando ogni idea di partnership con la NASA pur essendo compatibile con le capacità finanziarie e tecniche dell'agenzia. Il ritorno del campione viene abbandonato ma si può così estendere la fase di osservazione in situ della cometa, permettendo di studiare l'evoluzione del nucleo ad una distanza dal Sole compresa tra 1 e 3 A.U.
Ridefinire la missioneL' Agenzia spaziale europea , a differenza della sua controparte americana, non controlla il processo di produzione RTG responsabile della fornitura di energia nella versione iniziale della sonda spaziale. Rosetta nella sua nuova configurazione deve quindi ricorrere a pannelli solari che producono solo un ventesimo della loro potenza (rispetto all'orbita terrestre) quando la traiettoria della sonda spaziale è nel suo punto più lontano dal Sole. . Fortunatamente , la tecnologia delle celle solari , che ha compiuto notevoli progressi, può fornire energia sufficiente alla sonda spaziale per sopravvivere a questa distanza dal Sole. Nei primi schizzi della missione ridisegnata, i lander utilizzati sono molto semplici nel design: completamente passivi, eseguono un programma prestabilito e hanno una durata limitata dalla capacità delle loro batterie. Nella versione finale Rosetta deve trasportare due lander: ROLAND ( Rosetta Lander ) sviluppato da un consorzio europeo guidato dall'Istituto Max Planck e dall'Agenzia spaziale tedesca ( DLR ) e Champollion sviluppato congiuntamente dall'agenzia spaziale francese, CNES e dalla NASA. Diversi obiettivi potenziali sono selezionati, sono le comete che possono essere raggiunti dopo 8 a 9 anni utilizzando l' assistenza gravitazionale di Venere poi della Terra o Marte . La missione include anche il sorvolo di due asteroidi . La missione è convalidata in questa configurazione danovembre 1993dall'Agenzia spaziale europea. Il suo costo è stimato in 770 milioni di euro, compreso il lanciatore e le operazioni in volo. Tuttavia, l'ESA non finanzia i lander che rientrano nel budget delle agenzie spaziali nazionali.
SviluppoDiciotto mesi dopo l'inizio degli studi, la NASA per motivi finanziari e di programmazione ha rinunciato alla sua partecipazione a Champollion , il cui sviluppo è stato poi abbandonato dall'agenzia spaziale francese. Alcuni degli strumenti scientifici di Champollion sono incorporati nel lander ROLAND a cui il CNES è associato. Da parte sua, il centro JPL della NASA sta sviluppando un progetto parallelo di ritorno di campioni di comete, chiamato Deep Space 4 (in) che include un lander che trasporta gli strumenti di Champollion . Ma dopo 3 anni di studio, questo progetto, considerato troppo costoso, è stato a sua volta abbandonato, lasciando campo libero alla missione europea. Lo sviluppo dell'orbiter Rosetta è affidato alla società tedesca Daimler-Chrysler (divenuta nel 2014 Airbus Defence and Space ) che fa capo a un gruppo di costruttori europei: il Regno Unito fornisce la piattaforma , i francesi l' avionica e l' Italia assembla e test. Lo sviluppo del lander è coordinato dall'Agenzia spaziale tedesca, DLR , con contributi significativi di agenzie spaziali e istituzioni scientifiche di Francia, Italia, Ungheria , Regno Unito , Finlandia , Austria e Irlanda . L'ESA decide infine di finanziare il 50% dei costi di sviluppo del lander stimati in 200 milioni di euro. Questo è ribattezzato Philae (che può essere scritto Philaé ) in riferimento all'obelisco di Philæ che fornisce le chiavi che consentono di completare la decifrazione di Champollion. Gli scienziati sperano infatti che le informazioni raccolte dalla missione siano decisive per colmare le lacune nella conoscenza della storia del Sistema Solare . La sonda spaziale è costruita in camera bianca rispettando le regole COSPAR per evitare qualsiasi contaminazione della cometa.
L'obiettivo iniziale della sonda spaziale Rosetta è lo studio della cometa Wirtanen mentre l'osservazione degli asteroidi (140) Siwa e (4979) Otawara che devono essere sorvolati durante l'attraversamento della fascia degli asteroidi da parte della sonda spaziale, sono obiettivi secondari. Il lancio è previsto ingennaio 2003ma il fallimento del volo 157 del razzo Ariane 5 su11 dicembre 2002, ha inchiodato al suolo per più di un anno questo lanciatore che era stato scelto per mettere in orbita la sonda. La finestra di tiro per raggiungere il bersaglio è relativamente breve. È ancora possibile raggiungere la cometa ingennaio 2004utilizzando il lanciatore russo Proton . Ma l'ESA sceglie finalmente di utilizzare il lanciatore Ariane 5 , che richiede di trovare un'altra destinazione per la sonda spaziale.
L'unico obiettivo alternativo che soddisfi i vari vincoli della missione è la cometa 67P / Tchourioumov-Guerassimenko , accessibile infebbraio 2004con un lanciatore di tipo Ariane 5G+ efebbraio 2005con un lanciatore di tipo Ariane 5 ECA o Proton. Uno studio di fattibilità viene effettuato dal CNES , che deve convalidare il percorso di atterraggio in questo nuovo contesto, e dal Laboratorio di astronomia spaziale del CNRS con il telescopio spaziale Hubble : determina che il nucleo di questa cometa era 30 volte più massiccio di quello di Wirtanen rendendo la missione del lander più complessa ma comunque realizzabile. Dopo 3 mesi di indagini, il14 maggio 2003, il Comitato Programmi Scientifici dell'ESA approva il nuovo obiettivo. L'appuntamento con la cometa, inizialmente previsto per il 2011, è stato posticipato al 2014, nonostante il rinvio del lancio di un solo anno. Questo allungamento deriva dalla traiettoria più complessa che la sonda deve seguire per raggiungere il suo nuovo obiettivo. In attesa del lancio, la sonda spaziale è conservata presso la base di lancio di Kourou in una camera bianca. Il software di volo e alcuni strumenti sono in fase di aggiornamento mentre le antenne e i pannelli solari vengono temporaneamente smantellati. Sono state apportate diverse modifiche per riflettere le modifiche apportate alla missione. Viene calcolata una nuova traiettoria che fa passare la sonda spaziale più vicina al Sole richiedendo l'aggiunta di protezioni termiche. La gravità molto più elevata della nuova cometa si traduce in una velocità di atterraggio di Philae tre volte superiore: per evitare che il lander si ribalti quando entra in contatto con il suolo, viene aggiunto un dispositivo interno destinato a ridurre l'inclinazione. Il rinvio e le modifiche apportate al carrello comportano un costo aggiuntivo di 100 milioni di euro. Il costo totale della missione, comprese le operazioni di lancio e in volo, è stimato in 1,3 miliardi di euro, di cui 250 milioni di euro finanziati dalla Francia attraverso la sua partecipazione ai progetti dell'Agenzia spaziale europea pagati dall'agenzia spaziale nazionale, CNES .
Una cometa è un corpo celeste, di piccole dimensioni (in genere meno di 10 km di diametro), composto in gran parte da ghiaccio d'acqua, che percorre un'orbita ellittica, durante la quale si avvicina al Sole e poi lo circonda. , prima di allontanarsi verso il esterno del Sistema Solare . Man mano che il sole si avvicina, la cometa cambia: il ghiaccio sulla sua superficie, portato a diverse centinaia di gradi dall'energia solare, sublima a una velocità che può essere di diverse tonnellate al secondo: è questo il fenomeno del degassamento osservato dalla sonda Giotto . Una nuvola di gas e polvere, con un diametro che raggiunge le decine di migliaia di chilometri di raggio, il capello o coma , si forma attorno al corpo della cometa chiamato nucleo . Le particelle solide, spinte dalla pressione di radiazione , formano un lungo treno biancastro, leggermente ricurvo, rivolto lontano dal Sole e che può raggiungere una lunghezza di diversi milioni di chilometri. Una seconda coda, di colore bluastro, ancora più lunga, costituita da particelle ionizzate spinte dal vento solare , si orienta lontano dal Sole. Per le comete più attive, queste escrescenze, illuminate dal Sole, diventano visibili ad occhio nudo dalla Terra. Tutti questi fenomeni scompaiono quando la cometa si allontana nuovamente dal Sole.
Ci sono due categorie principali di comete. I primi, provenienti dall'orbita di Giove , completano in pochi anni la loro orbita, che si trova nell'eclittica , proprio come i pianeti. Altri hanno un periodo che può raggiungere diversi milioni di anni e possono circolare su un piano diverso dall'eclittica. I calcoli della loro orbita hanno mostrato che quest'ultima proveniva da una regione dello spazio che si estendeva da 10.000 a 100 o 200.000 AU (oa metà strada dalla stella più vicina), che è stata chiamata nuvola di Oort .
4,6 miliardi di anni fa, il Sistema Solare era ancora una nebulosa protosolare costituita principalmente da idrogeno , elio , ghiaccio e silicati . La nebulosa ha cominciato a condensarsi per collasso gravitazionale, forse innescato dall'esplosione di una supernova vicina. Il nucleo della nebulosa divenne sempre più denso e le collisioni tra le particelle si moltiplicarono, trasformando l'energia cinetica in calore. Circa 100.000 anni dopo l'inizio di questo processo, si formò una calda protostella, l' avviatore del Sole : in prossimità del Sole, rimasero solo gli elementi più pesanti e meno volatili della nebulosa, formando i Pianeti terrestri densi come la Terra, mentre i più leggeri materiali come l'elio e il ghiaccio hanno formato pianeti gassosi giganti come Giove a distanze maggiori . In quest'ultima regione, alcuni dei mattoni elementari non si sono aggregati ai corpi più massicci e sono stati respinti dalla fionda gravitazionale dal gigantesco pianeta Giove fino al confine del Sistema Solare. Questi piccoli corpi fatti di ghiaccio e roccia si sono raggruppati in due enormi regioni: la Fascia di Kuiper situata a una distanza compresa tra 30 e 100 unità astronomiche dal Sole e la Nube di Oort che forma un guscio che circonda il Sistema Solare tra 10.000 unità astronomiche e 1 anno luce dal Sole. Dalla nascita del Sistema Solare, la composizione di questi oggetti è rimasta praticamente invariata: la distanza dal Sole mantiene la temperatura del loro nucleo a valori molto bassi ( -270 °C ) che permette loro di mantenersi allo stato solido le molecole più volatili mentre la gravità molto bassa di questi piccoli oggetti non provoca alcuna trasformazione metamorfica . Queste due regioni costituiscono il serbatoio delle comete osservate. Questi vengono cacciati fuori dalla nube di Oort o dalla fascia di Kuiper dal passaggio del Sistema Solare in prossimità di una stella, una nube galattica o dalla pressione del disco galattico . Data la loro origine, le comete sono quindi resti pressoché intatti della nebulosa protosolare che dovrebbero permetterci di comprendere meglio il processo di formazione del Sistema Solare. Tuttavia, questo è ancora poco compreso e le teorie in vigore sono regolarmente messe in discussione da nuove scoperte come quella recente di sistemi solari comprendenti esopianeti con caratteristiche - massa, distanza dalla stella - incompatibili con tutti i meccanismi di addestramento finora previsti .
Durante i primi 500 milioni di anni del Sistema Solare, molti corpi celesti provenienti da regioni periferiche e attratti dalla gravità del Sole si sono schiantati contro i pianeti terrestri che si trovavano sul loro cammino. Le collisioni tra comete e pianeti hanno portato acqua ma anche indubbiamente composti organici che hanno contribuito alla comparsa dell'atmosfera primitiva e forse anche a quella della vita. I composti più complessi nelle comete non possono essere rilevati a distanza perché vengono distrutti non appena vengono rilasciati dalla cometa. Solo una missione in situ , come dimostrato in particolare dalla sonda Giotto , permette di individuarli e affinare questo scenario dell'origine della vita .
Molte molecole sono dette chirali , vale a dire che esistono in due forme enantiomeriche ( destrogira e levogira) uguali, in un certo senso, alla loro immagine speculare. Gli amminoacidi, presenti nella vita come è attualmente noto, sono chirali; tuttavia utilizza una sola forma (levogira): si dice che sia omochirale . Inoltre, la scoperta di molecole che, oltre ad essere di interesse biologico, sono omochirali, potrebbe indicare la presenza della vita. Una domanda che i biologi si pongono oggi è "perché la vita ha scelto la forma levogira piuttosto che destrogira", tanto più che l'esperimento di Miller (sintesi di amminoacidi che si suppone riproduca l'atmosfera terrestre primitiva) fornisce una miscela contenente tante molecole levogire quante destrogire. I ricercatori hanno tentato di analizzare e classificare gli amminoacidi del meteorite di Murchison , scoperto nel 1969 in Australia e alcuni portano all'ipotesi che l'omochiralità della vita fosse favorita da una sovrabbondanza di levogiri da meteoriti.
Il lander Philae studierà i campioni raccolti e potrà aiutare a comprendere l'origine dell'omochiralità degli esseri viventi.
L'obiettivo principale di Rosetta è lo studio della cometa Churiumov-Guérassimenko. Tuttavia, durante il suo viaggio verso la cometa, la sonda spaziale attraversa ripetutamente la fascia degli asteroidi. I progettisti della missione hanno calcolato la traiettoria affinché Rosetta passi vicino agli asteroidi (2867) estinti nel 2008 e (21) Lutèce nel 2010. Lo studio di questi due asteroidi costituisce un obiettivo secondario della missione. Ci si aspetta che gli strumenti della sonda raccolgano dati generali su questi due asteroidi, compreso il comportamento dinamico, la morfologia della superficie e la composizione.
La cometa Churyumov-Gerasimenko è stata scelta come obiettivo della missione dopo il rinvio del lancio di un anno perché le sue caratteristiche (orbita, periodo, attività) consentivano di fissarsi e raggiungere gli obiettivi scientifici (si trattava infatti di un ritorno alla bersaglio iniziale poiché la missione di riferimento iniziale che prevedeva uno sparo a fine 2002 aveva già 67P per bersaglio). Chouriumov-Guérassimenko è stato scoperto nel 1969 dall'astronomo Klim Ivanovich Chourioumov in una foto della cometa 32P / Comas Solá scattata da Svetlana Ivanovna Guérassimenko. Klim si rese conto che l'oggetto fotografato in realtà corrispondeva a una nuova cometa che si trovava al momento della fotografia a circa 2° dalla cometa bersaglio. La cometa ha una storia piuttosto particolare perché la sua orbita è stata fortemente modificata due volte negli ultimi 200 anni: fino al 1840 non si è mai avvicinata a meno di 4 unità astronomiche (UA), ovvero 600 milioni di chilometri dal Sole. e quindi è rimasta invisibile dalla Terra. Quell'anno, un passaggio a breve distanza del gigantesco pianeta Giove ha alterato la sua orbita e il suo perielio (il punto della sua orbita più vicino al Sole) è sceso a 450 milioni di chilometri. Nel 1959, un nuovo passaggio vicino a Giove ridusse ulteriormente il suo perielio a 1,29 UA. La cometa, la cui magnitudine varia tra 10 e 24 , è stata osservata sette volte nel 1969, 1982, 1989 e 1996, 2002 e 2008. Si tratta di una cometa abbastanza attiva che rilascia, al culmine della sua attività quando si avvicina al Sole, circa 60 kg di materia al secondo composta da due terzi di gas e un terzo di materia solida secondo le osservazioni fatte nel 2002 e nel 2003. Questo è però 40 volte inferiore alla cometa di Halley . La sua densità è bassa poiché è stata stimata prima delle misurazioni effettuate da Rosetta a 0,37, il che implica che la sua porosità (la proporzione di vuoti all'interno del nucleo) è vicina all'80%.
La cometa percorre la sua orbita in 6,57 anni. Foto scattate con il telescopio spaziale Hubble inmarzo 2003permesso di specificare le dimensioni del nucleo. È un oggetto di forma ellissoidale che misura 5 km per 3 km e ruota in circa 12 ore.
Caratteristiche fisiche | Parametri orbitali | ||||||||
genere | Dimensioni | Massa | Densità | Aphelia | Perielio | Inclinazione | periodo di rivoluzione | Periodo di rotazione | |
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Churiumov-Guérassimenko | Cometa periodica | 3,45 × 4 km | 10 13 kg | 0,4 | 3.46 AU | 1,24 AU | 7,04 ° | 6.44 anni | 12,4 ore |
(21) Lutèce | Asteroide di tipo indeterminato | ~ 121 × 101 × 75 km | 1,7 × 10 18 kg | 3.4 | 2,83 AU | 2.04 AU | 3,06 ° | 3,8 anni | 8.17 ore |
(2867) spegnere | Asteroide di tipo E | ~ 6,67 × 5,81 × 4,47 km | - | - | 2,71 AU | 2.02 AU | 9,95 ° | 3,63 anni | ~ 6 ore |
La sonda attraversa più volte durante il suo viaggio la fascia degli asteroidi , situata tra le orbite di Marte e Giove, che riunisce un gran numero di piccoli oggetti. In due occasioni Rosetta è passata abbastanza vicino a uno di questi piccoli corpi da consentire osservazioni dettagliate.
(2867) spegnereL'asteroide (2867) Šteins ha un diametro di circa 4,6 chilometri. È stato scoperto il4 novembre 1969da Nikolai Tchernykh , un astronomo russo. L' Osservatorio Europeo Meridionale lo ha identificato come di tipo E , cioè composto da enstatite (Fe 2 Si 2 O 6).
(21) LutèceL'asteroide (21) Lutetia fu scoperto nel 1852 da Hermann Mayer Salomon Goldschmidt , astronomo dilettante e pittore tedesco. Questo asteroide è di tipo M cioè avente un albedo debolmente luminoso ma a differenza di altri asteroidi di questa classe, sembra che non contenga composti metallici. Appartiene alla fascia degli asteroidi ed è lungo quasi 96 chilometri e ha una massa di 9,2 × 10 17 chilogrammi.
A differenza delle missioni di studio delle comete che l'hanno preceduta, che effettuavano solo sorvoli, Rosetta deve essere posta in orbita attorno a Tchourioumov-Guérassimenko . Per ottenere ciò, la sonda spaziale deve sincronizzare il suo vettore di velocità con quello di questo corpo celeste. Le comete viaggiano a velocità elevate e questo obiettivo è difficile da raggiungere se analizziamo le missioni che hanno preceduto Rosetta : la velocità relativa della sonda europea Giotto rispetto alla cometa di Halley era 68 km / s , al momento del suo appuntamento voi, mentre quella di. Profondo L'impatto è stato di 28,6 km/s rispetto alla cometa Tempel 1 . Inoltre, anche l'utilizzo dei lanciatori più potenti non consente un incontro diretto tra la sonda e la cometa: Rosetta deve utilizzare il quadruplo dell'assistenza gravitazionale dei pianeti per riuscire a far coincidere la sua traiettoria e velocità con quelle della cometa e sacrificarsi. quasi la metà della sua massa di carburante per fornire un freno finale all'avvicinamento finale.
Dopo aver studiato le caratteristiche del nucleo, Rosetta deve mettersi in orbita attorno ad esso. Quindi la sonda posizionerà un lander sul terreno della cometa responsabile dell'integrazione delle informazioni raccolte a distanza. I responsabili della missione hanno scelto con cura il momento dell'incontro tra la sonda e la cometa che si trova a più di 3 Unità Astronomiche dal Sole: il Sole è abbastanza vicino perché i pannelli solari forniscano l'energia necessaria per le apparecchiature della sonda spaziale mentre la cometa è quindi sufficientemente lontana dal Sole in modo che il degassamento sia debole o nullo e non renda difficile l'avvicinamento e l'atterraggio. Durante l'anno che segue l'incontro, la cometa si avvicinerà e poi passerà vicino al Sole: Rosetta potrà così assistere al risveglio della cometa mentre la sua superficie si riscalda e analizzare grazie ai suoi strumenti il processo e i materiali espulsi. Il piano di volo nominale prevede che la missione termini quando la cometa inizia ad allontanarsi nuovamente dal Sole.
La missione di Rosetta è studiare, utilizzando i 21 strumenti scientifici a bordo del lander e dell'orbiter, il legame tra comete e materia interstellare e il ruolo svolto dalle comete nella formazione del Sistema solare. Le misurazioni effettuate dalla sonda quando ha raggiunto la cometa riguardano:
La sonda Rosetta è composta da due parti: un orbiter , che deve essere posto in orbita attorno alla cometa dopo aver effettuato una lunga navigazione e che si occupa di studiarla e mapparla, raccogliendo dati sugli asteroidi che incontrerà durante suo viaggio e trasmettere i risultati alla Terra e al piccolo lander Philae da 100 kg , montato su uno dei lati della sonda, che deve atterrare sul suolo della cometa.
L'orbiter ha la forma di un parallelepipedo di 2,8 metri per 2,1 metri per 2 metri (circa 10 metri cubi) per una massa totale di 2.970 chilogrammi (1.300 kg senza carburante). La sua apertura alare, una volta dispiegati in orbita i pannelli solari, raggiunge i 32 metri.
Sistema di controllo dell'assetto e dell'orbitaLa propulsione Rosetta è fornita da 24 piccoli motori a razzo a liquido propellente ciascuno fornendo 10 newton di spinta che hanno 1670 kg di carburante ( monometilidrazina / perossido di azoto ) per effettuare le correzioni orbitali durante il viaggio lungo la sonda per poi metterla in orbita attorno alla cometa. I propellenti sono stoccati in due serbatoi da 1.106 litri, il primo contenente 660 kg di monometilidrazina, il secondo 1060 kg di perossido di azoto.
Rosetta , quando la sonda spaziale non è in letargo, è stabilizzata su 3 assi, cioè il suo orientamento rimane fisso; il suo sistema di navigazione utilizza due cercatori stellari per determinare l'orientamento della sonda al fine di puntare con precisione le sue antenne di telecomunicazione, i pannelli solari e gli strumenti scientifici. Questo sensore deve operare in condizioni particolari durante l'avvicinamento della cometa. È circondato da una nuvola di polvere diffusa che può rendere difficile l'identificazione di una stella. Il software è stato sviluppato per consentire allo strumento di funzionare in queste condizioni. I cambi di orientamento vengono effettuati utilizzando 4 ruote di reazione . Il sistema di controllo dell'assetto comprende anche sensori solari e un'unità di inerzia che utilizza tre girolaser . Una NavCam ( Navigation Camera ) con un campo visivo di 5° e una risoluzione di 1024 × 1024 pixel viene utilizzata per le manovre di avvicinamento di asteroidi e comete. A seguito di una scelta dei suoi progettisti che decidono di distribuire sotto licenza gratuita le immagini della cometa prodotte utilizzando questa fotocamera, è la principale fonte delle foto diffuse dall'Agenzia Spaziale Europea e disponibili su Wikipedia.
Sistema di telecomunicazioniIl sistema di telecomunicazioni di Rosetta utilizza un'ampia parabola satellitare orientabile a guadagno di 2,2 metri di diametro. La sonda spaziale dispone inoltre di un'antenna a medio guadagno di 0,8 metri di diametro e di due antenne fisse omnidirezionali a basso guadagno. I link sono forniti in X e banda S . La velocità è compresa tra 5 e 20 kilobit al secondo. La stazione Nuova Norcia , costruita in Australia dall'Agenzia Spaziale Europea per comunicare in particolare con Rosetta , è visibile solo 12 ore al giorno dalla sonda a causa della rotazione della Terra; d'altra parte, sarà, in certi momenti, mascherato dal Sole. Durante i periodi in cui il segnale non può essere ricevuto, Rosetta memorizza i dati raccolti in una memoria di massa da 25 GB per poi ritrasmetterli quando la finestra di comunicazione lo consente.
Alimentazione elettricaL' approvvigionamento energetico di Rosetta è fornito da due pannelli solari composti ciascuno da cinque elementi che possono essere ruotati di più o meno 180° per catturare la massima quantità di energia solare fotovoltaica . Ogni pannello è lungo 15 metri e la superficie totale è di 64 m 2 . I pannelli forniscono tra 8700 watt e 450 watt di potenza a seconda della posizione della sonda rispetto al sole . La sonda necessita di 390 watt per essere mantenuta in funzione con il minimo di attrezzatura attiva. La grande dimensione dei pannelli solari è spiegata dalla grande distanza tra il Sole e la sonda su parte del suo percorso. Fino ad allora, le sonde lanciate a tale distanza dal Sole, come la Voyager 1 e la Voyager 2 , trasportano generatori termoelettrici a radioisotopi che producono energia elettrica grazie al calore emesso dal decadimento radioattivo . Poiché questa tecnologia non è disponibile in Europa , questa fonte di energia è stata sostituita da grandi pannelli solari progettati per funzionare a temperature molto basse ottimizzando la produzione di energia. Rosetta è la prima sonda a energia solare a viaggiare oltre la cintura di asteroidi . L'energia elettrica è immagazzinata in quattro accumulatori al nichel-cadmio da 10 Ah che alimentano un circuito di distribuzione con una tensione di 28 Volt .
Sistema di termoregolazioneIl sistema di controllo termico Rosetta deve mantenere l'interno della navicella ad una temperatura di circa 20 °C . Rosetta , che viaggerà nel Sistema Solare , incontrerà diverse temperature: a 800 milioni di chilometri dal Sole , l'intensità della radiazione solare non è più sufficiente per riscaldare la sonda, è quindi necessario utilizzare dispositivi di riscaldamento; al contrario, il più vicino possibile al sole, per evitare il surriscaldamento, vengono installati dei radiatori per dissipare l'energia termica. Rosetta è anche dotato di un sistema di 14 doghe sviluppa su 2,5 m 2 , otturatori che si aprono al sole per lasciare uscire il calore, ma che chiudere in ombra, come veneziane. Questo sistema, testato con successo presso il Centro europeo per la tecnologia spaziale (ESTEC), consente la regolazione della temperatura senza consumo di energia.
Strumenti scientificiIl payload del orbiter ha undici strumenti scientifici che rappresentano una massa di 165 kg :
Il lander Philae è atterrato su12 novembre 2014sul nucleo della cometa per studiarne le caratteristiche in situ utilizzando i 10 strumenti scientifici a sua disposizione. Ha la forma di un cilindro poligonale di un metro di diametro e 80 cm di altezza e con una massa totale di 97,9 kg di cui 26,7 kg di strumentazione scientifica. La struttura è realizzata in fibra di carbonio con pannelli in alveolare di alluminio . Comprende una parte calda isolata dall'esterno e una parte fredda posta posteriormente nella quale si trovano il sistema di attacco dell'orbiter e gli strumenti schierati una volta che Philae è a terra: SD2, ROMAP, APXS e MUPUS. Il sottocarro è fissato all'orbiter tramite un meccanismo che consente la separazione ad una velocità preregolabile tra 0,05 e 0,52 m/s . Philae ha un carrello di atterraggio a treppiede progettato per smorzare la sua velocità di arrivo. Il corpo di Philae può ruotare e inclinarsi (tramite una sospensione cardanica ) sul suo carrello di atterraggio. Questo meccanismo consente di compensare l'inclinazione del terreno, di ottimizzare l'incidenza dei raggi luminosi sui pannelli solari e di prelevare campioni di terreno in luoghi diversi. Il sottocarro ha una ruota di reazione che ruota a 9600 giri al secondo, fornendo un momento angolare di 6,2 N m s . Questo è usato per stabilizzare l' orientamento di Philae mentre scende a terra. Il carrello non ha alcun sistema di propulsione per correggere la sua traiettoria o il suo orientamento. Il suo percorso verso il suolo della cometa dipende solo dal punto in cui avviene la separazione con l'orbiter e dalla velocità e orientamento acquisiti in quel momento.
A causa della mancanza di informazioni sulla consistenza della superficie al momento del lancio della sonda, sono previsti tre dispositivi di atterraggio aggiuntivi. I piedini del carrello di atterraggio hanno superfici di contatto sufficientemente ampie da impedire alla sonda di affondare in un terreno soffice. Per evitare un rimbalzo, Philae è dotato di un sistema di propulsione a gas freddo ( azoto ) che colpisce il velivolo al suolo subito dopo il contatto con la superficie della cometa. Infine, due ramponi tirati dalla parte inferiore del sottocarro e viti poste all'altezza dei piedi devono consentirne il fissaggio saldo al suolo. Per evitare che il carrello di atterraggio rimbalzi, tutti e tre i piedi del carrello sono dotati di ammortizzatori.
Il controllo della temperatura è uno degli aspetti più complessi del carrello di atterraggio: dovrebbe essere efficace quando la cometa è compresa tra 2 e 3 unità Astronomical (AU). Inoltre, in fase di progettazione, ci sono molte incertezze sul soleggiamento in zona di atterraggio (legato alla rotazione). Philae non ha abbastanza energia per utilizzare le resistenze di riscaldamento. Gli strati di coibentazione sono quindi progettati in modo tale che il lander sopravviva al periodo più freddo (a 3 AU), con un sistema di immagazzinamento e recupero del calore durante i periodi di sole. Quando il Sole si avvicina a meno di 2 AU, la temperatura, diventata troppo alta per l'elettronica, porta alla fine delle operazioni.
L'energia elettrica è fornita da batterie primarie e secondarie e da pannelli solari . Il ruolo della batteria primaria non ricaricabile è quello di fornire energia durante i primi 5 giorni di funzionamento, in modo da garantire che le principali misurazioni scientifiche vengano eseguite indipendentemente dall'irraggiamento solare del luogo di atterraggio. Questo accumulatore al litio include 32 celle che utilizzano la coppia litio-cloruro di tionile (Li-SohCl 2) che deve fornire, al momento dello schieramento di Philae , 1000 wattora (1200 Wh al lancio). La batteria secondaria ricaricabile, di tipo agli ioni di litio e con una capacità di 130 wattora (150 Wh al lancio), permette di proseguire la missione una volta esaurita la batteria primaria. È alimentato da pannelli solari che coprono gran parte del lander e che forniscono 10 W di potenza (a 3 AU).
I dati acquisiti vengono archiviati in una memoria di massa con una capacità di 12 megabit e trasmessi all'orbiter quando quest'ultimo è visibile utilizzando un trasmettitore radio in banda S con una potenza di un watt che consente una velocità di circa 10 kilobit al secondo. L'orbiter a sua volta trasmette i dati alla Terra quando quest'ultima si trova nell'asse della sua antenna orientabile e le antenne riceventi sono disponibili.
Vista dall'alto del lander.
Sotto il lander sono installati due arpioni destinati a fissare il lander al suolo della cometa.
Particolare dell'arpione.
Il carico utile del lander Philae è composto da dieci strumenti scientifici che rappresentano una massa di 26,7 kg :
Il controllo della missione è fornito dal Centro operativo spaziale europeo (ESOC) a Darmstadt, in Germania. La sala di controllo, dedicata alle missioni europee su altri pianeti del Sistema Solare, è condivisa con le missioni Mars Express e Venus Express . Il team di controllo a terra di Rosetta è assistito da un team responsabile del calcolo della traiettoria e utilizza il software SCOS-2000 . Il Science Operations Center di Rosetta ( Rosetta Science Operations Center ), responsabile della raccolta e diffusione dei dati scientifici, si trova presso l'ESOC, ma anche l' European Space Technology Centre (ESTEC) nei Paesi Bassi . Il lander è controllato dall'Agenzia Spaziale Tedesca (DLR) di Colonia ; i dati raccolti da Philae vengono elaborati dal Centro nazionale di studi spaziali (CNES), a Tolosa .
La complessità della missione ha richiesto lo sviluppo di numerose innovazioni. In particolare, la sonda viene messa in letargo per diversi anni per risparmiare energia, che diventa scarsa quando la sonda si dirige verso Giove e per risparmiare l'attrezzatura di bordo. Durante le fasi di routine viene stabilito un solo contatto a settimana con il centro di controllo.
Per le comunicazioni con Rosetta , l'Agenzia spaziale europea utilizza la stazione di New Norcia che aveva costruito vicino a Perth in Australia . È entrato in servizio nel 2003 poco prima del lancio di Rosetta ed è controllato a distanza dal Centro operativo spaziale europeo. La stazione Cebreros in Spagna , anch'essa di proprietà dell'agenzia spaziale, viene utilizzata come backup; entrambi sono dotati di antenne paraboliche di 35 metri di diametro e sono progettati per poter comunicare con le sonde più distanti. Se Rosetta non è per quelle due stazioni, possono essere utilizzate le antenne Madrid a Goldstone e il Deep Space Communications Network NASA di Canberra . Alla sonda spaziale Rosetta sono assegnati due canali della rete di comunicazioni con lo spazio profondo per poter comunicare con la Terra: 8 421.790 123 MHz e 8 423.148 147 MHz . Queste due frequenze sono quelle del trasmettitore a bordo della sonda e quindi non tengono conto dell'effetto Doppler .
Per fare il suo incontro con 67P/Tchourioumov-Guérassimenko , Rosetta ha descritto quattro orbite intorno al Sole in dieci anni . Utilizza l' assistenza gravitazionale della Terra e di Marte per innalzare gradualmente il suo apogeo e modificare la sua inclinazione fino a farla coincidere con quella della cometa. Durante il suo viaggio, ha attraversato due volte la cintura di asteroidi , che gli ha permesso di sorvolare a breve distanza da Šteins e (21) Lutèce .
Il lancio della sonda Rosetta è avvenuto il2 marzo 2004alle 7 h 17 min 44 s UTC ( 4 h 17 ora locale) dopo due rinvii per problemi tecnici e condizioni meteorologiche sfavorevoli, dal centro spaziale di Kourou , nella Guyana francese . Questo è il primo volo della versione G+ di Ariane 5 e il 158 ° volo del lanciatore Ariane. Gli stadi di accelerazione della polvere e lo stadio principale criogenico funzionano nominalmente. Quest'ultimo è stato rilasciato quando il lanciatore ha raggiunto un'altitudine di 173,4 km . Il resto del volo Ariane è molto diverso da quanto praticato per i lanci commerciali che costituiscono il business del lanciatore. Prima di accendere il secondo stadio, il lanciatore segue una traiettoria balistica che gli fa percorrere parte di un'orbita ellittica molto allungata, il cui apogeo e perigeo sono rispettivamente di 4000 km e 45 km . Un'ora, 45 minuti e 47 secondi dopo il decollo, viene acceso per 17 minuti il secondo stadio del tipo EPS, con propellenti immagazzinabili, imprimendo a Rosetta una velocità sufficiente per sfuggire alla gravità terrestre. La sonda è stata rilasciata dall'ultimo stadio del lanciatore 2 ore, 13 minuti e 30 secondi dopo il decollo. La precisione dell'iniezione di Rosetta sulla sua traiettoria è sufficiente per l'ESA per confermare, il15 marzo 2004, che la sonda sorvolerà gli asteroidi (2867) Extinct e (21) Lutèce come previsto . Una settimana dopo l'inizio della missione, gli strumenti vengono accesi uno dopo l'altro per verificarne il funzionamento e calibrarli. Durante il primo anno di volo vengono apportate diverse correzioni alla traiettoria, tra cui una manovra che comporta un cambio di velocità di 152,8 m/s su10 maggio. Nelaprile e maggio 2004le comete C/2002 T7 (en) LINEAR e Giacobini-Zinner vengono studiate a distanza con il magnetometro della sonda spaziale. Le telecamere di bordo scattano anche diverse foto della sonda spaziale, tra cui una relativamente spettacolare che mostra i pannelli solari.
Per guadagnare velocità e adattare la sua traiettoria, Rosetta utilizza l'assistenza gravitazionale . Questo permette, sfruttando l'attrazione di un corpo celeste massiccio, pianeta o luna, di modificare la velocità e la traiettoria di una sonda. L'effetto è tanto più importante in quanto la navicella sfiora il corpo celeste da vicino. La deflessione e l'accelerazione ottenute dipendono anche dall'angolo di avvicinamento e dalla velocità relativa dei due protagonisti. Solo l'utilizzo dell'assistenza gravitazionale, che consente di risparmiare grandi quantità di carburante, consente il lancio di missioni come Rosetta perché nessun lanciatore è abbastanza potente da posizionare una sonda direttamente sulla traiettoria con questo tipo di obiettivo. Quando la sonda è stata messa in orbita dal lanciatore Ariane, la sua velocità rispetto al Sole, detta velocità eliocentrica, è pari a quella della Terra, cioè 30 km/s . La sonda sfiorerà quindi la Terra tre volte per accelerare: la sua velocità eliocentrica passerà successivamente a 33,8 km/s , 35,1 km/s e 38,7 km/s sull'ultimo passaggio. L'assistenza gravitazionale di Marte, che si attua dopo il primo passaggio vicino alla Terra, serve solo a modificare la traiettoria di Rosetta in modo da farle seguire nuovamente la Terra per la seconda assistenza gravitazionale.
Il 4 marzo 2005, Rosetta sfiora la Terra (in inglese Earth Swing-By , abbreviato ESB) passando circa 1.954 km sopra l' Oceano Pacifico ad ovest di Città del Messico . Le stazioni di terra calcolano che la sonda ha accelerato di 3,797 km/s con un errore di 1,8 millimetri al secondo, cifra confermata dalla NASA. Le sonde NEAR Shoemaker e Galileo , che avevano utilizzato anche la Terra come Rosetta per eseguire una manovra di assistenza gravitazionale rispettivamente nel 1998 e nel 1990, hanno osservato anche una deviazione di 4 e 13 mm/s dalle previsioni. Vengono utilizzati diversi strumenti e vengono scattate foto del suolo a diverse lunghezze d'onda nella luce visibile e nell'infrarosso. Le foto panoramiche della Terra vengono scattate dalle fotocamere di Philae e il magnetometro viene calibrato utilizzando il campo magnetico terrestre, le cui caratteristiche sono ben note. Durante il sorvolo della Luna che avviene 16 ore dopo, viene testato il software preposto alla gestione del puntamento delle telecamere durante i sorvoli. La sonda spaziale dovrebbe essere messa in semi-ibernazione dopo questo sorvolo, ma questo sonno è rimandato di qualche mese su richiesta della NASA, che vuole che gli strumenti di Rosetta osservino la cometa Tempel 1 al momento della collisione dell'impattore di la sonda americana Deep Impact . Il4 luglio 2005sebbene si trovasse a 80 milioni di km dalla cometa al momento dell'impatto, gli strumenti di Rosetta hanno stimato che l'impatto avesse rilasciato 4.600 tonnellate di acqua.
Il 25 febbraio 2007la sonda esegue la sua seconda manovra di assistenza gravitazionale sfiorando Marte . Il giorno prima Rosetta è orientata in modo che i suoi strumenti possano studiare il pianeta; OSIRIS, ALICE, VIRTIS, CIVA, ROMAP, RSI, si accendono poche ore prima del sorvolo: questo comporta un certo rischio perché per 15 minuti la sonda si trova all'ombra di Marte dove i suoi pannelli solari non ricevono no energia dal Sole e che blocca ogni comunicazione con la Terra. Poco prima dell'inizio dell'eclisse, la sonda viene commutata in modalità stand-by per ridurre al minimo il consumo di energia; solo Philae , con il proprio sistema di alimentazione, è acceso e sta prendendo le misure. Rosetta passa all'ombra del pianeta rosso 1 h 52 TU . Due minuti dopo, è a un'altitudine di 250 km . Il contatto è ripreso alle 2 h 6 . Tuttavia, Rosetta rimane al buio fino 2 h 19 .
Il 13 novembre 2007, Rosetta esegue il suo secondo sorvolo della Terra (ESB2). La sua orbita si sta allungando e il suo periodo è ora di esattamente due anni. L'accelerazione ottenuta è in linea con le aspettative. Durante il suo passaggio vicino alla Terra, Rosetta , scambiato per un asteroide e brevemente indicato come 2007 VN 84 , innesca un falso allarme di una potenziale collisione di un corpo celeste con la Terra.
Il 1 ° settembre 2008, vengono attivati gli strumenti scientifici per consentire l'osservazione dell'asteroide (2867) Off . La sonda lo sorvola a 800 km , il5 settembre 2008a 17 h 45 UTC , con una velocità relativa di 8,6 chilometri al secondo. Nonostante un guasto pochi minuti prima della nomina della telecamera a campo ridotto del NAC in grado di fornire fotografie ad alta definizione, i dati recuperati con gli altri strumenti hanno permesso di confermare il corretto funzionamento di questi e hanno fornito un'immagine relativamente dettagliata dell'asteroide superficie a forma di diamante. L'esposizione al Sole di alcune facce di Rosetta è “difesa” dall'architettura della sonda. Infatti, le apparecchiature che dissipano una grande quantità di calore sono state collocate sui lati ombreggiati, dotati di feritoie. Tuttavia, durante la fase di avvicinamento finale, l' atteggiamento di Rosetta era tale che questi volti puntavano nella direzione del Sole, esponendo le parti sensibili. Al fine di evitare danni agli strumenti, è stata quindi effettuata una manovra di rotazione di 180° attorno all'asse +Z per 20 minuti, 40 minuti prima dell'avvicinamento finale, limitando così l'esposizione al sole.
Una manovra di correzione della rotta, che consente di superare la distanza pianificata dalla Terra, viene eseguita su 22 ottobre 2009, tre settimane prima del flyby. A 13 h 51 UTC , i quattro motori sonda assiali 10 newton sono illuminati per 1 minuto e 27 secondi e fornendo un delta-V di 8.8 cm / s .
Il 13 novembre 2009, la sonda sfrutta l'attrazione della Terra per la sua ultima assistenza gravitazionale: alle 7 h 45 min 40 s UTC , Rosetta passa a 2.481 km sopra l' isola di Giava , in Indonesia , con una velocità relativa di 13,34 km/s . Questa manovra fa risparmiare 3,6 km/s . Non sono state rilevate anomalie per quanto riguarda la velocità. Grazie a quest'ultima manovra, la sonda naviga ad una velocità di 38,7 km/s contro i 30 km/s al momento del lancio. Rosetta si trova ora in un'orbita molto allungata il cui apogeo, posto a 5,33 unità astronomiche (800 milioni di chilometri), la avvicina all'orbita del pianeta Giove . Allontanandosi dalla Terra, la traiettoria della sonda convergerà gradualmente con quella della cometa, alla quale deve unirsi dopo aver iniziato a percorrere la parte della sua orbita che la riporta verso i pianeti interni.
A metà luglio 2010, Rosetta è diventata la prima sonda spaziale dotata di pannelli solari ad essersi spostata così lontano dal Sole. Per ridurre il consumo di energia che andrà a scarseggiare, ma anche per limitare i costi operativi e l'affaticamento elettronico, la sonda dovrà essere messa in modalità sleep dal 2011 al 2014.dicembre 2009, una ripetizione di tale modalità viene effettuata sul modello di prova ( Electrical Qualification Model , abbreviato EQM ) presso lo European Space Operations Center , prima di un test sulla sonda stessa ingennaio 2010.
Quando la sonda inizia la sua ultima orbita che deve portarla quasi all'orbita di Giove, attraversa la fascia degli asteroidi . Il16 marzo 2010, la camera OSIRIS viene utilizzata insieme al telescopio spaziale Hubble per studiare l'oggetto P/2010 A2 e risolvere l'ambiguità sulla sua natura di cometa o asteroide; l'analisi delle immagini mostrerà che si tratta di un asteroide che trascina una nuvola di polvere a seguito di una collisione.
Rosetta sorvola il10 lugliol'asteroide (21) Lutetia . Per prepararsi a questo sorvolo, è stata effettuata una manovra di correzione di rotta della durata di 188 secondi su18 giugnoa 8:24 a.m. CEST , in modo che Rosetta potrebbe passare 3.162 km a da Lutèce e hanno un angolo di visione adatto per i suoi strumenti. Gli strumenti scientifici sono stati attivati pochi giorni prima del sorvolo avvenuto ad una velocità relativa di 15 km/s . Tutti gli strumenti dell'orbiter e due spettrometri e il magnetometro del lander Philae erano in funzione durante questo incontro. Vengono scattate quasi 400 fotografie, alcune con una definizione che raggiunge 1 pixel per 60 m ; mostrano un asteroide molto allungato ( lungo 130 km ), ricoperto di crateri che riflettono l'età di questo piccolo astro, probabilmente di 4,5 miliardi di anni. Le foto mostrano anche blocchi scuri e striature sulla superficie che ricordano Phobos . Infine, un cratere da impatto è parzialmente riempito da ghiaioni marmorizzati da smagliature che potrebbero essere state prodotte da terremoti derivanti da collisioni con altri corpi celesti.
Il 8 giugno 2011, mentre la sonda spaziale si allontana sempre più dal Sole, la sonda viene messa volontariamente a riposo per 31 mesi perché i suoi pannelli solari non le forniscono più energia sufficiente. Durante il suo letargo, le comunicazioni con la Terra vengono interrotte ma la sonda non è del tutto inattiva in questa fase: software particolarmente complessi controllano regolarmente le apparecchiature e gli strumenti scientifici e assicurano che i componenti della sonda rimangano nel range di temperature previste utilizzando resistenze termiche se necessario. Durante questo periodo la traiettoria di Rosetta raggiunge il suo punto più lontano dal Sole e l'energia solare disponibile rappresenta solo il 4% di quella che la sonda aveva vicino alla Terra. La superficie dei pannelli solari è stata dimensionata per poter mantenere in funzione la sonda in queste condizioni sfavorevoli: necessita di 390 watt mentre viene messa a riposo (resistenze di riscaldamento, esecuzione di programmi per verificare lo stato della sonda).
Traiettoria della sonda spaziale Rosetta Per raggiungere il suo appuntamento con la cometa (traiettoria blu), Rosetta (traiettoria nera) descrive quattro orbite attorno al Sole utilizzando l'assistenza gravitazionale della Terra e di Marte per innalzare progressivamente il suo apogeo. Principali eventi : |
Il 20 gennaio 2014, la traiettoria della sonda la avvicina nuovamente al Sole: dopo essersi allontanata di 800 milioni di chilometri, Rosetta si trova ora a 673 milioni di km da quest'ultimo ea 9 milioni di km dalla cometa. Dopo 31 mesi di ibernazione, la radiazione solare è quindi nuovamente sufficientemente forte da consentire ai pannelli solari di fornire l'energia necessaria agli impianti principali, consentendo così la riattivazione della sonda spaziale. L'appuntamento con la cometa deve avvenire circa 7 mesi dopo, ma prima devono essere effettuate alcune delicate manovre. Il risveglio della sonda è un momento di tensione per i responsabili del progetto: per risparmiare la poca energia disponibile negli ultimi 31 mesi, non sono state fornite informazioni sullo stato della sonda o sugli eventi che potrebbero essersi verificati a bordo. stato trasmesso agli operatori a terra. Dopo aver riscaldato i suoi strumenti di navigazione poi, grazie ai suoi propulsori, fermato la sua rotazione e posizionato i suoi pannelli solari rivolti verso il Sole, Rosetta punta la sua grande antenna a guadagno verso la Terra. Il primo segnale che indica il risveglio della sonda viene ricevuto, con un leggero ritardo ma entro la finestra temporale prevista, dalle stazioni di Goldstone , California e Canberra , Australia . Gli strumenti di Rosetta vengono attivati uno dopo l'altro, quindi testati. Il21 marzo, la telecamera NAC ad alta definizione di Osiride fornisce una prima immagine in cui possiamo distinguere la cometa inseguita dalla sonda spaziale sotto forma di un unico punto di luce. Il28 marzo, il lander Philae è stato a sua volta riattivato e i suoi strumenti hanno iniziato una sequenza di test. A poco a poco, la cometa si ingrandisce sulle immagini riprese periodicamente dalla fotocamera. Alla fineaprile, iniziamo a distinguere una diffusa nube di gas e polvere attorno alla cometa: quest'ultima, avvicinandosi al Sole, inizia a riscaldarsi, e i gas evaporano dalla superficie, formando una caratteristica coda la cui lunghezza è stimata a quella data in 1.300 km . Questo fenomeno era previsto, ma a una distanza minore dal Sole: 3 unità astronomiche mentre la cometa è ancora a 4 AU di distanza. Secondo Francis Rocard , capo dei programmi di esplorazione del sistema solare al CNES , i gas che fuoriescono sono senza dubbio, in questa fase, CO o CO 2., più volatile del vapore acqueo.
Manovre d'appuntamentoDatato | Distanza dalla cometa |
Delta- V | Risultato | ||
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Delta- V efficace |
Velocità relativa rispetto alla cometa |
Nota | |||
7 maggio | 1,92 milioni di km | 20 m/sec | 20 m/sec | 754 m/sec | Prova di propulsione |
21 maggio | 1,01 milioni di km | 290,89 m/sec | 289,59 m/sec | 463 m/sec | Durata 7 ore 15 minuti, propellenti consumati: 218 kg |
4 giugno | 425,250 km | 269,5 m/s | 269,49 m/sec | 192,1 m/s | Durata 6 ore 39 minuti, propellenti consumati: 190 kg |
18 giugno | 194.846 km | 90,76 m/s | 101,3 m/s | ||
2 luglio | 51.707 km | 58,80 m/sec | 43 m/sec | ||
9 luglio | 22.314 km | 24,91 m/sec | 18,4 m/s | ||
16 luglio | 9.590 km | 10,65 m/sec | 7,9 m/s | ||
23 luglio | 4.126 km | 4,62 m/sec | ~ 1 m/s | ||
3 agosto | 3,2 m/s | 3,2 m/s | La traiettoria di Rosetta passa a 70 km dalla cometa invece di 200 km | ||
6 agosto | 100 km | 0,9 m/s | ~ 0 m / s | Inizio manovre di inserimento in orbita |
Prima di arrivare nei pressi della cometa, Rosetta ha effettuato otto manovre, tra maggio e luglio, consistenti nell'azionare la sua propulsione, a volte per diverse ore alla volta, al fine di modificare il differenziale di velocità della sonda rispetto alla cometa da 750 m/s a meno di 1 metro al secondo, posizionando la navicella in prossimità della cometa (circa 200 km ). I motori a razzo utilizzati hanno ciascuno una spinta di 10 newton . A causa di una leggera perdita nel sistema di propulsione, rilevata nel 2006, i motori funzionano ad una pressione inferiore a quella prevista, che ne degrada leggermente le prestazioni (la spinta ottenuta da una data quantità di carburante). La sonda si sta gradualmente avvicinando alla cometa, seguendo una traiettoria permanentemente corretta dal controllo a terra. in modo da evitare la polvere lasciata sulla sua scia da Tchourioumov-Guérassimenko, pur beneficiando di buone condizioni di illuminazione.
Primi scorci della cometa (giugno/luglio)Datato | Descrizione |
---|---|
6 agosto 2014 | Inserimento in una pseudo orbita (100 km ) |
10 settembre 2014 | Inserimento in orbita (30 km ) |
1 ° ottobre | orbita di 19 km |
15 ottobre | orbita di 10 km km |
31 ottobre | L'orbiter alza la sua orbita a 30 km |
12 novembre | La caduta di Philae e l'atterraggio di una cometa |
13 agosto 2015 | La cometa passa il più vicino possibile al Picco del Sole dell'attività della cometa |
30 settembre 2016 | Fine della missione |
Mentre ad aprile la cometa Tchourioumov-Guérassimenko era accompagnata da un coma che indicava un degassamento in corso, successivamente scompare. Il27 giugnoRosetta dista solo circa 86.000 km e la fotocamera OSIRIS scatta le prime foto, che permettono di distinguere i contorni dell'astro. Questo ruota su se stesso ogni 12,4 ore. Il11 luglio, le foto più dettagliate mostrano che la cometa, di forma molto irregolare, è costituita da un doppio nucleo, le cui due parti sono collegate da una costrizione. Diverse ipotesi sono state avanzate al momento di questa scoperta: la più probabile è che questa forma sia stata ottenuta dall'agglomerazione di due corpi distinti al momento della formazione del sistema solare. Secondo altre teorie questa forma potrebbe derivare dalla perdita di materia associata al degassamento, oppure derivare dalle forze di gravità esercitate dal Sole o da Giove. Il25 luglio, la fotocamera grandangolare, utilizzando una lunga esposizione, riesce a mostrare che la cometa è circondata da un capello di gas, ma che è ancora estremamente sottile.
Inserimento in orbita (agosto/settembre)Le ultime due manovre, eseguite il 3 e 6 agostoper 9 h 29 ( cfr. tabella sopra), posizionare Rosetta lungo un sentiero che si mantiene vicino alla cometa. La cometa ha una forma molto irregolare, che richiede lunghe indagini prima di consentirne la messa in orbita. Infatti, data la debolezza dell'attrazione gravitazionale della cometa, Rosetta deve circolare a circa 30 km dal suolo per essere in orbita, e mantenersi in un'orbita così bassa può portare rapidamente a una collisione tra la sonda e la cometa. Prima di posizionare Rosetta in questa orbita, i controllori di terra devono prima conoscere con precisione le caratteristiche del campo di gravità della cometa, la posizione del suo centro di massa e la sua forma precisa, nonché avere punti di riferimento a terra, per poter ripristinare la posizione della sonda in qualsiasi momento. Per raccogliere queste informazioni, la sonda spaziale ruoterà intorno alla cometa, a circa 100 km dalla sua superficie. A questa distanza, il campo gravitazionale è troppo debole perché la sonda spaziale rimanga in orbita, e i controllori utilizzano la propulsione di Rosetta per farla percorrere una pseudo orbita, di forma triangolare, composta da tre segmenti rettilinei lunghi 100 km , ciascuno ricoperto di tre o quattro giorni. Ogni volta che la sonda spaziale manovra per entrare in un nuovo segmento, i suoi motori consumano poche centinaia di grammi di propellente .
Nei prossimi due mesi, la sonda spaziale si avvicinerà gradualmente, a 50 e poi 30 chilometri. A quest'ultima altitudine, la forza di attrazione gravitazionale della cometa diventa abbastanza grande da mantenere la sonda spaziale in un'orbita ellittica. La gravità è così debole che la sonda ruota intorno alla cometa a 10 cm/s (per fare un confronto, la velocità di un satellite artificiale in orbita bassa intorno alla Terra è di 7,5 km/s ). Il17 agostol'altitudine viene gradualmente abbassata a 80 km , poi a 50 km . A questa quota si percorre una seconda pseudo orbita triangolare, tra i24 agosto e il 2 settembre. Tra il 3 e il10 settembre, vengono effettuate osservazioni scientifiche, prima dell'inserimento in un'orbita "naturale" a quota 30 km , che avviene il10 settembre. Il piano orbitale forma un angolo di 60 ° rispetto alla direzione del Sole e la sonda spaziale percorre la sua orbita in 14 giorni. La velocità della sonda attorno alla cometa, con le sue forme molto irregolari, deve essere costantemente regolata, per evitare che Rosetta si schianti o sfugga all'attrazione di Tchourioumov-Guérassimenko. Il8 ottobre, la propulsione viene utilizzata per posizionare Rosetta in un'orbita ellittica di 20 × 10 km , quindi il15 ottobrein un'orbita circolare di 10 × 10 km .
Selezione del sito di atterraggioL'orbiter mappa il nucleo in dettaglio per consentire la selezione di 5 potenziali siti di atterraggio. Questi siti sono ellissi di circa 1 km 2 perché è impossibile essere più precisi date le incertezze legate all'andamento dell'atterraggio. Il sito selezionato deve soddisfare diverse condizioni:
Il 25 agosto, dopo l'analisi dei dati acquisiti a 100 km di distanza da Rosetta (immagini ad alta definizione, misurazioni della temperatura superficiale della cometa, pressione e densità del gas attorno al nucleo, orientamento della cometa rispetto al Sole, rotazione, massa, gravità superficiale), cinque potenziali siti di atterraggio (A, B, C, I e J) sono selezionati dal gruppo di selezione dei siti di atterraggio . Il29 settembre, l'ESA annuncia che il sito J, che si trova sul piccolo lobo e forma un'ellisse lunga 900 metri e larga 600 metri, viene scelto come sito di atterraggio principale. Viene mantenuto anche un secondo sito situato sul lobo grande nel caso in cui le indagini dettagliate sul primo sito non siano soddisfacenti. Il sito di atterraggio, denominato Aguilkia a seguito di un concorso lanciato da agenzie tedesche, francesi e italiane, ha generalmente pendenze inferiori a 30 gradi che limitano il rischio di ribaltamento di Philae ed è raggiungibile a costo di ''una discesa a terra relativamente breve (7 ore) che non intacca le riserve della batteria primaria del lander.
Riscaldata dall'avvicinarsi del Sole, la cometa emette getti di gas che fuoriescono tra i due lobi.
Foto scattata da un'altitudine di 10 km .
Algikia , il sito di atterraggio pianificato per Philae è alla fine del piccolo lobo nel mezzo di un'area abbastanza piatta (nella foto, in alto al centro).
Il lander Philae viene espulso alla velocità corretta dalla sua navicella spaziale su12 novembre 2014alle 10 h 5 , e cade 7 ore e 2 minuti dopo sul suolo della cometa, dove arriva con una velocità di circa 1 m/s . L'atterraggio ha avuto successo, anche se non secondo i piani. Il lander non doveva rimbalzare, ma ancorarsi grazie a diversi meccanismi. Una serie di osservazioni preprogrammate viene poi effettuata dai suoi strumenti scientifici, durante le prime 56 ore di autonomia garantite dalla sua batteria principale. Se sopravvive, e in funzione dei primi risultati, devono essere effettuate altre osservazioni definite dagli operatori sulla Terra (analisi delle proprietà del suolo, del nucleo della cometa, della sua atmosfera) e, se possibile, oltre (osservazioni a l'avvicinarsi del Sole: getti…). L'orbiter dal canto suo svolge un ruolo di staffetta delle telecomunicazioni tra Philae e la Terra ed effettua le osservazioni con i propri strumenti, accompagnando la cometa nel suo percorso intorno al Sole. Questi continuano mentre la cometa raggiunge il punto della sua orbita più vicino al Sole (13 agosto 2015), che dovrebbe comportare un picco di degasaggio e terminare il31 dicembre 2015.
Discesa di Philae al suolo della cometaLa propulsione di Rosetta viene utilizzata due volte, la 27 e la31 ottobre 2014, per elevare l' orbita da 10 a 30 km , in modo da posizionarsi per liberare Philae . Il12 novembrealle 8 h 3 (ora di Parigi o UTC + 1) , due ore prima della separazione di Philae , i motori della sonda spaziale si mettono all'opera per collocarla in un'orbita iperbolica che la fa precipitare verso la cometa, nel farla passare 5 km davanti al suo centro, per lanciare il lander, privo di propulsione, nell'asse corretto. Se tale manovra fosse stata effettuata entro 30 km , vi sarebbe stato il rischio di collisione di Rosetta con la cometa, mentre un calo a distanza maggiore avrebbe aumentato il cerchio di incertezza della zona di atterraggio. Gli strumenti di Philae vengono attivati uno dopo l'altro. Il computer di Philae , che aveva problemi, è stato riavviato e i sensori hanno indicato che il sistema di propulsione a gas freddo non era operativo, ma i funzionari della missione hanno deciso di attenersi al piano originale. A 9 h 35 , le separa Lander dalla sua nave madre con una velocità relativa di 0,187 m / s ( 0.67 km / h ), e inizia la sua discesa, della durata di 7 ore verso il pavimento della cometa la sua sola inerzia. La discesa del lander Philae verso il suolo della cometa avviene in maniera del tutto automatica tenendo conto del ritardo delle comunicazioni, 28 minuti e 20 secondi; confermando così la separazione arriva sulla Terra solo 10 ore 3 . Il carrello non ha alcun sistema di propulsione che gli permetta di correggere la sua traiettoria. La precisione dell'atterraggio dipende quindi dalla buona conoscenza della posizione e dello spostamento di Rosetta al momento del rilascio, nonché dalla precisione dell'orientamento della spinta esercitata al momento dello stacco. La deviazione, per quanto trascurabile, rispetto alla traiettoria ideale che Philae dovrebbe seguire , aumenta con la distanza percorsa dal lander al suolo. La ruota di reazione di Philae viene utilizzata per girare la rotazione del veicolo spaziale e quindi stabilizzarne l'orientamento e combattere l'effetto di eventuali getti di gas. Dieci minuti dopo la separazione, il lander dispiega il carrello di atterraggio del treppiede e le antenne. Trenta minuti più tardi, la nave madre Rosetta , che è ormai solo circa 20 km a dalla cometa, esegue una manovra per evitare la collisione, e il ritorno a un'orbita che dovrebbe consentire di avere la visibilità del sito di atterraggio cometa. Quando Philae è quello di atterrare lì. Durante la discesa del lander, i suoi strumenti ROMAP, CONSERT e SESAME misurano rispettivamente il magnetismo, la distanza tra il suolo e il lander e le vibrazioni. Quaranta minuti prima dell'atterraggio, la telecamera ROLIS riprende primi piani del luogo di atterraggio.
Sbarco a Philae (12 novembre)Quando Philae è atterrato , la cometa era a quasi 650 milioni di chilometri dalla Terra e viaggiava a oltre 135.000 km/h . Il degassamento innescato dalla vicinanza del Sole, che potrebbe compromettere le operazioni a terra, dovrebbe ridursi ulteriormente a questa distanza dal Sole (circa 400 milioni di km). Il12 novembrea 16 h 34 (± 40 min ) ora francese ( UTC + 1 ) ovvero sette ore dopo la separazione, Philae sorge sulla superficie della cometa ad una velocità di circa 0,95 m/s (circa 3 km/h ); la conferma dell'atterraggio era di arrivare sulla Terra 28 minuti dopo, alle 17 h 2 (± 40 min ). La conferma è stata infine tenuta a 17 pm 4 . L'urto viene assorbito dal carrello di atterraggio e da un sistema di ammortizzatori interni. Questi sono progettati per affrontare qualsiasi tipo di terreno: terreno in pendenza, roccia o terreno a bassa densità.
Sulla superficie della cometa, il lander, con una massa di 100 kg , pesa solo l'equivalente di 1 grammo sulla superficie terrestre, quindi vengono utilizzati diversi dispositivi per impedire a Philae di rimbalzare e ripartire nello spazio. Non appena il lander è atterrato, il propulsore a gas freddo (il cui ugello si apre nella parte superiore di Philae ) dovrebbe essere attivato per premere Philae contro il terreno, ma non ha funzionato. Si dovettero tirare due arpioni posti sotto il corpo del lander per assicurarne l'ancoraggio, ma non avvenne nemmeno il loro innesco; gli esperti stanno cercando l'origine di questo difetto tecnico. Lunghe viti alloggiate ai tre piedi di Philae girano e affondano nel terreno in pochi minuti. Questi ultimi due dispositivi sono necessari anche per consentire la successiva perforazione. La probabilità di un atterraggio di successo era stata stimata al 75% dai funzionari della missione pochi giorni prima.
L'atterraggio avvenne con una precisione molto buona, valutata a poche decine di metri, ma gli arpioni che dovevano ancorare Philae al suolo non funzionarono. A causa della bassa gravità, il lander rimbalza fino ad un'altitudine stimata di 1 km ed effettua un primo volo planato della durata di 2 ore prima di toccare terra e rimbalzare una seconda volta per una durata di pochi minuti. Il secondo rimbalzo finisce contro un muro. Secondo le immagini fornite dalle telecamere di Civae, il lander è in posizione inclinata (uno dei tre piedi è sopra il suolo) e parte dei pannelli solari non può essere illuminata dal sole. Il sito di atterraggio finale è probabilmente a più di un chilometro dalla posizione di destinazione.
Operazioni a terra (12-15 novembre)Una sequenza preprogrammata di osservazioni doveva essere eseguita dagli strumenti scientifici di Philae durante le prime 54 ore di permanenza a terra. L'obiettivo di questa fase è raccogliere i dati che consentano di raggiungere i principali obiettivi assegnati alla missione prima dell'esaurimento della batteria primaria. Ma la sua realizzazione è in parte compromessa dalle circostanze dello sbarco. I controllori di terra decidono quindi di rimandare immediatamente le osservazioni che comportano movimenti meccanici che potrebbero modificare la posizione forse precaria di Philae . Le telecamere in miniatura CIVA riprendono un panorama a 360° del luogo di atterraggio, rivelando che il lander si trova su un muro che oscura per lo più il Sole. I pannelli solari di Philae hanno solo 1,5 ore di sole per ogni rotazione della cometa su se stessa (durata 12,4 ore ). Inoltre, il lander non poggia orizzontalmente al suolo ei suoi pannelli solari mal orientati forniscono poca energia quando sono illuminati. Le foto mostrano un terreno che sembra duro e roccioso molto diverso da quello che ci si aspettava. I vari strumenti passivi raccolgono i propri dati nelle ore successive. SESAME effettua un rilievo elettrico ed acustico del suolo e misura l'impatto delle polveri generate dall'attività della cometa. ROMAP studia l'ambiente magnetico e il plasma locale, nonché l'influenza del vento solare . Infine CONSERT trasmette e riceve onde radio che attraversano il nucleo prima di essere trasmesse o ricevute da uno strumento simile a bordo dell'orbiter, consentendo di determinare la struttura e la composizione del cuore della cometa. La camera ROLIS scatta una foto del terreno sotto il lander, in 4 bande spettrali, per consentire lo studio della sua struttura. I dati raccolti vengono trasmessi all'orbiter utilizzando il piccolo trasmettitore radio del lander (1 W ) quando Philae viene sorvolato da esso, quindi vengono ritrasmessi al centro di controllo sulla Terra, eventualmente fornendo l'archiviazione provvisoria in attesa di tempi favorevoli per una radio collegamento.
Nella notte dal 13 al 14 novembre vengono attivati gli strumenti MUPUS (misurazione delle proprietà termiche e fisiche dello strato superficiale del suolo) e APXS (analisi degli elementi presenti in superficie) che comprendono parti in movimento. Il14 novembre, Philae ha solo un giorno di energia rimasta ma ha raggiunto, secondo gli scienziati, circa l'80% dei suoi obiettivi. Lo strumento di perforazione SD2 viene quindi attivato e preleva un nucleo del suolo della cometa (pochi mm 3 ) che viene analizzato dai mini-laboratori COSAC che determina la composizione isotopica e molecolare nonché la chiralità dei campioni di suolo. Gli operatori decidono di non far funzionare PTOLEMY che consuma troppa energia. Nella notte tra il 14 e il 15 novembre, l'orbiter riprese il contatto con Philae, che sorvolò di nuovo. Il lander riesce a trasmettere i dati scientifici raccolti dagli strumenti ROLIS, COSAC, PTOLEMY (attivato in modalità veloce) e CONSERT. Il corpo di Philae viene riorientato di 35° e rialzato di 4 cm in modo da aumentare la quantità di energia ricevuta. Dopo un'ora di comunicazione, la carica della batteria primaria non ricaricabile si esaurisce e il lander va in letargo. La sua posizione sulla superficie della cometa rimane in questo momento ancora sconosciuta e la ricerca continua con l'aiuto delle foto scattate dalla fotocamera Osiris a bordo dell'orbita.
I primi risultati vengono forniti nei giorni successivi all'atterraggio. Lo strumento MUPUS indica che la temperatura a 1,5 metri dalla superficie è di -170 °C . La resistenza incontrata dalla sonda di questo strumento, che doveva essere piantata nel terreno, permette di dedurre che la sua durezza è paragonabile a quella del ghiaccio mentre gli scienziati si aspettavano un terreno soffice. Le misurazioni effettuate dagli accelerometri SESAME al momento degli impatti confermano questa indicazione. I primi risultati del COSAC sembrano indicare che la cometa sta degassando composti organici.
Metti Philae a dormireData la posizione di Philae sul suolo della cometa, i suoi pannelli solari , che possono fornire il massimo (9 watt), potrebbero non fornire energia sufficiente per consentire la fase di studio a terra, che richiede diversi mesi, originariamente prevista. C'è speranza che, grazie al graduale avvicinamento del Sole, il lander possa essere riattivato, nonostante la breve durata durante la quale i suoi pannelli solari vengono accesi. Tuttavia, le misurazioni della produzione di energia da parte dei pannelli solari, effettuate prima del riorientamento di Philae, non incoraggiano l'ottimismo: in un'orbita di 12,4 ore, i pannelli produrrebbero da 3 a 4 wattora durante 90 minuti di sole: meno di 1 watt in media durante questo periodo, fatta eccezione per 20 minuti durante i quali ci sarebbe un picco di produzione da 3 a 4 watt . Tuttavia, il sistema informatico di Philae richiede 5,1 watt per avviarsi, quindi questa potenza è insufficiente nella configurazione sopra. Inoltre è necessario avere da 50 a 60 W.h in un giorno per portare la temperatura a 0 °C e iniziare ad accumulare un po' di energia nella batteria. La ripresa dell'attività di Philae nei prossimi mesi non può che essere contenuta, anche tenendo conto dell'aumento di efficienza dei pannelli solari, legato al riorientamento di Philae ea un Sole sempre più vicino.
Le misurazioni, che dovevano essere eseguite dagli strumenti di Philae dopo la prima fase, dovevano essere scelte dall'équipe scientifica, a seconda dei risultati iniziali e del contesto. L'obiettivo era studiare l'evoluzione delle emissioni da getti di gas e polvere e fenomeni indotti, legati al ciclo giorno/notte, analizzare campioni di suolo prelevati da altre località (il corpo del lander può ruotare), e proseguire i sondaggi a carota mediante CONSERT . La cometa si avvicina gradualmente al Sole, modificando il flusso di calore che subisce il lander. La temperatura interna potrebbe raggiungere valori troppo alti perché l'elettronica di Philae possa continuare a funzionare.
Il risveglio di PhilaeLa crescente esposizione dei pannelli solari di Philae alla luce del Sole , legata allo spostamento della cometa (si avvicina al Sole e il cambio di stagione è più favorevole) permette infine al lander di tornare in contatto con l'orbiter Rosetta , il13 giugno 2015alla fine del giorno. Philae probabilmente si è svegliato molto tempo fa (ha bisogno solo di 5,5 watt), e la sua temperatura è superiore a -45 ° C , ma deve avere 24 watt per trasmettere. Questa prima sessione di comunicazione è molto breve (85 secondi). Seguono 3 comunicazioni il giorno successivo, anche più brevi (meno di 10 secondi), probabilmente per scarsa geometria. Il lander indica che la sua temperatura interna è soddisfacente ( -36 ° C all'alba), così come quella della sua batteria ( 0 ° C ), e che ha immagazzinato un grande volume di dati dal risveglio. Quattro dei pannelli solari ( 1, 2, 3 e 6 ) sono illuminati quando il Sole è visibile e funzionano alla loro potenza ottimale, il che significa che non sono stati coperti di polvere dalle espulsioni di materiale effettuate sulla cometa. Le squadre di missione devono individuare l'esatta posizione del sito di Philae, che dovrebbe trovarsi all'interno di un'ellisse di 160 × 16 m , e determinare quali strumenti attivare, data la quantità limitata di energia che Philae ha a sua disposizione.
Ma i successivi tentativi di contatto non hanno successo. Diverse spiegazioni sono avanzate. La più probabile è che le antenne di Philae siano mal indirizzate, e che la sonda Rosetta, che doveva essersi allontanata dalla cometa sempre più attiva, per evitare che il suo sistema di orientamento fosse accecato dai getti di gas, non riesca a percepire il segnale indebolito.
Attività pianificateCirca il 20% degli obiettivi del lander non sono stati raggiunti, a seguito della cessazione dell'attività di Philae nel mese di novembre: si tratta di misure di superficie con lo strumento APXS, e l'analisi di un campione di suolo, ottenuto tramite SD2, da parte dei mini laboratori di bordo COSAC e Tolomeo. Ma le prime attività pianificate saranno quelle che richiedono la minor energia, le meno rischiose e quelle che non richiedono la modifica della posizione del lander, ovvero:
poi
Le attività prioritarie (analisi dei campioni di suolo e APXS) sono rinviate a luglio, e devono essere oggetto di studi, perché richiedono indubbiamente lo spostamento del lander. Nei prossimi mesi sarà difficile per l'orbiter avvicinarsi alla cometa, poiché le espulsioni di polvere ora fanno spesso perdere l'orientamento dell'orbiter (i cercatori stellari utilizzati vengono ingannati dalla polvere) e i responsabili della navigazione della le navicelle spaziali hanno definito una traiettoria che non si avvicina mai a meno di 180 km dalla cometa. Queste misurazioni limitano la durata delle comunicazioni e non consentono di stabilire con precisione la posizione esatta di Philae.
L'orbiter, dal canto suo, continua le sue osservazioni, mentre la cometa si avvicina al Sole e diventa sempre più attiva: Rosetta può così studiare il processo di intensificazione del fenomeno di degassamento che caratterizza questo particolare periodo di vita di una cometa. Ma questa crescente attività costituisce un pericolo per la sonda spaziale, e dafebbraio 2015, questo si mantiene su una traiettoria che passa a cento chilometri dalla cometa. A questa distanza, Rosetta non è più sotto l'influenza del campo gravitazionale della cometa, e descrive lunghi segmenti rettilinei intervallati da brevi spinte dei suoi motori per guidarla in una nuova direzione. Il14 febbraioviene effettuato un passaggio a bassa quota (6 km ) per misurare con precisione le proprietà della superficie sotto vari angoli di illuminazione. Si effettua un secondo passaggio di breve distanza (14 km ) su28 marzo, durante il quale i cercatori stellari, ingannati dall'abbondanza di granelli di polvere, non riescono più a fornire indicazioni attendibili al sistema di controllo dell'orientamento. L'antenna non è più puntata verso la Terra e la sonda spaziale passa automaticamente alla modalità di backup. Quando gli operatori di terra riescono a rimettere in funzione Rosetta , quest'ultima, che ha continuato la sua traiettoria nel suo corso, si è allontanata di 400 km dalla cometa. È solo tornato su una traiettoria normale (140 km dalla cometa)8 aprile, e occorrono diversi giorni in più affinché gli strumenti scientifici riprendano la raccolta dei dati
Il perielio è raggiunto su 13 agosto 2015, mentre la cometa dista 189,5 milioni di km dal Sole e corrisponde al picco dell'attività cometaria . Il29 luglio, poco prima di raggiungere questo punto dell'orbita, la fotocamera scatta una sequenza di foto di un potente getto di gas (più di 10 m/s ) e brevi (meno di 18 minuti). Gli strumenti della sonda spaziale rilevano la sua influenza sul vento solare, che viene bloccato dai gas espulsi, respingendo il campo magnetico a quasi 186 km dal nucleo della cometa
Alla fine del 2015, l'attività della cometa, che si sta rapidamente allontanando dal Sole, si è gradualmente ridotta. L'orbita della sonda spaziale, che fino ad allora era di circa 300 km , è stata abbassata daottobre 2015 e Rosetta è posta in un'orbita di dieci chilometri all'inizio marzo 2016. A fine marzo la sonda si allontana nuovamente a circa 1.000 km dal nucleo della cometa, per studiarne la coda, prima di tornare a poche decine di chilometri di distanza. Nelgiugno 2015, la missione, che doveva concludersi nel dicembre 2015, è prorogato fino a settembre 2016.
Il 2 settembre, una foto della superficie, scattata dalla fotocamera Osiris a 2.700 metri di altitudine, mostra dove si trova il lander Philae. Questo è bloccato in un guasto, che spiega, allo stesso tempo, le difficoltà di localizzazione e il fallimento dei tentativi di contatto radio. L'energia solare disponibile non è più sufficiente per riattivare Philae, ma la conoscenza della posizione di Philae è importante, poiché fornisce il contesto per i dati scientifici raccolti, in particolare, dallo strumento CONSERT.
I capi missione scelgono di terminare la missione il 30 settembre, per diversi motivi: la sonda spaziale, che accompagna la cometa nella sua orbita, si sta allontanando sempre di più dal Sole, e l'energia prodotta dai suoi pannelli solari non le permette più di funzionare normalmente. Per mancanza di energia, dovrà andare in letargo, come ingiugno 2011, fino a quando la cometa non ritorna vicino al Sole. Ma questa volta, la sua orbita segue esattamente quella della cometa, il che la allontana dal Sole ancora più di quando è stata addormentata per la prima volta. L'energia a disposizione dell'afelio non sarà sufficiente per far funzionare le resistenze di riscaldamento, che proteggono dal freddo le parti più delicate della sonda spaziale. Inoltre, la sonda, che è nello spazio da 12 anni, sta invecchiando.
Rosetta e Philae , ormai inerti, dovrebbero accompagnare la cometa fino alla sua disintegrazione o alla sua collisione con un altro astro, in una data senza dubbio molto lontana nel futuro. Prendendo il precedente della piastra sonda Pioneer , all'esterno dell'orbiter è stato attaccato un disco di nichel inalterabile, sul quale sono microincisi testi scritti in mille lingue: questo disco fa parte del progetto Rosetta . , dell'americana Long Now Foundation , il cui obiettivo è preservare la conoscenza delle lingue in via di estinzione, attraverso la creazione di “Sassi di Rosetta” destinati ai nostri lontani discendenti.
Avanzamento dell'atterraggio finale (29-30 settembre)La fine della missione è prevista per il 30 settembre, perché in ottobrele comunicazioni con la Terra saranno ridotte a causa di una congiunzione solare della durata di un mese. Secondo i piani elaborati dall'agenzia spaziale, la propulsione di Rosetta viene utilizzata su29 settembre, per rallentare la sonda spaziale quando si trova a circa 20 km dalla superficie. Questa manovra innesca una caduta, ad una velocità terminale di 90 cm / s o 3.24 km / h . La sonda deve schiantarsi nella regione di Ma'at, situata sulla "testa" della cometa, nelle immediate vicinanze di diversi pozzi naturali le cui pareti presentano strutture bitorzolute di diversi metri. Queste potrebbero essere la firma dei componenti iniziali della cometa, che si sono fuse proprio all'inizio della formazione del sistema solare.
Durante la sua discesa verso il suo obiettivo, che dura circa 14 ore, la sonda spaziale scatta immagini con le sue fotocamere e misura le proprietà del gas, della polvere cometaria e del plasma. Gli altri strumenti sono spenti, per ridurre i consumi. La traiettoria scelta consente la trasmissione dei dati in tempo reale alla Terra. La sonda spaziale inizia questa discesa da un'altitudine di circa 19 km , il29 settembrea 20 h 50 UTC , e ha raggiunto il suolo30 settembreintorno alle 11:20 UTC . I centri di controllo dell'ESA mette fine ufficialmente la missione di 11 ore 19 UTC . Date le diverse fonti di disturbo (irregolarità nel campo gravitazionale, getti di gas, ecc.), la sonda spaziale sarebbe dovuta atterrare in un punto situato in un'ellisse di 700×500 metri, centrata sull'area mirata. Rosetta non è progettata per atterrare ed è probabile che i suoi lunghi pannelli solari (32 metri di apertura alare) vengano danneggiati al contatto. Tuttavia, serviranno da ammortizzatori che impediranno alla sonda di rimbalzare come Philae. Subito dopo il contatto, verrà eseguita una sequenza automatica di spegnimento dei principali sistemi della sonda spaziale, in particolare del trasmettitore radio, al fine di cedere permanentemente la sua frequenza per altre missioni spaziali, secondo le normative. Nessuna successiva riattivazione di Rosetta sarà possibile.
Da quando è stata messa in orbita attorno alla cometa Churiumov-Guérassimenko, gli strumenti della sonda spaziale hanno permesso di accumulare una grande quantità di informazioni sulle caratteristiche della cometa. Alla fine della missione insettembre 2016, i team scientifici hanno sfruttato solo una piccola parte di questi dati e nuovi risultati dovrebbero essere pubblicati per molti anni. Risultati già disponibili insettembre 2016hanno notevolmente modificato la nostra conoscenza delle comete e più in generale hanno fornito importanti indizi sulla formazione del sistema solare. Tra i principali risultati;
Il nucleo della cometa Churiumov-Guérassimenko è formato da due lobi, collegati da una regione più stretta chiamata collo. Il lobo più grande è 4,1 × 3,2 × 1,3 km , mentre l'altro è 2,5 × 2,5 × 2,0 km . La massa complessiva è di 10 13 kg , ovvero 10 miliardi di tonnellate, e il volume è di 25 km 3 . La densità è compresa tra 0,4 e 0,5. La temperatura della superficie della cometa a luglio misurata dallo strumento VIRTIS-H, è stata valutata a -70 °C . In ottobre è stata valutata a -183 °C , contro circa 100 °C in più a 1 km sopra la superficie della cometa. Questo calo di temperatura è dovuto all'espulsione dei gas, che si traduce in un raffreddamento adiabatico . Come quasi tutte le comete, Churiumov-Guérassimenko è di colore scuro, con un'albedo (proporzione di luce riflessa) molto bassa, compresa tra il 4 e il 6%, simile a quella del carbone. Poter nonostante tutto fotografare la cometa, mentre il Sole non prevede, in data diottobre 2014, quel 10% dell'illuminazione disponibile a livello dell'orbita terrestre, il tempo di esposizione viene allungato al limite della saturazione del colore.
I dati forniti dallo strumento CONSERT, oltre che da alcuni strumenti del lander Philae, hanno permesso di stimare che, nel complesso, la struttura interna della cometa è molto porosa; è costituito per il 70% da vuoto, integrato principalmente da ghiaccio e polvere. Ma le misurazioni di superficie effettuate dagli strumenti di Philae sulle due aree in cui è atterrato (la prima volta brevemente, prima di rimbalzare) indicano una porosità molto inferiore (50%). Per riconciliare queste due serie di dati, gli scienziati ipotizzano un cuore quasi vuoto circondato da una crosta più forte e più densa. Le immagini della superficie sembrano indicare che la cometa si sia formata da corpi rotondi di pochi metri di diametro. Sfortunatamente, lo strumento CONSERT non è in grado di distinguere se corpi di queste dimensioni formano la struttura interna della cometa (il suo limite inferiore di rilevamento è compreso tra 5 e 10 metri e nessun corpo di queste dimensioni è stato rilevato). I dati forniti consentono solo di dedurre che la struttura interna della cometa è omogenea, e che se è costituita da un insieme di corpi, questi hanno una dimensione inferiore al suo limite di rilevabilità. La scoperta della posizione di Philae, insettembre 2016, potrebbe tuttavia consentire di affinare tale analisi.
Il volume d'acqua espulso da Churiumov-Guérassimenko è stato valutato a 0,3 litri al secondo ingiugno 2014poi tra 1 e 5 litri al secondo in luglio-agosto. Nelottobre 2014, l'attività della cometa è diventata sufficientemente importante da consentire la misurazione della composizione dei gas emessi dallo strumento VIRTIS-H. I gas emessi sono principalmente vapore acqueo. L' anidride carbonica 4% della quantità di vapore acqueo. Questa cifra è molto inferiore al 20% misurato per la cometa 103P / Hartley dalla missione EPOXI innovembre 2010anche se le due comete fanno parte della stessa famiglia. Lo strumento ROSINA ha permesso di identificare ammoniaca , metano e metanolo . Tracce di formalina (CH 2 O), idrogeno solforato (H 2 S), acido cianidrico (HCN), anidride solforosa (SO 2) e solfuro di carbonio (CS 2) sono stati rilevati anche dallo stesso strumento. I granelli di polvere espulsi misurano da poche decine di micrometri fino a 2 cm di diametro.
La polvere prodotta dalla cometa è stata analizzata utilizzando tre strumenti Rosetta: GAIDA per le particelle di polvere di dimensione millimetrica, COSIMA per quelle di dimensione compresa tra 10 e poche centinaia di micron, e MIDAS per le particelle più piccole, dell'ordine del micron . Tutte queste misurazioni indicano che la polvere è estremamente fragile e che si frantuma in una pioggia di particelle più piccole, al minimo impatto, anche quando avviene a velocità molto bassa. Le particelle hanno una struttura frattale 5-dimensionale, cioè sono agglomerati di agglomerati di agglomerati di particelle. Di conseguenza, alcune particelle di polvere più grandi hanno una densità inferiore a quella dell'aria. I più piccoli hanno, a seconda dei casi, una struttura dello stesso tipo, oppure possono essere compatti. La composizione chimica della polvere è molto varia e comprende molecole di idrocarburi di massa atomica elevata, i silicati primitivi, e solfuri di ferro .
Una delle ipotesi dominanti riguardo agli inizi della Terra, 4,6 miliardi di anni fa, è che in quel momento perse tutta la sua acqua, che evaporava a causa dell'altissima temperatura generata dal processo di addestramento. Gli oceani, che coprono i due terzi del nostro pianeta, devono quindi essersi formati successivamente, dopo che il pianeta si è raffreddato, grazie ad apporti esterni. Per determinare l'origine dell'acqua terrestre, confrontiamo il suo rapporto deuterio / idrogeno con quello dell'acqua trasportata da altri tipi di corpi celesti che potrebbero aver contribuito alla formazione degli oceani. Le comete, costituite in gran parte da ghiaccio d'acqua, sono buoni candidati. Ma le misurazioni del rapporto, effettuate su undici comete, hanno fornito risultati che non supportano questa teoria. Solo una di queste comete, 103P / Hartley 2 , ha un valore vicino a quello della Terra. Il rapporto dell'acqua di 67P/Churyumov – Gerasimenko è stato misurato un mese dopo l'arrivo di Rosetta nei pressi della cometa, utilizzando lo strumento ROSINA. Il valore ottenuto è tre volte maggiore del rapporto degli oceani terrestri. Questo risultato rafforza la teoria secondo cui gli asteroidi , il cui rapporto è vicino a quello della Terra, sono all'origine dell'acqua terrestre, sebbene l'acqua sia solo una componente minore di questi corpi. La diversità dei rapporti misurati sulle diverse comete suggerisce, inoltre, che il loro processo di formazione sia meno omogeneo di quanto teorizzato fino ad allora.
La cometa Tchourioumov-Guérassimenko presenta una forma particolare, con due lobi uniti da un collo stretto, che potrebbe, secondo le prime ipotesi, derivare dall'assemblaggio di due oggetti distinti. Man mano che la cometa si avvicinava al Sole, l'aumento della temperatura provocava un aumento dei getti di gas. Le foto scattate da Rosetta mostrano che, nella fase iniziale di riscaldamento (agosto a dicembre 2014), queste non erano localizzate principalmente al livello delle parti più esposte alla radiazione solare, tenuto conto della rotazione della cometa, e quindi la più calda, ma a livello del collo della cometa, comunque localizzato frequentemente all'ombra . Modellando l'evoluzione termica del suolo della cometa, un team di scienziati dell'Osservatorio della Costa Azzurra ha scoperto che il collo era, invece, la regione che ha subito le variazioni di temperatura più rapide, con variazioni che possono raggiungere più di 30 kelvin al minuto, contro pochi kelvin nelle zone meglio esposte alla luce solare. Secondo una teoria avanzata da questi scienziati, questi rapidi cambiamenti di temperatura favoriscono la creazione di crepe, che esporrebbero la parte volatile del suolo della cometa più rapidamente che altrove. Così la sublimazione si farebbe più rapidamente a livello del collo, e favorirebbe lo svuotamento di quest'ultimo. Questo studio non commenta l'impatto del fenomeno sulla forma attuale della cometa, ma questo processo potrebbe spiegare la presenza dei due lobi: una prima cavità, creata ad esempio da un cratere da impatto , si sarebbe progressivamente trasformata in un collo separando la cometa in due sottoinsiemi.
Lo studio dettagliato di 67P/CG ha stabilito che la cometa era costituita da residui pressoché intatti di materiali accumulati durante la primissima fase della formazione del sistema solare, e che potrebbe quindi aiutarci a determinare le proprietà della nebulosa che ha partorito al Sole e ai pianeti.
I vari dati raccolti dagli strumenti della sonda spaziale hanno permesso di respingere lo scenario alternativo della formazione della cometa. Secondo lui la cometa sarebbe un frammento formato dalla collisione di oggetti transnettuniani. I dati raccolti mostrano che 67P/CG è un oggetto sparso, con una porosità molto elevata, e che ciascuno dei suoi due lobi è costituito da strati visibili di materiale, il che suggerisce che questi siano formati da materiali accumulati in un lungo periodo. La porosità particolarmente grande della cometa esclude l'ipotesi di una violenta collisione, che avrebbe compattato il fragile materiale formando 67P/CG.
I primi studi hanno dimostrato che i due lobi erano in origine oggetti separati, ma la loro riunione deve aver avuto luogo a velocità molto basse, poiché entrambi conservavano le loro caratteristiche originali. Evidenze di altre fusioni, su scala minore, sono visibili, soprattutto nella regione di Bastet sul piccolo lobo, che presenta tre addizioni sferiche. Nelle profonde depressioni visibili dallo spazio, possiamo osservare superfici chiamate dagli scienziati "pelle d'oca", che potrebbero riflettere il modo in cui si sono aggregati i costituenti primari della cometa. Secondo gli attuali modelli di formazione delle comete, le velocità di collisione e fusione variavano durante il processo di accrescimento. La velocità di collisione era massima quando i componenti avevano un diametro di pochi metri, ma la "pelle d'oca" sembra mostrare oggetti più compatti, il cui diametro è di quest'ordine di grandezza. Inoltre, l'analisi della composizione della cometa mostra che l'acqua sulla sua superficie non ha subito alcuna alterazione in situ , e che materiali molto volatili, come monossido di carbonio , azoto e argon , sono presenti a poca profondità sotto la superficie. Tutti questi indizi ci portano a ritenere che la cometa si sia formata in un ambiente estremamente freddo, e che non abbia subito alcun processo di riscaldamento come quelli sperimentati dagli oggetti transnettuniani.
I dati raccolti, principalmente dallo spettrometro ROSINA di Rosetta, ma anche da altri strumenti come VIRTIS, hanno permesso di misurare la quantità di acqua espulsa dalla cometa, a causa del riscaldamento derivante dalla sua vicinanza al Sole. Quando la sonda spaziale si è unita alla cometa inagosto 2014, mentre questo era ancora di 3,5 unità astronomiche (UA) dal Sole, la quantità di acqua emessa era di poche decine di tonnellate al giorno. Nel punto della sua orbita più vicino al Sole (1,24 AU), raggiunto inagosto 2015, la cometa ha espulso 100.000 tonnellate al giorno, il picco si è verificato 3 settimane dopo il passaggio al perielio. La quantità totale di acqua emessa durante i due anni di osservazione è stimata in 6,4 milioni di tonnellate. Oltre all'acqua, la cometa ha espulso una grande quantità di polvere. Secondo le misurazioni effettuate dalla Terra, il rapporto acqua/polvere espulsa è rimasto praticamente costante. La massa totale persa, tenendo conto di gas e polveri, è forse 10 volte la massa dell'acqua, e si tradurrebbe, se queste perdite fossero equamente distribuite sulla superficie della cometa, in una diminuzione del suo diametro da 2 a 4 metri .
Diversi componenti, sviluppati per Rosetta , sono stati imbarcati sulla sonda spaziale Mars Express , lanciata nelgiugno 2003a Marte . È il caso del computer di bordo, dei transponder , dell'antenna a basso guadagno, dei giroscopi laser, degli accelerometri delle unità di navigazione inerziale e dell'articolazione dei pannelli solari. Questi elementi rappresentano l'80% della sonda. Per ridurre il costo di quattro missioni, la piattaforma di Rosetta è stata riutilizzata anche su Venus Express , lanciata verso Venere inaprile 2006Su Mars Express , su BepiColombo , lanciato nell'ottobre 2018 verso Mercurio , e Solar Orbiter , sonda per lo studio del sole .
Dopo una comunicazione a distanza con il cosmonauta olandese André Kuipers durante la sua permanenza sulla Stazione Spaziale Internazionale e poi un incontro faccia a faccia dopo il suo ritorno sulla Terra nel 2012, il compositore greco Vangelis instaura una collaborazione artistica con l' Agenzia Spaziale Europea ( ESA) per comporre un album che evochi la missione Rosetta. Il compositore guarda diverse ore di video relativi al lavoro dei membri della missione per alimentare la sua ispirazione, quindi si mette al lavoro. Le prime composizioni sono state eseguite nel novembre 2014, il giorno in cui Philae è atterrato, in diverse località in Europa, incluso il checkpoint della missione ESA in Germania. Tutte le canzoni sono state pubblicate sotto forma di album, Rosetta , nel 2016.
: documento utilizzato come fonte per questo articolo.
Avanzamento del progetto, descrizione della missione