Pirmoreiz cilvēces vēsturē nosēdina kosmisko zondi uz komētas

Rosetta ir ESA starpplanētu zonde Čurjumova—Gerasimenko komētas izpētei. Kosmiskais aparāts sastāv no divām daļām: pašas zondes "Rosetta" (Rosetta space probe) un nolaižamā aparāta "Filē" (Philae lander).

Zonde ir ieguvusi nosaukumu no Rosetas akmeņa, kas palīdzēja zinātniekiem atšifrēt Ēģiptes hieroglifus. Savukārt Filē ir Nīlas sala, kur atrada obelisku, ar kuru atšifrēja Rosetas akmens rakstu.

Galveno notikumu hronologija

• 2004. gada 2. marts — Rosetta palaišana no Kuru kosmodroma ar nesējraķeti Ariane-5
• 2004. gada 10. maijs — pirmais un svarīgākais zondes manevrs, lai to ievadītu pareizajā trajektorijā
• 2005. gada 4. marts — Zemes pirmais pārlidojums
• 2005. gada 4. jūlijs — instrumenti izmantoti Tempel 1 komētas novērošanai pēc Deep Impact lodes ietriekšanās tajā.
• 2007. gada 25. februāris — Marsa pārlidojums
• 2007. gada 13. novembris — Zemes otrais pārlidojums. Vistuvāk Zemei zonde atradās 20:57 UTC 5301 km attālumā virs punkta ar koordinātēm 63°46'D, 74°35'R.
• 2008. gada 5. septembris — Šteina asteroīda pārlidojums
• 2009. gada 13. novembris — Zemes trešais pārlidojums. Vistuvāk Zemei zonde atradās 07:45 UTC UTC 2481 km attālumā no virsmas uz dienvidiem no Javas salas.
• 2010. gada 10. jūlijs — Lutēcijas asteroīda pārlidojums.
• 2011. gada 8. jūnijs — zonde uz 31 mēnesi ievadīta hibernācijas režīmā, kad lielākā daļa sistēmu ir izslēgta.
• 2013. gada 20. janvāris — zonde atmodināta no hibernācijas režīma.
• 2014. gada 6. augustā — ieiešana orbītā ap Čurjumova—Gerasimenko komētu.
• 2014. gada 12. novembrī - mēģinājums nosēdināt Filē uz komētas virsmas

Šteina pārlidojums

Lai sagatavotos Šteina asteroīda pārlidojumam, 2008. gada 4. augustā, kad Rosetta bija 24 miljonus km attālumā no asteroīda, tika iedarbinātas kameras. Ar to palīdzību tika veikti Šteina vizuālie novērojumi, ļaujot precizēt kosmiskā aparāta trajektoriju attiecībā pret asteroīdu. Pamatojoties uz aprēķiniem, 14. augustā tika veikts divu minūšu ilgs korekcijas manevrs.

Šī bija pirmā reize, kad ESA kosmiskajā aparātā navigācijas vajadzībām tika izmantoti optiskie instrumenti, pirms tam aprēķini tika balstīti uz radiosignālu analīzes.

5. septembrī 18:38 UTC Rosetta veica Šteina pārlidojumu 800 km attālumā. 18:39 UTC kosmiskais aparāts tika pagriezts uz asteroīdu pārlidojuma režīmā, kura laikā veica Šteina fotografēšanu. 18:48 UTC, zondei vēl joprojām atrodoties pārlidojuma režīmā, paraboliska antena aizgriezās prom no Zemes. Sakari atjaunojās 20:14 UTC. Zinātniskie dati par asteroīdu, tai skaitā attēli, tika noraidīti nākamajā dienā.

Lutēcijas pārlidojums

2010. gada 10. jūlijā Rosetta lidoja garām asteroīdam Lutēcija (21 Lutetia). Vistuvāk zonde asteroīdam atradās 16:10 UTC 3162 km attālumā no tā.

Čurjumova—Gerasimenko komētas misija

2014. gada 20. janvārī zonde tika atmodināta no hibernācijas režīma; pirmais signāls saņemts 18:18 UTC.

2014. gada 6. augustā zonde iegāja orbītā ap komētu.

Plānotie notikumi

• 2014. g. novembris — nolaižamā aparāta Filē nosēšanās uz komētas
• 2014. g. novembris - 2015. g. decembris — lidojums kopā ar komētu apkārt Saulei

Orbitālā aparāta uzbūve

Rosetta korpuss ir izgatavots no alumīnija. Tā izmēri: 2,8 x 2,1 x 2,0 m. Zinātniskie instrumenti ir izvietoti "kastes" augšpusē (Payload Support Module), kamēr kosmiskā aparāta sistēmas atrodas iekšpusē (Bus Support Module).

Vienā sānā izvietota augsta pastiprinājuma sakaru antena — 2,2 m diametra šķīvis. Otrā pusē piestiprināts nolaišamais aparāts.

Divi saules bateriju paneļi izvietoti abas pārējās pusēs. Katra paneļa laukums ir 32 m², to izpletums no viena gala līdz otram ir 32 m. Katrs no tiem sastāv no piecām sekcijām.

Paneļus var pagriezt ±180°, lai iegūtu maksimālo Saules gaismas daudzumu.

Orbitālā aparāta zinātniskie instrumenti

Rosetta orbitālajā aparātā uzstādīti 11 zinātniskie instrumenti:

• ALICE (An Ultraviolet Imaging Spectrometer) ir ultravioletais spektrometrs. Tas paredzēts gāzu sastāva analīzei komētas komā un astē, kā arī ūdens un oglekļa monoksīda, dioksīda izdalīšanās ātruma noteikšanai. Tas arī dos informāciju par kodola virsmas sastāvu. Instrumenta masa ir 3,1 kg, un tam nepieciešami 2,9 W elektroenerģijas. Instruments izgatavots ASV, un modernizēta versija ir uzstadīta Plutona zondē New Horizons.
• CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) ir vienīgais zondes instruments, kas paredzēts komētas iekšienes pētīšanai. Tas ir radars, kas mērīs elektromagnētisko viļņu izplatīšanos caur kodolu. Tā elementi ir izvietoti gan uz orbitālā, gan uz nolaižamā aparāta. Instruments izgatavots Francijā.
• COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser) paredzēts no komētas izsviesto putekļu īpašību noteikšanai, ieskaitot to sastāva un tā, vai tās ir organiskas vai neorganiskas. Instruments izgatavots Vācijā.
• GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator) paredzēts no kodola un citiem virzieniem (atstarotiem saules radiācijas dēļ) nākošo putekļu skaita, masas, kustības daudzuma un ātruma noteikšanai. Tas izgatavots Itālijā.
• MICRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter). Uztverot mikroviļņu emisiju, tas paredzēts gāzu daudzuma, no virsmas izplūstošo gāzu ātruma un kodola virsmas temperatūras noteikšanai. To varēs izmantot arī asteroīdu virsmas temperatūras noteikšanai, kā arī iespējamām gāzēm ap tiem. Instruments sastāv no 30 cm diametra radio antenas, un tā masa ir 18,5 kg. Tas izgatavots ASV.
• MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) ir augstas izšķirtspējas atomspēku mikroskops, ar ko pētīs putekļu daļiņas, kas nokļūs uz silikona plāksnes. Instruments izgatavots Austrijā.
• OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) ir attēlu uzņemšanas sistēma, kas sastāv no platleņķa kameras (140 mm) un šaurleņķa kameras (700 mm) ar 2048x2048 pikseļu lādiņsaites matricu katrai. Tā paredzēta komētas kodola un asteroīdu fotografēšanai. Instruments izgatavots Vācijā.
• ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). Tas sastāv no diviem sensoriem, kas paredzēti komētas atmosfēras un jonosfēras sastāva, elektriski lādēto daļiņu ātruma noteikšanai. Tos izmantos arī noteikšanai, vai notiek gāzu izplūde no asteroīdiem. Instruments izgatavots Šveicē.
• RPC (Rosetta Plasma Consortium) sastāv no pieciem sensoriem, kas mērīs kodola fizikālās īpašības, pētīs iekšējās komas struktūru, sekos līdzi komētas aktivitātei, pētīs komētas mijiedarbību ar saules vēju. Instrumentu izgatavojušas zinātniskās organizācijas no Apvienotās Karalistes, ASV, Francijas, Vācijas un Zviedrijas.
• RSI (Radio Science Investigation). Pēc radio signālu izmaiņām tiks noteikta kodola masa, blīvums un gravitācija, komētas orbīta un pētīta iekšējā koma. To arī izmantos, lai noteiktu asteroīdu masu un blīvumu, kā arī tiks pētīta Saules korona periodos, kad Rosetta atradīsies aiz Saules (skatoties no Zemes). Instruments izgatavots Vācijā.
• VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) ir redzamās gaismas un infrasarkanais spektrometrs. Tas paredzēts komētas kodola un tā virsmas temperatūru sadalījuma kartēšanai un pētīšanai. Ar to varēs arī pētīt komas molekulu raksturlielumus. Instruments izgatavots Itālijā, tā uzlabotās versijas uzstādītas starpplanētu zondēs Dawn un Venus Express.