Pierwsze w historii lądowanie sondy na komecie (12.11.2014)

12 listopada 2014 roku zostanie zapamiętany jako jeden z ważniejszych w historii badań Wszechświata i bezzałogowej astronautyki. Człowiek po raz pierwszy w historii posadził swój własny produkt na komecie. W dzisiejszym tekście podsumowanie tego wydarzenia wraz z serią materiałów prosto z sondy Philae, które dopiero przed kilkoma godzinami stały się dostępne szerszemu gronu. Emocje trochę opadły, sprzecznych informacji jest mniej niż było, można więc trochę już popisać.

Ale najpierw, na dobry początek... ;-)

Po obejrzeniu tego filmu można z uśmiechem nieco podsumować ostatnie wydarzenia. Pomyśleć, że cała historia zaczęła się ponad 10 lat temu, gdy 2 marca 2004 sonda Rosetta została wyniesiona w przestrzeń kosmiczną. Pokonała ponad 6 miliardów kilometrów. W sierpniu 2014 roku osiągnęła orbitę wokół jądra komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko dostarczając nam przez ostatnie miesiące pierwszych tak dokładnych obrazów tego typu obiektu, a 12 listopada uwolniła za pierwszym podejściem lądownik Philae, który został skierowany w planowane miejsce lądowania na komecie.

I wylądował -  i to trzykrotnie! Dokładnie o godz. 17:03 CET na Ziemię dotarł sygnał z Philae potwierdzający kontakt z powierzchnią komety. Nie wszystko jednak poszło zgodnie z planem - lądownik nie zakotwiczył się poprawnie w gruncie (harpuny przytwierdzające Philae do gruntu mogły mieć trudność z wbiciem się w powierzchnię z uwagi na bardziej miękki grunt niż się spodziewano - poprawnie wbiły się dwa z trzech).

Nie na tym koniec problemów. Telemetria po lądowaniu okazała się dość zaskakująca, kontakt z lądownikiem był często przerywany, co od początku sugerowało "odbijanie się" lądownika po pierwszym przyziemieniu. Dziś już wiemy z całkowitą pewnością dzięki Europejskiej Agencji Kosmicznej, że Philae odbił się od komety jeszcze dwa razy (16:33 CET pierwsze lądowanie - sygnał z uwagi na odległość do Ziemi dotarł o 17:03; 18:26 CET - drugie lądowanie i 18:33 CET - ostatnie lądowanie). Oznacza to, że po pierwszym zetknięciu z kometą lądownik odbił się od niej na czas niemal dwóch godzin po czym ponownie osiadł, odbił się i po siedmiu minutach po raz trzeci, tym razem już ostatecznie, osiadł na komecie. Znaczy to również, że w momencie uzyskania sygnału o lądowaniu o godz. 17:03 CET, Philae... odlatywał w przestrzeń po pierwszym kontakcie z powierzchnią komety! Jakże prawdziwe i uzasadnione jest w tym momencie powiedzenie "do trzech razy sztuka".

Takie odbijanie się nie pozostało bez wpływu na całą misję. Ostatecznie lądownik oddalił się od wyznaczonego miejsca lądowania o ponad 1 km. Sprawia to, że Philae jest w zasięgu światła słonecznego zaledwie 90 minut podczas 12 godzinnego ruchu obrotowego komety  - nie trudno się dziwić, że w takiej sytuacji oszczędzanie energii jest priorytetem. Co więcej, z zebranych danych i zdjęć wykonanych przez jeden z instrumentów Philae można wnioskować, że lądownik jest pochylony - na jednym ze zdjęć z kamery CIVA-P (Comet Infrared and Visible Analyser) w kadrze widoczne jest niebo, a to sugeruje przechylenie lądownika. Dane naukowe ze wszystkich instrumentów cały czas napływają, ale na razie Philae pozostaje w bezruchu. Zespół kontroli misji twierdzi, że lądownik uda się ustabilizować - póki co musimy się uzbroić w cierpliwość.

Na ten moment wiadomo, że Philae jest na komecie, z uwagi na odbijanie się od powierzchni podczas lądowania oddalił się od wskazanego miejsca lądowania o ponad 1 km, przez co obecnie panele słoneczne nie będą w stanie zbierać takiej ilości energii ile mogłyby w przypadku perfekcyjnego przyziemienia (hm... przykomecenia? ;-)), ale instrumenty naukowe działają i kwestią czasu powinno być przywrócenie Philae do prawidłowej pozycji, niwelując obecny przechył. Gdy akcja znów się ruszy, tekst zostanie uzupełniony - póki co seria fotografii, m.in. z lądowania Phiale na komecie 67P/Czuriumow-Gierasimienko.

Zaznaczony obszar mający być pierwotnym miejscem lądowania Phiale i rejon, w którym lądownik osiadł w wyniku dwukrotnego odbicia się po pierwszym zetknięciu z kometą.
(ESA/BBC)

Pierwsze panoramiczne zdjęcie z Philae, z wykorzystaniem kamery  CIVA-P.
(NASA/ESA)

Kometa wita Phiale! Pierwsze zdjęcie z lądownika po ostatecznym "przykomeceniu".
(NASA/ESA)

A tu jeszcze seria zdjęć z Rosetty, zanim Phiale został wysłany na spotkanie z kometą 67P/Czuriumow-Gierasimienko.
(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

(ESA)

Zapis z kontroli misji ESA w czasie potwierdzenia pierwszego kontaktu Phiale z powierzchnią komety. Credit: ESA/Reuters

#5 UPDATE 17.11 / 18:50 CET
Przesłano niesamowite zdjęcie z sondy Rosetta wykonane przed pierwszym zetknięciem lądownika Philae z kometą z 12 listopada jak i po pierwszym odbiciu. Mozaika składa się z serii zdjęć wykonanych przez kamerę OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) w momencie, gdy sonda znajdowała się około 17,5 km od centrum komety i 15,5 km od jej powierzchni. Skala jest taka, że na jeden piksel przypada 28 cm. Kolejne zdjęcia opatrzone są czasami ich wykonania według GMT - widać, że po pierwszym lądowaniu o godz. 16:43 CET, Philae znajduje się w przestrzeni i porusza na wschód. Zachęcam by przyjrzeć się pełnej rozdzielczości zdjęcia, która dostępna jest na serwerze ESA pod tym linkiem. Piękna sprawa! Widać jak lądownik obracał się w ostatnich minutach przed pierwszym przykomeceniem (chyba opatentuję to słowo), oraz jak wyglądało miejsce pierwszego lądowania przed dotarciem Philae do powierzchni komety. Zauważalna jest też interesująca zmiana kierunku lotu po pierwszym odbiciu. Ostateczna lokalizacja lądownika nadal jest nieznana. Zespół misji przekonany jest, że po połączeniu danych z CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission), OSIRIS i obrazów z lądownika wykonanych już na powierzchni dzięki kamerom CIVA powinno wkrótce stać się możliwe poznanie ostatecznego miejsca pobytu Philae.

#4 UPDATE 15.11 / 13:20 CET
Przed godz. 02:00 CET sesja łączności z Philae została zakończona. Kilkadziesiąt minut wcześniej zarejestrowano nagły znaczny spadek napięcia w bateriach lądownika z uwagi na niedobór światła słonecznego niezbędnego do generowania zasilania. ESA potwierdza odebranie danych z lądownika stanowiących podstawowy cel misji, ale Philae z powodu wspomnianej sytuacji z zasilaniem został przełączony w tryb hibernacji i jest już bezczynny. Wiele wskazuje na koniec misji, jeśli baterie nie zostaną dostatecznie naładowane przez Słońce przy zachowaniu odpowiedniej temperatury aparatury, to uruchomienie normalnego tryby pracy Philae nie będzie już możliwe (wariant najbardziej prawdopodobny, choć nie "pewny na 100%", z uwagi na niskie temperatury baterie szybko zostaną zniszczone, a wówczas nawet odpowiednia ilość światła słonecznego nie umożliwi ich ładowania).

#3 UPDATE 15.11 / 00:45 CET
Nawiązano kolejną sesję łączności z lądownikiem. Telemetria i dane z instrumentów spływają poprawnie. Dokonano też pierwszego odwiertu w komecie. Wykonano obrót lądownika o 35 stopni celem próby złapania większej ilości światła słonecznego w kolejnych dniach - komenda wykonania obrotu i jego przeprowadzenie skończyło się pełnym sukcesem.

#2 UPDATE 14.11 / 17:10 CET

Co wiemy po konferencji? Philae istotnie znajduje się w niekorzystnym położeniu na powierzchni komety i dostęp do światła słonecznego jest mocno ograniczony (do 12 godzin) choć dokładna lokalizacja lądownika wciąż nie jest znana. Możliwe, że już dziś misja dobiegnie końca - według Stephana Ulamec, menadżera lądownika Philae, dokonano około 80-90% badań zaplanowanych w wariancie podstawowym misji.

Rozważany jest obrót korpusu lądownika w celu poprawy ustawienia do zbierania światła słonecznego, ale do tego manewru Philae musiałby działać jeszcze w dniu jutrzejszym (jeśli siądzie z braku energii szybciej, to nie mamy o czym mówić). Systemy łączności są sprawne, nie ma problemów z komunikowaniem się z lądownikiem. Zespół odpowiedzialny za badania z wykorzystaniem MUPUS odebrał pierwsze dane po uruchomieniu instrumenty w godzinach nocnych. Ramię tego instrumenty zawierające penetrator ma zostać jeszcze przedłużone (wysunięte) tak, by możliwe stało się przechylenie Philae do pozycji pozwalającej zbierać więcej światła słonecznego.

Sonda Rosetta orbitująca wokół komety i od której Philae się odłączył, w lutym 2015 roku dokona przelotu 10 km nad powierzchnią w celu próby sfotografowania lądownika. Ponieważ nie przesłano komend nakazujących Philae przejść w tryb oszczędnego poboru mocy coraz bardziej prawdopodobne wydaje się rychłe, w ciągu najbliższych kilkunastu godzin, zakończenie misji. W nocy z piątku na sobotę planowana jest kolejna sesja łączności z lądownikiem.

#1 UPDATE 14.11 / 12:30 CET

ESA na twitterowym koncie misji Rosetta potwierdza poprawne rozłożenie polskiego instrumentu MUPUS (Multi-Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science) stanowiącego komplet czujników do pomiaru właściwości termicznych i mechanicznych powierzchni komety. Kilkanaście minut temu przekazana została informacja o napływaniu pierwszych danych. O godz. 14:00 na streamie ESA powininna rozpocząć się kolejna konferencja, na której być może dowiemy się nowych interesujących faktów o statusie misji.

Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku.

Aktywność na blogu możesz też śledzić przez profil GooglePlus.

Oprac. w oparciu o materiały NASA JPL, ESA Rosetta, Kosmonauta.net, BBC News.