Su, 09/20/2015 - 23:43 By Jari Mäkinen
Rosetta ja komeetta kuvakoosteena

Ensi keskiviikkona 23. syyskuuta komeetta Churyumov-Gerasimenkoa tutkiva Rosetta-luotain ottaa etäisyyttä kohteeseensa: se etääntyy komeettaytimestä noin 1500 kilometrin päähän ulottuvalle radalle, jolla se pystyy tutkimaan hyvin komeetan pyrstöä ja lähiavaruutta.

Komeetta oli elokuussa ratansa Aurinkoa lähimmässä kohdassa, perihelissä, ja se oli silloin aktiivisimmillaan. Tämä aktiivisuus jatkuu edelleen ja juuri nyt kannattaa tutkia tarkemmin sitä, kuinka siitä irtoaa kaasua ja hiukkasia – millainen on komeetan pyrstö.

Rosetta on tutkinut komeettaa viime vuoden elokuusta alkaen läheltä (Philae-laskeutuja jopa sen pinnalta) ja tänäkin aikana  se on tutkinut eri asioita. Luotain on kartoittanut pintaa, mitannut siitä irtoavaa ainetta sekä sondannut sen sisäistä rakennetta, ja kun tutkimuksia on tehty jo yli vuoden ajan, ovat tutkijaryhmät päässeet jo havaitsemaan muutoksia komeetassa ja sen toiminnassa.

Nyt kuitenkin komeettaa halutaan katsoa kauempaa. Lähes kaikki luotaimen tutkimuslaitteet jatkavat toimintaansa myös kauempana oltaessa, mutta tällä kertaa magneettikenttää sekä hiukkasia mittaavat instrumentit ovat etusijalla. 

Kun Rosetta lähestyi Churyä, se teki paljon mittauksia, mutta silloin komeetta oli vielä rauhallinen. Nyt se on kuitenkin aktiivisimmillaan: tätä ennen ei aktiivisen komeetan ympäriltä ole saatu tietoja kuin muutaman komeetan ohilennon aikana. Lisäksi nopean läpileikkauksen sijaan Rosetta viipyy nyt usean viikon ajan tutkailemassa komeetan lähiavaruutta eri puolilla ja eri etäisyyksillä.

On erinomaisen jännittävää saada tietoa komeetan ympärillä olevasta kaasun ja pölyn alueesta, niin sanotusta komasta, sekä siitä irtoavasta pyrstöstä. Erityisen kiinnostavaa on koettaa löytää komeetan luona oleva iskuaalto, eli vyöhyke, missä aurinkotuuli, eli planeettainvälisessä avaruudessa vapaasti etenevä, Auringosta peräisin olevien varattujen hiukkasten vuo, törmää komeetan magneettikenttään.

Aalto-yliopiston avaruusplasmaa tutkiva ryhmä osallistuu Rosetta-lennon näihin tutkimuksiin ja heillekin edessä on eräs jännittävimmistä lennon vaiheista.

Kuva: Simulaatio näyttää millaiselta magneettikenttä Churyn ympärillä näyttää. Taustalla olevat viivat ovat planeettainvälistä magneettikenttää ja sokkivyöhykkeen jälkeen olevat haituvat ovat komeettaan ympäröivän magneettikentän kerääntymäalueita. Komeetan ytimen ympärillä olevan koman alueella on magneettinen tasku, missä aine pysyy varsin hyvin “vankina”.

Parin viikon mittainen retki

Se, että komeettaydin on pieni ja sillä on hyvin heikko vetovoima, tekee navigoinnista varsin hankalaa. Rosetta ei ole siksi kiertoradalla komeetan ympärillä samaan tapaan kuin luotaimen voi asettaa kiertämään planeettaa, vaan sen lentäminen vaatii lähes jatkuvaa, aktiivista radan säätöä.

Lähteminen kauemmaksi on samaan tapaan varsin monimutkainen sarja ratamuutoksia, eikä vain kiertoradan nostamista korkeammaksi, kuten planeettojen ympärillä voi tehdä. Kaikki alkaa 23.9. klo 4:30 aamulla Suomen aikaa, kun Rosettan ohjausrakettimoottorit tekevät ensimmäisen polttonsa. Niillä luotain sysätään etääntyvään liikkeeseen komeetasta.

Näillä näkymin 30. syyskuuta kauemmillaan 1500 kilometrin päässä komeetan ytimestä, jolloin se pystyy mittaamaan hyvin sokkivyöhykettä molemmin puolin.

Vyöhykkeen tarkkaan etäisyyttä ei osata sanoa, koska se riipuu aurinkotuulen voimakkuudesta ja nopeudesta, siitä kuinka paljon komeetta syöksee kaasua sekä planeettainvälisen magneettikentän voimakkuudesta. Arvioiden mukaan etäisyys on kuitenkin noin 1500 kilometriä.

Juuri nyt perihelin aikaan vyöhyke on kaikkein lähimmillään komeettaa ja voimakkaimmillaan, joten tätä retkeä kauemmaksi komeettaytimestä on suunniteltu jo pitkän aikaa. Sen ajankohdaksi valittiin juuri tämä puolisentoista kuukautta perihelin jälkeen siksi, että tärkeimmät havainnot komeetan itsensä toiminnasta ja aktiivisuudesta perihelin aikaan on nyt tehty, mutta sokkivyöhyke on silti nyt edelleen erittäin kiinnostava.

Havainnot tehtyään se sytyttää rakettinsa uudelleen ja aloittaa jälleen lähestyä hitaasti Churyä. Suunnitelman mukaan se saapuu noin 500  kilometrin etäisyydellä olevalle radalle 7. lokakuuta.

Se, kuinka siitä lähestymistä jatketaan, riippuu komeetan aktiivisuudesta. Joka tapauksessa tästä eteenpäin Churyn aktiivisuus on laskemaan päin ja tutkijoiden haaveena olisi päästä lähemmäksi komeetan ydintä mahdollisimman paljon – ei vain parempien mittaustulosten vuoksi, vaan myös siinä toivossa, että yhteys Philae-laskeutujaan saataisiin uudelleen aikaan. Viimeinen yhteys laskeutujaan oli 24. kesäkuuta ja se kesti jopa 17 minuuttia ja 11 sekuntia. 

Teoriassa olosuhteen komeetan pinnalla ovat otolliset Philaen toiminnalle aina tämän vuoden loppuun saakka, joten jos se on kunnossa ja toiminnassa, voi yhteys siihen muodostua uudelleen kunhan Rosetta tulee vain lähemmäksi komeettaa.

Muutoksia pinnalla

Kuva yllä: Rosetta on havainnut lukuisia muutoksia komeetan pinnalla kesän aikana. Yllä näistä eräs.