Komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalla oleva Philae-laskeutuja oli seitsenkuukautisen odotuksen jälkeen yhteydessä komeettaa kiertävään Rosetta-luotaimeen viime lauantaina illalla. Sen jälkeen yhteys laskeutujaan on ollut vain kerran, hyvin lyhyesti sunnuntaina 14.6. illalla, mutta sen jälkeen siitä ei ole kuultu mitään.

Tämä ei kuitenkaan ole huolestuttavaa, sanoo tänään aamulla Pariisin ilmailunäyttelyssä esiintynyt Rosetta-lennon varalennonjohtaja Elsa Montagon.

"Seuraava mahdollisuus on tänään puolelta päivin, mutta vaikka silloinkaan emme saisi yhteyttä, ei tilanne ole vakava. RF-yhteys lauantaina oli hyvä ja vakaa, ja kolme lyhyttä yhteyttä sunnuntaina riittivät näyttämään, että laskeutuja on hyvässä kunnossa."

Syynä yhteyden puuttumiseen on se, että Rosetta oli ohjelmoitu tekemään tutkimuksia, joissa sen asento oli hyvin hankala yhteydenpitoon; nykyisellä radallaan Rosetta voi olla yhteydessä Philaeen vain kaksi kertaa vuorokaudessa.

Nyt maanantaina 15.6. kaikki laskeutujan ja Rosettan toiminnoista vastaavat tahot, ESAn lisäksi Saksan DLR ja Ranskan CNES, hyväksyivät yksimielisesti suunnitelman muuttaa Rosettan suunniteltuja toimia siten, että se pystyy saamaan paremmin yhteyden Philaeen. Tärkein muutos on se, että luotain alkaa osoittaa suoraan komeetan ydintä kohden yhteysyritysten aikaan, jolloin mahdollisuus Philaen kuulemiseen on paras mahdollinen. Samalla luotaimen rataa aletaan muuttaa siten, että yhteys onnistuu paremmin. Rosettan tekemiä tutkimuksia säädetään sen mukaisesti.

Rosetta suoritti ensimmäisen ratamuutoksensa nyt keskiviikkona aamulla ja seuraava on vuorossa lauantaina. Lopulta Rosetta tulee radalle, jolla se on 180 kilometrin päässä komeetasta ja pystyy olemaan pitempiä aikoja kerrallaan yhteydessä laskeutujaan. Lähemmäksi tuleminen parantaa olennaisesti Philaen kuulemista, sillä kun signaali saatiin ensimmäisen kerran lauantaina, oli etäisyys 200 km ja toisen, sunnuntai-illan heikon yhteyden aikaan etäisyys oli kuusi kilometriä enemmän. Rosettan rata ennen keskiviikon ratamuutosta oli 224 x 235 km.

Lentoa pölypilvessä

Montagon kertoo, että komeetta on parhaillaan hyvin aktiivinen ja se haittaa koko ajan Rosetta-luotaimen tähtietsinten toimintaa. 

"Koska tämä on eräs hankalimmista asioista, mitä oletimme kohtaavamme lennon aikana, tätä simuloitiin aikanaan hyvin huolellisesti, ja nyt tähtietsinten ottamat kuvat vastaavat pitkälti simuloituja. Itse asiassa odotimme tällaista vasta myöhemmin, eli komeetta päästää tällä hetkellä ennakoitua enemmän kaasua ja pölyä ympärilleen."

Tämän vuoksi Rosetta ei voi lentää kovin paljoa lähemmäksi komeettaa, koska pöly saattaisi olla sille vaaraksi; suurin vaara on siinä, että luotain menettää suuntavaistonsa pölypilvessä.

Viime viikkojen aikana tehtyjen havaintojen perusteella kuitenkin pölytilanne on nyt sellainen, että suunnitellut ratamuutokset Philaen kuuntelemiseksi voidaan tehdä.

Laskeutuja valmis toimintaan

Saksan ilmailu- ja avaruushallinto DLR:ssä Philae-laskeutujan lennonjohdossa työskentelevä Barbara Cozzoni kertoo, että lauantain pitkässä ja sunnuntain kolmessa lyhyessä yhteydessä saatiin 300 kappaletta pakettia telemetriatietoja, ja kussakin oli 2 kilotavua tietoa laskeutujan lämmönhallintalaitteista, virrantuotannosta ja tietokonesysteemeistä. 

"Philae on näiden tietojen mukaan hyvässä kunnossa, sen tietokoneet toimivat, ohjelmistot ovat kunnossa, lämpötila laskeutujan sisällä on hyvä ja mikä tärkeintä, aurinkopaneelit tuottavat joka päivä virtaa. Se auttaa lataamaan akkuja ja kunhan saamme yhteyden vakaaksi sekä ennustettavaksi, niin pääsemme toimintaan."

Yhteysmahdollisuuksia on nyt yksi jokaisen komeetan vuorokauden (12,5 tuntia) aikana ja uusi Rosettan rata on suunniteltu siten, että yhteys kestää pitkään. Auringon valoa laskeutuja saa nyt kolmisen tuntia vuorokaudessa ja tilanne paranee koko ajan siten, että elokuussa päivä paistaa aurinkopaneeleihin kuutisen tuntia vuorokaudessa.

Jos kaikki sujuu nyt hyvin, saadaan Philae uudelleen kuuluviin parin vuorokauden sisällä ja sen jälkeen sen toimia voidaan alkaa käynnistämään. Ensinnä sen tila tarkistetaan ja yhteys Rosettaan tehdään mahdollisimman vakaaksi sekä ennustettavaksi. Sen jälkeen tutkimuslaitteita aletaan käynnistää siten, että "vähäriskiset" ovat vuorossa ensinnä ja sitten vasta esimerkiksi mekaanisia liikkumisia vaativat laitteet.

Ilmatieteen laitoksen SESAME/PP -mittalaite (joka mittaa pinnan vesipitoisuutta) on ensimmäinen laite, jolla tehdään mittauksia. Sen jälkeen seuraavat magneettikenttää ja plasmaa mittaava ROMAP sekä komeetan pinnan ominaisuuksia mittaava MUPUS.

Toisessa vaiheessa otetaan toimintaan radiotutkimuslaite CONCERT sekä CIVA-P -kamera, joka kuvaa panoraamaa laskeutujan ympärillä,  kuten myös ROLIS-kameralaitteisto, joka kuvaa laskeutujan alla olevaa maastoa hyvin tarkasti. Myös SESAME-laitteiston akustinen tutka ja pölymittari otetaan käyttöön vasta toisessa vaiheessa.

Lopulta, kun ja jos kaikki on mennyt hyvin, ovat vuorossa heinä-elokuussa kiinnostavimmat ja samalla eniten energiaa kuluttavat mittaukset. Näitä ovat pinnan koostumusta tutkiva APXS ja näytteen poimiva sekä sitä analysoiva SD2.

Tosin on mahdollista, että näytettä voidaan analysoida jo aikaisemminkin – kiitos sen, että Philae pomppasi laskeuduttuaan nostaen pölypilven ilmaan ja osa sitä pölyä on saattanut päätyä minilaboratorion sisään. 

Onko Philae löytynyt?

Philaen hiljaisuuden aikana sitä on yritetty etsiä aktiivisesti Rosetta-luotaimen ottamista kuvista. CONCERT-radiomittausten avulla on saatu selville laskeutujan paikka karkeasti, mutta kuvien avulla olisi periaatteessa mahdollista nähdä millaisessa asennossa Philae on ja miten yhteydenpito siihen onnistuisi parhaiten. Laskeutujan itsensä lähettämissä kuvissa näkyy massiivinen seinämä, jonka luona Philae on, ja se saattaa estää yhteydenpidon siihen suuntaan.

Ympäristön tarkka tunteminen on myös tarpeen, mikäli laskeutujaa haluttaisiin koettaa myös siirtää tai pyörittää.

Yllä olevat kuvat ovat paras arvio laskeutumispaikasta. Kuvissa, jotka on otettu enne ja jälkeen laskeutumisen, näkyy selvästi Philaen muotoinen kappale ja sen ympäristö vastaa hieman laskeutujasta saatuja kuvia. Ongelmana on kuitenkin se, että Philae on kuvissa vain muutaman pikselin kokoinen ja nykyiseltä, noin 200 km:n etäisyydellä olevalta radalta, ei Rosetta saa enää edes näin tarkkoja kuvia.

Parasta olisi, jos Philae voisi lähettää itse pian lisää kuvia, joiden perusteella voitaisiin tunnistaa maastonmuotoja ympäristöstä ja yhdistää niitä Rosettan OSIRIS-kameran ottamiin tarkkoihin kuviin.

Orgaanista ainetta joka puolella!

Viimeisenä keskiviikkoaamun tilaisuudessa esiintynyt planetologi, Rosettan sekä Philaen kameralaitteistojen vastaava tutkija Jean-Pierre Bibling oli aivan innoissaan todeten, että parin viikon päästä ilmestyvässä Science-julkaisun erikoisnumerossa tulee olemaan todella kiinnostavia tietoja Philaen tekemistä mittauksista. Hänellä selvästi oli vaikeuksia pitää kaikkea jännää sisällään, joten hän heitteli esityksessään muutamia kiinnostavia pikkuasioita esiin yleistiedon lomassa.

Ensinnäkin hän oli erittäin tyytyväinen siihen, että Philae pomppasi laskeutuessaan, sillä pomppaus sinällään tuotti paljon uutta ja kiinnostavaa tietoa. "Philae suunniteltiin aikanaan hyppimään, mutta valitettavasti tämä ominaisuus jätettiin pois. Mutta se päättikin silti pomppia."

"Myös se, että Philae päätyi varjoisaan paikkaan, oli lopulta suuri onni, sillä muutoin lämpötila laskeutumispaikalla olisi noussut jo maaliskuussa niin korkealle, että Philae olisi sammunut."

Raja-arvo on kuulemma noin 40°C astetta, mitä suurempaa sisälämpötilaa laskeutuja ei pysty kestämään. Tosin nyt se on värjötellyt paljon suunniteltua kylmemmässä, noin -150°C:n pakkasessa, ja toimii silti.

"Nyt pääsemme tutkimaan komeettaa sen pinnalla perihelin aikaan, mikä on hienompaa kuin osasimme kuvitella. Tämä kaikki on nyt kuin unta, ja jos tämä on todellakin unta, niin en halua herätä!"

Huiminta Biblingin mukaan on kuitenkin se, että komeetan pinta näyttää olevan kauttaaltaan orgaanisia molekyylejä sisältävän aineen peittämää. Musta väri johtuu siitä ja sitä on joka puolella.

"Kuvat komeetasta ovat vaaleita siksi, että niitä on ylivalotettu yksityiskohtien saamiseksi näkyviin. Kirkkainkin kohta pinnalla on kolme kertaa tummempaa kuin tummin alue Kuun pinnalla."

"Komeetat eivät ole todellakaan sellaisia 'likaisia lumipalloja', joita oletimme niiden olevan, vaan ne ovat paljon monimuotoisempia. Näemme pinnalla paljon erilaisia muotoja ja mikä jännittävintä, kuvissa näkyvät kraatterit eivät ole syntyneet ulkoisten iskujen vuoksi, vaan ne ovat alueita, mistä komeetan sisältä purkautuu kaasua ja pölyä. Ja sitä tapahtuu koko ajan, jopa Philaen luona."

Mikäli Philae saadaan nyt uudelleen toimintaan, niin pian pääsemme paitsi katsomaan uusia, huimia kuvia komeetan pinnalta, niin myös todistamaan erästä merkittävintä asiaa avaruuslentojen historiassa: sen pinta-aineen analysointia paikan päällä.

Se saattaa kertoa paljon myös elämän synnystä ja siitä, miksi olemme itsekin tämän planeetan pinnalla. 

Alin kuva: Le Bourget'n Rosetta-tilaisuudessa esiintyivät (oikealta vasemmalle) professori Mark McCaughrean, Elsa Montagon, Barbara Cazzoni, Philippe Gaudon ja Jean-Pierre Bibling, joita avusti ESAn tiedeohjelman tiedottaja Markus Bauer.


Juttuja samasta aiheesta