Dette er Rosetta

Rosetta er en romferd og et romfartøy bygget og ledet av den europeiske romorganisasjonen ESA. Norge er et av ESAs medlemsland.

Hva er Rosetta?
Hvorfor har vi sendt ut Rosetta? 
Fartøyene
Kometen
Ferden
Norske bidrag
Teknologiske utfordringer
Hva har det kostet? 

Hva er Rosetta?

Rosetta består av et moderskip og en landingsdel (Philae). Rosettaferdens oppgave er å reise til, og gå i bane rundt, kometen 67P/Tsjurjumov-Gerasimenko, for deretter å slippe løs en robot som skal lande på kometen. Dette har aldri vært gjort før.

Landeren og moderskipet vil gjennomføre mange vitenskapelige målinger. Moderskipet vil følge kometen på sin vei mot og forbi sola og vil fortsette med sine vitenskapelige oppdrag så lenge den fungerer.

 

Hvorfor har vi sendt ut Rosetta?

Et helt overordnet mål er at vi skal komme nærmere å løse gåtene om solsystemets tilblivelse og jordas vann og liv.

Håpet er at kometsonden vil bli en Rosettastein for å forstå hvordan solsystemet ble til og utviklet seg. Kometer er som frosne tidskapsler å regne fra denne tiden. Kanskje kan informasjonen fra Rosetta og 67P/Tsjurjumov-Gerasimenko til og med si noe om hvordan vannet og livet på jorda oppstod.

Tidligere forskning viser nemlig at store deler av jordas vann kom med kometer som bombarderte den unge planeten for rundt 4 milliarder år siden. Kanskje hadde dette vannet til og med organiske molekyler som ble til liv og utviklet seg på jorda.

Rosettas hovedoppgave er å studere det fysiske og kjemiske innholdet i støvpartiklene og den frosne gassen som har befunnet seg i kometen siden solsystemet ble dannet. Philae, landeren, vil ta de aller første bildene tatt fra overflaten på en komet og vil gjennomføre den første på-stedet-analysen av hva en komet er laget av ved å blant annet bore 20-30 cm ned i overflaten.

Rosetta vil også være det første romfartøyet som på nært hold vil følge med hvordan en komet forandrer seg når den nærmer seg det varmere, indre solsystemet.

Ferden handler også om å flytte teknologiske grenser,  at vi kan gjennomføre bragder som i utgangspunktet kan ansees som nesten umulige med dagens teknologi. Dette vil gi mye kunnskap som kan brukes i fremtidige ferder og i annen rom- og bakkebasert teknologi.

Fartøyene

Moderskipet Rosetta er en stor aliminumsboks på 2, 8 x 2,1 x 2,0 meter. Forskingsinstrumentene er plassert på ”toppen” av boksen.

På den ene siden av fartøyet finnes det en kommunikasjonsantenne på 2, 2 meter i diameter. Antennen er styrbar. Landingssonden Philae er festet til den andre siden.

Rosetta skal sende landingsenheten Philae ned på overflaten av kometen i nobember 2014.

De enorme vingene som solcellepanelene sitter på er festet til de andre sidene. Diameteren på disse ”vingene” er 32 meter. Hver vinge har fem solpaneler og hver vinge kan roteres  +/-180 grader.

Når Rosetta er nær kometen vil antennen og solpanelene peke mot sola mens alle forskingsinstrumentene vil være rettet mot kometen.

Fartøyet har med seg eget drivstoff som brukes i Rosettas 24 små styremotorer.

Philae:

Landingssonden Philae veier 100 kilo og bæres av Rosetta inntil sonden er nær nok (rundt to kilometer) til å slipps løs for å lande på kometen. Da vil den løsne og folde ut sine tre ben som skal sørge for en myk landing.

Bena vil dempe støtet ved landing. De kan også roteres, løfte og dytte sonden i riktig posisjon om det skulle bli nødvendig.

Rett etter landing skyter Philae ut en harpun som vil fungere som et anker i bakken. Det er nødvending fordi kometen har meget svak gravitasjonskraft.

Landeren bærer med seg 10 instrumenter. Data fra Philae vil sendes til jorda via moderskipet.

Kometen

67P/Tsjurjumov-Gerasimenko er omtrent fire kilometer i diameter og bruker 6, 6 år på sin bane rundt sola. Den fyker gjennom rommet i en fart på opptil 135 000 kilometer i timen. Når Philae lander vil den ha en fart på ca. 65 000 kilometer i timen.

Den ble oppdaget i 1969 av to Klim Tsjurjumov og Svetlana Gerasimenko fra Kiev. Når Philae lander på kometen vil den fremdeles befinne seg i de kaldere deler av solsystemet, rundt 510 millioner kilometer fra sola.

13. august 2015 vil kometen passere punktet hvor den er nærmest sola, ca 185 millioner kilometer unna. Etter hvert som den nærmer seg vil solas varme aktivere frosne gasser på og under overflaten. Gassene drar med seg små støvpartikler ut i rommet og dette skaper en slags atmosfære rundt kjernen av kometen og en lang ”hale” som strømmer ut bak den.

Kometens gravitasjonskraft er flere hundre tusen ganger svakere enn jordas. Derfor vil Philae gjennomføre landingsoperasjonen i gåfart og skyte en harpun ned i overflaten for at den ikke skal falle av.

Ferden

Rosettas lange ferd begynte i mars 2004, da den europeiske bæreraketten Ariane 5 fraktet den opp i rommet fra utskytningsbasen Kourou i Fransk Guyana. I 10 år har ESAs Rosetta vært på vei, i enten våken eller sovende tilstand.

Etter oppskyting, tok Rosetta først veien rundt sola før den kom tilbake til vårt nabolag og benyttet gravitasjonskreftene ved jorda og Mars til å få mer fart. På sin lange reise var Rosetta innom asteroidebeltet to ganger og passerte i nærheten av asteroidene Steins og Lutetia.

For å spare brennstoff og elektrisk kraft, ble Rosetta kommandert til å gå i dvale i den kaldeste og fjerneste delen av ferden i juli 2011. Etter å ha svevet i dvale i 957 dager våknet fartøyet til live 20. januar 2014. Det var da på vei til Jupiter.

Den lengste avstanden Rosetta har vært fra jorden er omtrent en milliard kilometer.

Etter at Philae lander på kometen og begynner jobben sin på overflaten, vil Rosetta fortsette å følge kometen utover i 2015.

Rosettas levetid antas å være 12 år. Den offisielle ferden skal avsluttes i desember neste år når kometen igjen er godt på vei mot det ytre solsystemet. Det er likevel ikke umulig at prosjektet fortsetter etter dette.

Vi regner med at Philae vil fungere og operere frem til slutten av 2015, men dette er forbundet med stor usikkerhet siden vi vet lite om hvor ekstreme forholdene på kometen blir og om de kan skade fartøyet.

Norske bidrag

Norske forskere og norsk romindustri er med på ferden. Professor Kaare Aksnes og hans forskergruppe ved Institutt for astrofysikk ved Universitetet i Oslo bidro til de komplekse beregningene som måtte til for å få Rosetta inn i rett bane til rett tid til 67P/Tsjurjumov–Gerasimenko.

I 2006 og 2007 ble det tatt doktorgrader ved Universitetet i Oslo knyttet til Rosetta-prosjektet, og ved Statens Kartverk og Forsvarets forskningsinstitutt arbeider det i dag forskere som har bidratt med baneberegninger til ferden.

Kongsberg Defense & Areospace designet og bygget mekanismen som roterer Rosettas store solcellepaneler.

Teknologiske utfordringer

Rosetta er først ute med så mangt. Det er det første fartøyet som har dratt forbi asteroidebeltet mens det kun benytter egne solceller til å skaffe kraft. Solcellepanelene skal gi energi 800 millioner kilometer fra sola hvor sollyset er kun fire prosent av mengden sollys vi har på jorda.

Rosettas generering av elektrisk kraft er basert på nye og meget effektive solceller kalt LILT-celler (Low Intensity, Low Temperature).

Siden Rosetta dekker enorme avstander, fra solas varme nærområder til de kaldere delene av solsystemet, er det ekstremt viktig at fartøyet har en god temperaturkontroll.

Når Rosetta er nær solen, skal overoppheting bli stanset ved å bruke spesielle radiatorer som videresender ekstra varme ut i rommet. I det ytre solsystemet, hvor temperaturene er veldig lave, må maskineriet holdes varmt. Dette har ESA klart ved å montere varmeovner på strategiske punkter og ved å pakke fartøyet inn i flere lag med isoleringstepper for å redusere varmetapet.

Den største utfordringen var å sikre at Rosetta overlevde alle farene i rommet i over 10 år. Kunnskap opparbeidet ved å jobbe med telekommunikasjonssatellitter var viktig under byggingen av romfartøyet. Telekom-satellitter har en normal levetid på over 10 år.

Hva har det kostet?

Alt i alt har Rosetta kostet nesten 1, 3 milliarder euro (rundt 11 milliarder kroner), inkludert kostnader for et år med utsettelse av oppskytingen.

Dette beløpet dekker utvikling og konstruksjon av romfartøyene og alle instrumentene, oppskyting og drift av bakkestasjoner og administrasjon i periode på nesten 20 år.

Selv om det er et høyt beløp, kan vi sette det litt i perspektiv. Det koster omtrent det samme å kjøpe tre Airbus 380 passasjerfly og det er rundt halvparten av prisen for en moderne ubåt.