Rosetta (sonda)

De Viquipèdia

Rosetta és una sonda espacial no tripulada de l'Agència Espacial Europea destinada a l'exploració continuada i detallada del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Consisteix en dos parts principals: la sonda orbital Rosetta i la sonda de superfície Philae. La part orbital rep el nom de la famosa pedra de Rosetta, ja que s'espera que els resultats obtinguts ajudin a comprendre les primeres etapes de formació del Sistema Solar; per la seva banda, la sonda de superfície rep el nom de l'illa de Philae, al Nil, un obelisc de la qual ajudà en el desxiframent de la pedra de Rosetta. Fou llançada el 2004 i s'espera que entri en òrbita al voltant del cometa el 2014.^[1]

Taula de continguts 1 Missió 1.1 Cronologia del vol 2 Disseny de la sonda i instrumentació 3 Resultats científics 4 Notes i referències

[edita] Missió

L'objectiu inicial de la missió era el cometa 46P/Wirtanen, però a causa del retard del llançament original el gener de 2003, es va escollir un altre cometa situat en una òrbita convenient: el 67P/Churyumov-Gerasimenko. Es tracta d'un cometa periòdic que es troba en una òrbita relativament propera al Sol, després d'haver estat modificada per l'atracció gravitatòria de Júpiter; fou descobert el 1969 per l'astrònom Klim Churyumov de la Universitat de Kíev (Ucraïna) gràcies a imatges captades per la seva col·lega Svetlana Gerasimenko, de l'Institut d'Astrofísica de Duixanbe (Tadjikistan). Els gasos expulsats pel cometa seran analitzats pels instruments científics de la Rosetta i la Philae permetent-ne examinar l'exacta composició química i, d'aquesta manera, determinar les condicions existents fa 4.500 milions d'anys, quan es va formar el sistema solar.

La missió s'inicià el 2 de març de 2004 a les 07:17 UTC, quan la sonda fou llançada amb un coet Ariane 5 des de la base de llançament de Kourou a la Guaiana francesa. L'Ariane situà en una òrbita excèntrica (de 200 x 400 km) l'etapa superior i la seva càrrega. Gairebé dues hores després, a les 09:14 UTC l'etapa superior es va encendre per a arribar a la velocitat d'escapament necessària per fugir de l'atracció terrestre i entrar en una òrbita heliocèntrica. 18 minuts després, la sonda Rosetta es va separar de l'etapa superior.

La nau passà novament prop de la Terra el març de 2005, per rebre'n una assistència gravitatòria; posteriorment passarà dues vegades més prop de la Terra i una vegada per Mart, per assolir finalment el cometa deu anys després. Lluny del Sol la Rosetta hibernarà durant diversos períodes, per un temps total igual a 80 mesos, del total de 115 que durarà el viatge. La missió només rebrà ordres per a les maniobres de correcció orbital i per a la possible exploració d'almenys un asteroide que trobarà durant el camí (actualment es contempla la possibilitat de visitar el (2867) Šteins el 2008 i el (21) Lutetia el 2010). A mitjan 2011, quan estigui situada a uns 800 milions de quilòmetres del Sol, la sonda encendrà el seu motor principal per a situar-la en una trajectòria d'intersecció amb l'òrbita del cometa. El gener de 2014, la Rosetta serà activada completament i es prepararà per a una fase d'acostament que durarà sis mesos.

L'agost de 2014 la Rosetta començarà a orbitar al voltant del nucli del cometa i obtindrà un mapa detallat que permeti seleccionar el lloc d'aterratge per a la sonda de superfície Philae. Aquesta, amb un pes de 100 kg es despendrà des d'una altura d'1 km; a causa del tènue camp gravitatori del cometa, la Philae podrà aterrar suaument. Per fixar-se a la superfície i evitar rebotar en l'aterratge, la sonda llançarà dos arpons que l'ancoraran a la superfície. La Philae operarà durant unes quantes setmanes i transmetrà les dades a Terra a través de la Rosetta. Per la seva banda, la Rosetta continuarà les seves observacions del nucli cometari fins a desembre de 2015 i observarà en primer terme l'inici del període d'activitat del cometa quan aquest s'aproximi al Sol i passi pel periheli l'octubre de 2015.

[edita] Cronologia del vol

• 2 de març de 2004: Llançament de la sonda, a les 07:17 UTC, amb un coet Ariane 5, des de la base de llançament de Kourou.
• 3 de març de 2004: Ajustament amb èxit dels canals de comunicació i dels giròscops d'estabilització.
• 17 d'abril de 2004: Fallada en el sistema pirotècnic d'obertura del detector ALICE. Corregit tres dies després.
• 1 de maig de 2004: Primera operació científica: observació del cometa LINEAR (descobert per la sonda LINEAR).
• 10 de maig de 2004: Completada amb èxit la maniobra més crítica, amb la ignició de quatre propulsors durant 3,5 hores, per assolir un Δv de 152,8 m/s.
• 4 de març de 2005: Completat amb èxit el primer sobrevol de la Terra.
• 18 de juliol de 2005: Completada l'observació de l'impacte de la sonda de penetració de la Deep Impact amb el cometa 9P/Tempel, iniciada el 28 de juny.
• 26 de febrer de 2007: Previst el sobrevol de Mart.
• Novembre de 2007: Previst el segon sobrevol de la Terra.
• Setembre de 2008: Previst el sobrevol de l'asteroide (2867) Šteins.
• Novembre de 2009: Previst el tercer sobrevol de la Terra.
• Juliol de 2010: Previst el sobrevol de l'asteroide (21) Lutetia.
• Maig de 2014: Arribada al cometa Churyumov-Gerasimenko.
• Novembre de 2014: Aterratge de la Philae sobre el cometa.

[edita] Disseny de la sonda i instrumentació

La Rosetta pròpiament dita (és a dir, només la sonda orbital, sense la Philae) és gairebé un cub amb unes dimensions de 2,8 x 2,1 x 2,0 metres, en el qual s'hi han incorporat tots els sistemes i instruments. L'alimentació elèctrica queda garantida per dos panells solars de 14 m, amb una superfície total de 64 m². En un dels costats del cub es troba l'antena parabòlica de 2,2 metres de diàmetre, una antena orientable d'alt guany, mentre que al cantó oposat es troba unida la Philae. El pes total en el llançament és de 3.000 kg aproximadament, dels quals 1.670 kg corresponen al propel·lent.^[2]

Els instruments científics a bord de la sonda orbital són els següents:

• ROSINA servirà per a identificar àtoms, molècules i ions del vapor alliberat pel cometa, a través d'espectròmetres de masses.
• BERENICE identificarà la presència d'isòtops d'hidrogen, carboni, nitrogen i oxigen gràcies a la combinació d'un cromatògraf i un espectròmetre de masses.
• COSIMA identificarà els materials rocallosos i granulars de la pols expulsada pel cometa amb un espectròmetre de masses.
• MIDAS examinarà els grans de pols amb un gran detall amb l'ajuda d'un microscopi de forces atòmiques.
• GIADA mesurarà les velocitats i masses dels grans de pols amb tècniques piezoelèctriques.
• OSIRIS permetrà cartografiar la superfície del cometa amb gran detall, a través de càmeres d'alta resolució.
• ALICE analitzarà i cartografiarà els materials de la superfície i el vapor en la banda de l'ultraviolat.
• VIRTIS analitzarà i cartografiarà els materials de la superfície i vapor en la banda de l'infraroig.
• MIRO analitzarà el vapor en la bande de microones i sondejarà alguns centímetres sota la superfície.
• CONSERT sondejarà l'interior mitjançant senyals de ràdio en intercanvi amb la sonda de superfície Philae.

Per la seva banda, la sonda superficial Philae, amb un pes de 100 kg, duu els següents instruments a bord:

• APXS és un espectròmetre de raigs X de protons alfa.
• SD² és un dispositiu de mostreig.
• PTOLEMY és un analitzador de gas.
• CIVA/ROLIS prendrà imatges amb càmeres panoràmiques i un visualitzador del descens cap a la superfície.
• COSAC prendrà mostres del cometa i les analitzarà.
• SESAME estudiarà la superfície del cometa amb un sondeig elèctric i acústic.
• MUPUS és un sensor multitasca per a diversos estudis de la superfície.
• ROMAP és un magnetòmetre RoLand que estudiarà el plasma.
• CONSERT sondejarà l'interior mitjançant senyals de ràdio en intercanvi amb la sonda orbital Rosetta.

[edita] Resultats científics

Malgrat que el programa científic de la sonda no s'iniciarà fins a la primera trobada amb l'asteroide (2867) Šteins el 2008, el 4 de juliol de 2005 es van activar els instruments de presa d'imatges de la Rosetta per observar el cometa 9P/Tempel durant el xoc amb la sonda d'impacte de la missió Deep Impact. Els resultats mostraren que la lluminositat del cometa s'havia incrementat cinc vegades en els 30 minuts posteriors a l'impacte i que es mantingué més o menys constant durant l'hora següent.^[3]

[edita] Notes i referències