Churyumov-Gerasimenko

Kuisketta komeetalta: Philae otti jälleen yhteyttä

Pe, 07/10/2015 - 18:03 Markus Hotakainen

Saksan avaruuskeskus DLR:ssä voidaan hengittää taas hiukan vapautuneemmin, sillä Philae antoi eilisiltana kuulua itsestään. Laskeutuja oli yhteydessä Rosetta-luotaimeen parinkymmenen minuutin ajan, ja lähetti CONSERT-mittalaitteen (COmet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) tuloksia. 

"Tuorein elonmerkki Philaelta osoittaa, että ainakin yksi laskeutujan viestiyksiköistä on toiminnassa ja ottaa vastaan komentoja", totesi Philaen ohjaustiimiin kuuluva Koen Geurts.

Edellisen kerran Philaeen oltiin yhteydessä 24. kesäkuuta, joten lennonjohdossa on eletty hermoille käyviä päiviä ja viikkoja. Kun laskeutujalle lähetettiin 5. heinäkuuta komento käynnistää ytimen rakennetta luotaava CONSERT-mittalaite, se ei vastannut. Nyt näyttää kuitenkin siltä, että Philae on yhä voimissaan, ehkä heikoissa, mutta silti toimintakunnossa.

Laskeutujan sisälämpötila on tällä hetkellä nollan tienoilla, joten tutkijat ovat toiveikkaita sen suhteen, että aurinkopaneelit pystyvät lataamaan akkua. Silloin Philae pystyisi toimimaan riippumatta komeetalla vallitsevasta "vuorokaudenajasta".

Eilen lähetetty uusi komento mittalaitteen käynnistyksestä meni perille, mutta lennonjohdossa ollaan ymmällään yhteydenpidon satunnaisuudesta. "Meillä ei ole vielä käsitystä, miksi laskeutuja otti yhteyttä nyt, mutta ei edellisinä päivinä", Geurts aprikoi. 

Philae käyttää Rosettaa viestilinkkinä Maahan, joten luotaimen liike komeetan ympärillä sanelee mahdollisuudet olla siihen yhteydessä. Rosettan rata on ollut kuitenkin viimeiset kolme viikkoa muuttumaton, joten luotaimen ja laskeutujen keskinäinen asema ei selitä ongelmia yhteyksissä.

Philae virkosi - suomalaislaite pääsee pian taas tutkimaan komeettaa

Su, 06/14/2015 - 14:56 Markus Hotakainen

Komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalla marraskuusta alkaen mykkänä värjötellyt Philae-laskeutuja on herännyt.  

Laskeutuja pomppi komeetan pinnalla puolivarjoisaan notkelmaan, joten sen aurinkopaneelit eivät saaneet riittävästi valoa akun lataamiseksi. Komeetan lähestyessä Aurinkoa valon määrä kasvaa kaiken aikaa ja optimistisimpien odotusten mukaisesti Philae on taas toiminnassa.

Philaen projektipäällikön Stephan Ulamecin mukaan Philae ennätti lähettää lauantaina illalla 85 sekuntia kestäneen yhteyden aikana telemetriatietoja tilastaan, joka vaikuttaa yllättävän hyvältä. Laskeutuja on paitsi toiminnassa, niin myös toimintakuntoinen, sen sisälämpötila on "mukavat" -35°C ja tehoa on tarjolla yllättävän paljon: 24W. 

Laskeutuja pystyy toimimaan, kun sillä on käytössään virtaa 5W. Tieteellisiä tutkimuksia tekemään se kykenee saadessaan noin 7W lisää. Kun sähköä on 15W, se pystyy toimimaan normaalisti, joten 24W on enemmän kuin lennonjohdossa uskallettiin odottaakaan. Nähtävästi Philae on ollut hereillä jo parin komeetan vuorokauden ajan, mutta yhteyttä siihen ei saatu vain aikaisemmin.

Nyt odotellaan kiivaasti, että laskeutuja saisi lähetettyä muistissaan olevat yli 8 000 datapakettia Maahan. Lisäksi tärkeää on nyt ymmärtää milloin ja miten Rosetta-luotaimen kannattaa olla yhteydessä laskeutujaan.

Sen jälkeen tutkijat käynnistävät jo tarkkaan harkitsemansa mittaussarjan, ja eräs ensimmäisistä mittauksia tekevistä laitteista on Ilmatieteen laitoksen SESAME/PP -mittalaite, joka tutkii pinnan sähkönjohtokyvyn avulla sen vesipitoisuutta. Laite ei vaadi runsaasti energiaa toimiakseen, joten se on mukana ensimmäisten tutkimusten joukossa.

Tiedetuubi seuraa tilannetta ja välittää lisätietoja heti kun niitä on tarjolla.

Odottaessa kannattaa katsoa alla oleva video, ja lukea kaksi aiempaa artikkeliamme:

Kiikkukivi komeetalla

Ma, 05/18/2015 - 21:08 Markus Hotakainen

Eri puolilla Suomea on useita "kiikkukiviä", suuria siirtolohkareita, jotka ovat jääkauden aikana kulkeutuneet avokallioille ja jääneet tasapainoilemaan niille sijoilleen. Nyt sellainen on löytynyt myös Churyumov-Gerasimenko-komeetan pinnalta.

Rosetta-luotaimen OSIRIS-kameran (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) kuvissa näkyy komeetan isomman puoliskon Aker-alueella kolme kivenlohkaretta, joista suurimman (nro 3) läpimitta on noin 30 metriä. Se lepää pienen painanteen reunalla ja siitä on vain pieni alue kosketuksissa "maahan".

Komeetan pinnalla on paljon muitakin lohkareita, mutta nyt löydetty kiikkukivi on niistä erikoisimpia. Siinä missä meikäläiset järkäleet ovat jäätikön kuljettamia, Rosettan kuvaaman kiven päätymistä kiikkerään paikkaan ei osata varmuudella selittää.

Yksi mahdollisuus on, että ytimen aktiivisuus siirtelee jopa näin kookkaita lohkareita pitkin pintaa. Siihen ei edes vaadita kovin suuria voimia, sillä ytimen vetovoima on ainoastaan sadastuhannesosa Maan painovoimasta. Pinnalla näkyvät "kivet" eivät myöskään ole samanlaisia kallionlohkareita kuin maanpäälliset vastineensa, vaan todennäköisesti höttöisiä ja heiveröisiä kokkareita.

Kuva: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Heräämisiä

To, 12/18/2014 - 20:59 Markus Hotakainen

Toisin kuin liki neljännesvuosisadan takaisessa Robert De Niron ja edesmenneen Robin Williamsin tähdittämässä elokuvassa, komeettalaskeutuja Philaen herättämiseen ei ole olemassa lääkkeitä tai mitään muitakaan poppakonsteja. Ainoa mahdollisuus on odottaa.

Euroopan avaruusjärjestön tutkijoilla on lyhyt ja ytimekäs lahjalista jouluksi: yksityiskohtaista kuvamateriaalia Rosetta-luotaimen Philae-laskeutujan nykyisestä olinpaikasta.

Vaikka marraskuisen laskeutumisen vaiheista on olemassa kuvia, kaksi pomppua tehneen aluksen lopullisesta lepopaikasta ei ole täsmällistä tietoa. Pinnalta saatujen kuvien perusteella Philae päätyi varjoisan kallionkielekkeen alle, missä Aurinko ei pääse paistamaan sähköä tuottaviin aurinkopaneeleihin kuin hetkittäin.

 

Tilanne ei silti ole likikään niin epätoivoinen kuin alkuun näytti. Komeetta Churyumov-Gerasimenko lähestyy Aurinkoa, joten Philae-laskeutujan aurinkokennoille lankeavan valon määrä kasvaa kaiken aikaa. Tuoreiden arvioiden mukaan se riittää pitämään laskeutujan hengissä ja hyvin todennäköisesti myös herättämään sen horroksesta ensi kevään kuluessa.

Philaen lähettämien kuvien perusteella on voitu päätellä, että se asettui kahden kalliojyrkänteen väliin. Tällä hetkellä sen sijaintipaikalla paistaa aurinko noin 4,5 tuntia ”päivässä” eli kolmasosan komeetan pyörähdysajasta.

Tutkijoiden mukaan se tuottaa riittävästi sähköä pitämään keskeiset laskeutujan laitteet toimintakunnossa, mutta varsinaisia mittauksia ei vielä tässä vaiheessa pystytä tekemään. Jatkon kannalta olisi oleellista tietää tarkalleen, mihin Philae laskeutui, ja miten valaistusolosuhteet laskeutumispaikalla kehittyvät tulevien kuukausien aikana.

Ratkaisevat kuvat on jo otettu, mutta kestää vielä tovin ennen kuin Rosetta saa siirrettyä keräämänsä datan Maahan asti. Parhaassa tapauksessa Philae saa heräämisen kannalta riittävästi valoa jo tammikuussa, mutta todennäköisemmin vasta myöhemmin keväällä.

Tutkijat odottavat Philaen heräämistä innokkaasti, sillä ennen laskeutujan sammumista saatujen tietojen mukaan sen lähiympäristössä on laajoja jääesiintymiä. Alkuun vaikutti siltä, että komeetan ytimen pinnalla ei ole paljasta jäätä, mutta nyt lopullista ”tuomiota” odotetaan uudelleen heräävältä Philae-laskeutujalta.  

Esimerkiksi pinnan alle poraamista on mahdollista yrittää uudelleen, mikäli alus virkoaa. Sama pätee useimpiin muihin Philaen mittausarsenaalin laitteisiin. Ainoastaan pintaa kolkuttelevaa "vasaraa", jonka oli määrä mitata pinnan lujuutta ja lämpötilaa, ei voida käyttää toistamiseen, sillä se ehti rikkoutua ennen Philaen vaipumista horrokseen.

Rosettan kohdekomeetta “hikoilee”

ESAn Rosetta-luotaimen mittaukset kertovat, että Churyumovin-Gerasimenkon komeetasta vapautuu avaruuteen kaksi juomalasillista vettä sekunnissa, vaikka sen etäisyys Auringosta on vielä hyytävät 583 miljoonaa kilometriä.

Ensimmäiset havainnot vesihöyrystä tehtiin luotaimen MIRO-mikroaaltoinstrumentilla 6. kesäkuuta, jolloin luotaimen etäisyys komeetasta oli noin 350 000 kilometriä – eli suunnilleen sama kuin Maan ja Kuun välinen etäisyys. Sittemmin vesihöyryä on havaittu joka kerran, kun MIRO on suunnattu kohti komeettaa.

“Olemme tienneet kaiken aikaa, että komeetasta vapautuisi vesihöyryä, mutta olimme yllättyneitä, että pystyimme havaitsemaan sitä näin aikaisessa vaiheessa”, hämmästelee Sam Gulkis, MIRO-instrumentin päätutkija NASAn Jet Propulsion Laboratorysta.

“Tässä tahdilla komeetta täyttäisi olympialaisten kisa-altaan noin 100 vuorokaudessa. Kun komeetta lähestyy Aurinkoa, vesihöyryn määrä kasvaa huomattavasti. Rosettan ansiosta meillä on erinomainen tarkkailuasema näiden muutosten ja niiden taustalla olevien syiden suhteen.”

Vesi on hiilimonoksidin, metanolin ja ammoniakin ohella komeettojen keskeisiä ainesosia. MIROn avulla on mahdollista mitata eri aineiden runsaudet ja saada siten tietoa komeetan ytimen ominaisuuksista, kaasujen vapautumisprosessista ja purkausten sijainnista ytimen pinnalla.

Kaasupurkausten mukana avaruuteen kulkeutuu pölyä ja yhdessä ne muodostavat ydintä ympäröivän koman. Komeetan lähestyessä Aurinkoa koma laajenee ja ennen pitkää aurinkotuuli puhaltaa osan kaasusta ja pölystä pitkäksi pyrstöksi.

Rosetta pääsee tarkkailemaan kaikkea tätä lähietäisyydeltä. Komeetta ja luotain ovat lähimpänä Aurinkoa elokuussa 2015, jolloin ne ovat Maan ja Marsin ratojen välissä.

Komeettatutkimuksen kannalta on tärkeää määrittää, millä tahdilla Auringon läheltä kulkevasta komeetasta vapautuu vesihöyryä ja muita kaasuja. Se on oleellista myös itse luotainlennon kannalta, sillä lähempänä komeettaa kaasupurkaukset saattavat muuttaa Rosettan rataa.

“Komeetta alkaa heräillä horroksesta, jossa se on ollut kauempana avaruudessa, ja vähitellen sen toiminta vilkastuu Rosettan mittalaitteiden tarkkailevien silmien edessä”, toteaa Rosettan projektitutkija Matt Taylor.

“Rosetta-tutkijat käyttävät MIROn havaintoja avuksi myös suunnitellessaan lennon tulevia vaiheita, kun luotain on lähellä komeetan ydintä.”

Tällä hetkellä luotain on enää noin 70 000 kilometrin etäisyydellä määränpäästään. Kaikkiaan kymmenestä radankorjauksesta on vielä tekemättä kuusi. Niiden tuloksena Rosetta saapuu noin 100 kilometrin etäisyydelle komeetan ytimestä 6. elokuuta.

Komeetta alkaa heräillä

To, 05/15/2014 - 17:17 Markus Hotakainen

Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-luotain ja Philae-laskeutuja ovat täysin valveilla ja niiden kohteena oleva Churyumovin-Gerasimenkon komeettakin osoittaa piristymisen merkkejä. Ytimen ympärille alkoi huhti–toukokuun vaihteessa kehittyä koma.

Komeetta on vielä yli 600 miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta, mutta lämpö alkaa jo sulattaa ytimen jäistä ja todennäköisesti hyvin tummaa pintaa. Kaasupurkaukset kuljettavat mukanaan myös pölyä ja yhdessä ne muodostavat ytimen ympärille ainepilven eli koman. Toukokuun alkupäivinä se ulottui jo noin 1 300 kilometrin etäisyydelle läpimitaltaan nelikilometrisestä ytimestä.

Kun komeetta lähestyy Aurinkoa, lämpö nousee ja ytimen aktiivisuus kasvaa. Vähitellen aurinkotuuli alkaa kuljettaa purkautuvaa kaasua ja pölyä mukanaan. Muodostuva kaasupyrstö osoittaa suoraan poispäin Auringosta, mutta raskaammasta aineksesta koostuva pölypyrstö laahaa hieman komeetan jäljessä ja kaartuu sen radan myötäiseksi.

Tässä vaiheessa on mahdoton sanoa, kuinka pitkäksi pyrstöt ensi vuoden elokuuhun ajoittuvan perihelin tienoilla venyvät. Komeetta on silloin kuitenkin kauempana Auringosta kuin Maa, joten näyttävää spektaakkelia siitä ei ole odotettavissa – paitsi tietysti aitiopaikalla väijyvän Rosetta-luotaimen näkövinkkelistä.

Komeetan kirkkaudessa esiintyviä vaihteluita seuraamalla on ytimen pyörähdysaika pystytty määrittämään aiempaa tarkemmin. Sen pituudeksi on saatu 12,4 tuntia, mikä on noin 20 minuuttia lyhyempi kuin aikaisempi arvio.

Rosetta-luotaimen 27.3.–4.5. ottamista yksittäisistä kuvista koostettu animaatio komeetan liikkeestä ja koman ilmaantumisesta ytimen ympärille löytyy täältä.