Lądujemy na komecie! O co chodzi w misji Rosetty i dlaczego wszyscy o niej mówią?

Jeszcze nigdy my - Ziemianie - nie działaliśmy tak daleko do naszej macierzystej planety. Choć wysłane z Ziemi sondy kosmiczne dotarły znacznie dalej, to misja Rosetty jest wyjątkowa - sonda nie tylko zbliżyła się do komety, ale wyśle lądownik, który osiądzie na jej powierzchni i sprawdzi, co kryje się w środku.

Przed dwoma tygodniami mieliśmy okazję oglądać nowy, krótkometrażowy film Tomasza Bagińskiego, którego zadaniem było spopularyzowanie misji Rosetty. Dlaczego ta, rozpoczęta 2 marca 2004 roku misja jest tak ważna?

Jej początki sięgają połowy lat 80., kiedy Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) zaczęła planować długofalowy program badań przestrzeni kosmicznej, nazwany Horizon 2000. Jednym z jego kluczowych założeń była misja do któregoś z pierwotnych ciał Układu Słonecznego. Chodziło o obiekt, który przetrwał w możliwie niezmienionej formie od początków istnienia naszego Układu, i którego badania mogłyby dać wiele wartościowych informacji o przeszłości tego skrawka Kosmosu.

Ze względu na duży stopień skomplikowania do współpracy zaproszono również NASA. Amerykańska agencja wzięła na siebie dostarczenie rakiety nośnej, a ESA miała opracować lądownik, który wyląduje na jądrze komety, pobierze próbki gruntu i wróci na Ziemię. Z czasem zmodyfikowano te założenia.

Na początku lat 90. NASA wycofała się z planowanej misji, a ESA zmieniła jej założenia. Zamiast powrotu na Ziemię wybrano mniej skomplikowany wariant z lądowaniem na komecie i przeprowadzeniem badań na miejscu. Z planowanych początkowo dwóch lądowników pozostawiono jeden o nazwie Philae, a jako cel sondy, nazwanej Rosetta, wybrano kometę 46P/Wirtanen.

Problemy z europejską rakietą Ariane spowodowały opóźnienia w realizacji misji. Ich skutkiem było zamknięcie tzw. okna startowego – chodziło o czas, w którym należało rozpocząć misję, aby sonda miała szansę na spotkanie ze swoim celem. W rezultacie tych problemów zmieniono cel misji. Postanowiono, że Rosetta zbada kometę 67P/Czuriumow-Gierasimienko.

Warto w tym miejscu wspomnieć o pochodzeniu nazwy europejskiej sondy, nawiązującej do kamienia z Rosetty. Jest to kamienna stella, pochodząca ze starożytnego Egiptu.

Na stelli wyryto ten sam tekst, w dwóch językach, zapisany trzema rodzajami pisma. Dzięki temu, po odkryciu kamienia z Rosetty, możliwe stało się odczytanie nierozumianych wcześniej, egipskich hieroglifów.

W styczniu 2014 roku, po niemal 10 latach lotu, około 19:35 czasu polskiego sonda Rosetta została wybudzona z hibernacji, w jakiej znajdowała się podczas długiego lotu. Skorygowano wówczas trajektorię sondy – bez tej zmiany Rosetta minęłaby swój cel w odległości około 50 tys. kilometrów.

Po korekcie, w maju 2014 roku sonda zbliżyła się do komety, a w sierpniu weszła na jej orbitę. Od tamtego czasu Rosetta tworzy szczegółową dokumentację fotograficzną jądra komety.Warto przy tym podkreślić, że komunikacja sondy z Ziemią odbywa się z prędkością do 20 kb/s, a wysłany sygnał dociera po niemal 40 minutach.

Tworzenie mapy jądra komety ma kluczowe znaczenie dla powodzenia misji – to na jej podstawie wytypowano kilka miejsc, w którym może osiąść wysłany przez sondę lądownik. Nazwa ostatecznego miejsca lądowania została wyłoniona w konkursie – zwyciężyła Agilkia, czyli nazwa jednej z wysp na Nilu.

12 listopada 2014 roku, około 9:35 rano czasu polskiego, lądownik Philae oddzieli się od Rosetty i rozpocznie lądowanie w miejscu o znikomej grawitacji i nieznanym podłożu. Warunki, w jakich będzie przebiegać ten element misji pokazują, jak trudno było go zaplanować – twórcy lądownika musieli przewidzieć m.in. wszelkie ewentualności, związane z właściwościami fizycznymi gruntu w miejscu lądowania.

Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, około 17 czasu polskiego na Ziemię powinien dotrzeć sygnał, potwierdzający udane lądowanie. Philae rozpocznie wówczas pobieranie próbek gruntu i badanie jądra komety. Cel tego zadania opisał Karol Wójcicki z Centrum Nauki Kopernik, który tak mówi o kometach:

Powstały one w początkach istnienia Układu Słonecznego i w dużej mierze składają się z lodu wodnego. Niektórzy twierdzą, że woda którą mamy na Ziemi, pochodzi właśnie z komet. Badanie takiej wody być może pozwoli nam lepiej zrozumieć początki naszej planety. Naukowców ciekawi też, czy jeśli za kometami przyszła na Ziemię woda, to czy mogło przyjść też życie w postaci prostych związków organicznych.

Warto zaznaczyć, że jednym z instrumentów naukowych, znajdujących się w lądowniku jest przyrząd MUPUS, zbudowany m.in. przez polskich naukowców z Centrum Badań Kosmicznych PAN. MUPUS będzie badał właściwości fizyczne pobranych przez lądownik próbek gruntu.