Philae ja Rosetta jälleen puheväleissä – uusi yhteys saatiin hetki sitten

Kuten keskiviikkona kerroimme, ei komeetta "Churyn" pinnalla hieman kellellään makaavaan Philae-laskeutujaan saatu yhteyttä viime sunnuntain jälkeen, ja silloinkin yhteys oli huono.

Hiljaisuus ei kuitenkaan ollut yllättävä tai huolestuttavaa, sillä   tietoja Maahan välittävän Rosetta-luotaimen asento ja rata eivät olleet optimaalisia yhteyden muodostumiseen.

Nyt ratamuutoksen jälkeen tilanne oli toinen, ja ESAn Saksassa, Darmstadtissa sijaitseva avaruusoperaatiokeskus ESOC saikin tänään iltapäivällä kahdesti hyvän yhteyden Rosettan kautta Philaeen.

Ensimmäinen signaali saapui klo 16:37 Suomen aikaa ja toinen klo 16:54. Kumpikin yhteyksistä kesti noin kaksi minuuttia ja niiden aikana vastaanotettiin 185 pakettia telemetriatietoja Philaen systeemien tilasta, lämpötiloista, varaustasoista ja niin edelleen.

Tietojen mukana ei ollut vielä tieteellisiä mittauksia, koska niihin laskeutuja komennetaan vasta sitten, kun sen tilasta on tarkka kuva ja yhteydenpito sen sekä Rosettan välillä on paitsi vakaa, niin myös toistuva ja ennakoitavissa oleva.

Jotta tähän päästäisiin, on Rosetta muuttamassa vielä rataansa. Se muuttaa vielä huomenna lauantaina rataansa siten, että se tulee lähimmillään 177 kilometrin etäisyydelle komeetasta ja sen sijainti on laskeutujan “yläpuolella”.

Jos tästä eteenpäin kaikki sujuu suunnitelman mukaisesti, päässee Philae jälleen työn touhuun ensi viikon aikana. Ja kuten kerroimme keskiviikon jutussamme, on ensimmäinen mittauksia tekevä mittalaite suomalaistekoinen SESAME/PP.

Syy siihen, miksi Rosetta ei voi mennä kovin lähelle komeettaa, näkyy tässä 14.6. otetussa kuvassa: komeetta Churyumov-Gerasimenko syöksee aika tavalla kaasua ja pölyä ympärilleen, ja ne voisivat olla vaaraksi Rosettalle. Etäisyys komeettaan (sen keskipisteeseen) on tässä 203 km ja kuvan leveys on 17,7 km.

Rock, Rosetta ja rajut tatuoinnit – komeettatutkija avautuu videolla

Tänään on kaksinkertainen syy sanoa TGIF – onneksi on perjantai – koska paitsi että on perjantai, on myös juhannus.

Siksi kannattaa ottaa mukava asento ja katso alalla oleva Metal Hammer -sivuston julkaisema video, missä ESAn Rosetta-komeettalennon päätutkija Matt Taylor kertoo paitsi huimasta matkasta omituisen komeetan luokse ja sen tutkimisesta, niin myös itsestään. Ja tatuoinneistaan. 

Matt on todella raju tyyppi monessa mielessä: hän on paitsi täyspäinen tutkija ja kovan luokan nörtti, niin myös 100% metallimies ja tatuointifani. Häntä rockimpaa tutkijaa tuskin on.

Hän on se, joka meni laittamaan päälleen paidan, missä oli alaston nainen, ja sai siitä vihat niskoilleen. Vähän aikaa paidat olivat perinteisempiä ja Matt esiintyi hieman rauhallisemmin, mutta nyt meno on taas päällä ja hän on myös palannut takaisin värikkääseen pukeutumistyyliinsä (tosin ilman pin-up -tyttöjen kuvia).

Enemmän asiaa Mattista ja Rosettasta on viime syyskuussa tekemässämme haastattelussa, ja monissa Rosetta-jutuissamme, mutta kenties nyt jussina kannattaa vain katsoa alla oleva video ja heittäytyä Rosettan, rockin ja tatskojen maailmaan.

Hyvää juhannusta!

Muuten: video on tehty ennen jo viime vuoden puolella, mutta muuten edelleen täyttä asiaa (ja musaa). Paras tapa seurata Mattin tekemisiä on twitter: siellä hän on @mggtTaylor.

Komeettalaskeutuja Philae on jälleen vaiti - tuoreimmat uutiset lennonjohdosta

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.

Philae virkosi - suomalaislaite pääsee pian taas tutkimaan komeettaa

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:

Tältä kuulosti, kun Philae pomppasi komeetan pinnalla

Rosetta-luotaimen pientä Philae-laskeutujaa on jälleen koitettu saada uudelleen kuuluviin. Viimeisimmät yritykset ovat olleet 9.6. alkaen ja tuorein oli eilen illalla, jolloin yhteyttä laskeutujaan yritettiin puolentoista tunnin ajan.

Päivitys sunnuntaina 14.6.: Philaeen saatiin yhteys! Lue toinen juttumme aiheesta: Philae virkosi.

Yhteyden muodostumista odotellessa tutkijat ovat tutkineet Philaen marraskuista toimintaa komeettansa pinnalla tarkemmin, ja Tiedetuubi saa kunnian julkistaa ensimmäisenä maailmassa ainutlaatuisen tiedoston tuosta tapahtumasta: äänen, joka syntyi Philaen pompatessa ensimmäisen kerran pinnalta 12. marraskuuta 2014.

Philaen brittiläis-suomalainen SESAME-laitepakettiin kuuluva CASSE (Cometary Acoustic Surface Sounding Experiment) on nimensä mukaisesti komeetan pinnan akustinen sondaaja, ja osana sitä oli kaikuluotaimen tapaan toiminut laite, joka synnytti ääntä ja kuunteli sen heijastumaa pinnalta hyvin lyhyen etäisyyden päästä. Se oli siis kuin laskeutumisjalkaan kiinnitetty mikrofoni.

"Kun Philae osui komeetan pintaan, iski silloin paineaalto laskeutumistelineen “jalkapohjaan”, missä ilmaisin oli", kertoo Walter Schmidt Ilmatieteen laitokselta. "Jatkuvan signaalin sijaan tuloksena oli nyt lyhyt selvästi kuuluva pomppaus, koska laskeutuja sinkosi pinnalta uudelleen lentoon". Tämä aalto on muokattu oheiseksi äänitiedostoksi ilman, että signaali itse on muuttunut".

Jos siis olisit ollut Philaen kyydissä, olisi pomppaus kuulostanut tältä (mikäli ääni olisi kulkenut komeetan pinnalla korviisi).

Philaen laskeutumisjalan "tassussa" oleva SESAME/CASSE-instumentti.

Kolminkertainen laskeutuminen

Kun Philae osui komeetan pintaan tuolloin marraskuun 12. päivänä klo 17:34:04 Suomen aikaa, mutta signaali sen laskeutumisesta Maahan saapui vasta kello 18:03, koska radiosignaalilta kesti 28 minuuttia kulkea komeetalta maapallolle.

Paitsi että Philae ei jäänytkään kiinni komeetan pinnalle, vaan se pomppasi uudelleen lentoon: sen kaksi harppuunaa, joiden tarkoitus oli ankkuroida pyykinpesukoneen kokoinen laskeutuja pinnalle, eivät toimineet, joten se ponnahti pinnalta ylöspäin 38  senttimetrin sekuntinopeudella. Jos nopeus olisi ollut 44 cm/s, olisi Philae ponnahtanut takaisin avaruuteen, mutta nyt se teki vain hieman noin kaksi tuntia kestäneen pomppauksen. 

Se nousi noin kilometrin korkeuteen, ja jos sitä  olisi voinut katsoa kaukaa omin silmin, olisi se näyttänyt kuin hidastetulta elokuvalta. Tämä siksi, että komeetan heikossa painovoimassa liike ei ollut nopeaa.

Laskeutuja alkoi myös pyöriä uudelleen lentoon noustuaan. Tämä johtui siitä, että sen asentoa vakauttanut vauhtipyörä sammui ohjelmointinsa mukaisesti heti pintaan osumisen jälkeen, ja tämän reaktio sai aikaan sen, että itse laskeutuja alkoi pyöriä noin 13 kertaa sekunnissa pystyakselinsa ympäri. Osittain onnen, mutta osittain myös tämän pyörimisliikkeen ansiosta laskeutuja pysyi “pystyasennossa” hyppynsä ajan ja osui uudelleen pintaan laskeutumisjalat alaspäin suunnattuina. 

Tämä tapahtui klo 19:25:26 Suomen aikaa ja Philae ponnahti uudelleen lentoon vielä kerran. Nyt sen nopeus oli 3 cm/s ja lento kesti vähemmän aikaa: se laskeutui lopulliseen paikkaansa klo 19:31:17.

Paikka oli kaikkea muuta kuin sellainen, mihin sen toivottiin osuvan, sillä se oli varjoinen, epätasainen ja louhikkoinen. Philae päätyi 30° kallelleen, mutta se oli toimintakunnossa, ja onnistui paitsi olemaan yhteydessä Rosettaan ja sen kautta Maahan, mutta myös tekemään lähes kaikki sille suunnitellut tutkimukset.

Vaikka näytteen poraaminen pinnasta ei onnistunutkaan, oli tämä viesti siitä, että pinta oli hyvin kovaa ainetta, ja se sinällään oli kiinnostava tieto. Samoin kuvat olivat erittäin jännittäviä, sillä laskeutujaa ei kuuna päivänä olisi uskallettu lähettää tietoisesti niin vaaralliseen paikkaan.

Myös pomppaukset tuottivat kiinnostavaa tietoa. Voisi sanoa, että yhden laskeutumisen hinnalla Philae pääsi hetkellisesti tutkimaan "Churyn" pintaa kolmesta eri kohdasta ja sen lentoradan tutkiminen on auttanut ymmärtämään paremmin komeetan vetovoimakenttää. Pomppaukset ja niiden koot oikeassa suhteessa komeetan kokoon on esitetty yllä olevassa kuvassa; Agilkia on alkuperäiselle laskeutumispaikalle annettu nimi. Alla on puolestaan CONCERT-radiomittauksen avulla saatu arvio lopullisesta laskeutumispaikasta.

Vaikka Philaeen ei olekaan saatu uudelleen yhteyttä, ei kaikki toivo ole vielä mennyttä. Komeetta tulee vielä kahden kuukauden ajan lähemmäksi komeettaa ja valaistusolosuhteet sen pinnalla muuttuvat koko ajan. Lisäksi laskeutumisalueella saattaa tapahtua muutoksia, jotka parhaassa tapauksessa heittävät Philaen uuteen paikkaan pinnalla – ja kenties siellä se saa paremmin virtaa aurinkopaneeleista myös akkuunsa. 

Milloin tahansa julkistetaan myös varmasti jännittäviä tutkimustietoja – ja samalla uusia kuvia – laskeutumisesta. Yleensä tutkimukset on julkaistu noin kuusi kuukautta myöhässä ja  onkin varsin todennäköistä, että jokin tiedejulkaisu levittelee lähiaikoina tuloksia erikoisnumerossaan.

Komeettalaskeutumisen tarina on siis kaikkea muuta kuin ohitse!

Komeetan pinnalla suihkuaa yölläkin

 

Churyumov-Gerasimenko-komeettaa kiertävä Rosetta-luotain ällistyttää yhä välittämillään kuvilla. Tähän asti on näyttänyt siltä, että ytimen pinnasta kohoavat kaasu- ja pölysuihkut vaimenevat, kun Aurinko painuu sikäläisen horisontin taakse ja pimeys laskeutuu.

Harvoja poikkeuksia sääntöön on ollut 12. maaliskuuta otetuissa kuvissa näkynyt suihku, joka virkosi jo hieman ennen auringonnousua (kuva alla). Vasemmassa kuvassa ytimen pimennossa olevassa alaosassa ei näy mitään, mutta kaksi minuuttia myöhemmin sieltä suihkuaa avaruuteen pölyä.

 

 

Tänään julkaistu otos tarjoaa toisen poikkeuksen sääntöön. Rosetta on napannut kuvan 25. huhtikuuta, jolloin se oli 93 kilometrin etäisyydellä ytimestä. Muodoltaan kumiankkaa muistuttavan komeetan "päässä" sijaitsevalla Ma’at-alueella näkyy useita pölysuihkuja, jotka ovat aktiivisia, vaikka auringonlaskusta on jo puolisen tuntia.

 

 

Tuolloin Churyumov-Gerasimenkon etäisyys Auringosta oli 270 miljoonaa kilometriä eli hieman alle kaksi kertaa Maan ja Auringon välimatka. Tutkijoiden mukaan öiset suihkut liittyvät kaiken aikaa pienenevään etäisyyteen, jolloin Aurinko myös lämmittää ydintä enemmän.

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

Rosettan laskeutujaan yritetään jälleen yhteyttä

Rosetta-komeettaluotaimen pieni Philae-laskeutuja on värjötellyt jo puolen vuoden ajan Churyumov-Gerasimenko -komeetan pinnalla. Se laskeutui komeetan pinnalle 14. marraskuuta 2014 ja sen sijaan että se olisi kiinnittynyt suunnitellulla tavalla pinnalle, se pomppasi kolme kertaa takaisin lentoon ja päätyi vinoon asentoon varsin hankalalle ja varjoisalle alueelle laajan tasangon reunalla.

Koska se ei kyennyt lataamaan akkujaan aurinkopaneeleista saatavalla sähköllä, se asettui automaattisesti horrokseen odottamaan akkujen latautumista sen myötä, kun komeetta tulee lähemmäs Aurinkoa ja valaistusolosuhteet tulevat toivottavasti paremmiksi.

Nyt kevään kuluessa laskeutujaan on yritetty jo kolme kertaa – mutta turhaan. Yrityksiä on tosin haitannut se, että komeetan tultua aktiivisemmaksi on Rosetta-luotain (jonka kautta yhteys muodostuu) joutunut pysyttelemään noin 200 km:n etäisyydellä komeetasta ja yhteysajat laskeutujaan ovat olleet hankalia.

Nyt edellytykset ovat parhaimmat tähän saakka yhteyden saamiseen, ja Philaeen on yritetty saada yhteyttä eilisestä alkaen. 

Voi olla, että Philae on sammunut kokonaan kylmässä ja varjoisassa paikassaan, ja voi olla, että kyseisellä paikalla on tapahtunut purkauksia tai muita mullistuksia pinnalla, jotka ovat haudanneet tai rikkoneet laskeutujan.

Mutta voi myös olla, että laskeutuja on saanut vähä vähältä ladattua akkujaan Auringon paistaessa yhä paremmin alueelle, ja vastaa yhteyskutsuun koska tahansa.

Ongelmat: lämpötila ja akkujen varaustaso

Suomessa toukokuun alussa vierailleen Rosetta-lennon pitkäaikaisen, nyttemmin eläkkeelle jääneen tiedejohtajan Gerhard Schwehmin mukaan tärkein kriteeri, joka määrää Philaen heräämistä on sen sisälämpötila: se ei herää toimintaan, jos sen sisä lämpötila on alle -45°C.

Kun laskeutujan horroksen aikana sen tilaa tarkkaileva ohjelma havaitsee akkujen olevan tarpeeksi täynnä ja lämpötilan riittävä, se herättää laskeutujan, joka alkaa odottaa yhteysyritystä. Kutsun Rosettasta saatuaan se vastaa siihen ja kertoo laitteistojensa kunnosta.

Jos kaikki käy hyvin, saadaan luotain hitaasti, vaihe vaiheelta edeten toimintakuntoon, ja toivottavasti sillä saadaan tehtyä myös uusia mittauksia.

Hienointa olisi, jos se voisi tehdä myös pinnan analysoinnin minilaboratoriollaan; se ei ennättänyt tekemään sitä marraskuussa, koska pinta oli odottamattoman kovaa, eikä se saanut siitä näytettä pienellä kairallaan.

“Mutta jo se, että saisimme yhteyden Philaeen ja muutamia mittauksia tehtyä lisää, olisi erinomaista”, toteaa Schwehm.

Toivelistalla on uusien kuvien ottamista ja mittauksia niin  magneettikentästä, kaasuista, pölystä ja niin edelleen. Tutkijat ovat tehneet jo kaksi havaintolistaa, joista ensimmäisessä otetaan aivan aluksi vähän virtaa vaativia mittauksia (kuten ROMAP-magnetometrillä ja SESAME-sähkökenttämittarilla, mihin myös suomalaistekoinen pinnan sähkönjohtavuutta mittaava laite kuuluu) ja vasta sen jälkeen käytettäisiin CIVA- ja ROLIS-kameralaitteistoja. Jos nämä sujuvat hyvin, otetaan toinen lista esiin, ja siinä on samat mittaukset uudelleen sekä kaikki muut Philaen tutkimuslaitteet.

Periaatteessa Philae voisi toimia viikkojen, kenties kuukausienkin ajan siitä kun se herää – jos se vain saa tarpeeksi auringonvaloa. Se voitaisiin mahdollisesti myös ohjelmoida toimimaan kylmempänä, sillä se todennäköisesti kestäisi sen. Ainakaan enää tutkijoilla ei ole paljoa menetettävää, jos se ei kestäisikään.

Hypätä vai ei?

Toinen, uskaliaampi ajatus, mikä on tutkijoiden mielessä, on hyppääminen pois nalkista. 

“Philae suunniteltiin aikanaan siten, että se voisi pomppia komeetan pinnalla, mutta lopulta se päätettiin kiinnittää harppuunoilla pintaan varmuuden varalta”, kertoo Schwehm.

“Sen laskeutumisjalustassa on kuitenkin edelleen olemassa laitteisto hyppyjen tekemiseen, ja sen käyttäminen on tosiaankin mielessä.”

Jos yhteys saadaan, niin tutkijat haluavat varmasti kuitenkin tehdä ensin muutamia mittauksia, ja vasta sitten yrittää hyppäämistä. On mahdollista, että hyppäys saisi sen paremmin valoon, mutta se saattaa joutua vielä pahempaan paikkaan tai päätyä ylösalaisin pinnalle. Tässäkään ei ole enää paljoa menetettävää, joten voi olla, että ellei yhteyttä pian saada, Philae komennetaan hyppäämään mahdollisilla voimillaan, ja sitten se joko tottelee tai ei.

Tässä vaiheessa kuitenkin pitää vielä vain toivoa, että yhteys ylipäätä saadaan. Joka tapauksessa Philae on jo tähän mennessä lyhyen toimintansa aikana täyttänyt sille asetetut toiveet lähes kokonaan. Osittain ne on jopa ylitetty, sillä yhden laskeutumisen sijaan se teki kolme laskeutumista, ja niistä jokaisesta saatiin hieman tietoa kyseisestä kohdasta komeetan pinnalla. 

Moista uhkarohkeaa pomppulaskeutumista ei kukaan tutkija olisi uskaltanutkaan ehdottaa!

Kiikkukivi komeetalla

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

Rosetta-lennon guru Helsinkiin

Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-komeettaluotaimen "isä" Gerhard Schwehm saapuu Suomeen ensi torstaina 7. toukokuuta ja kertoo klo 17 alkaen ilmaisessa yleisötilaisuudessa tuoreimpia tietoja niin lennon sujumisesta kuin yrityksistä herättää laskeutuja Philae. Tilaisuus pidetään Helsingin yliopiston päärakennuksen (Fabianinkatu 33, 3. krs.) salissa 13 ja mukana on myös suomalaisia Rosetta-lentoon osallistuvia tutkijoita.

Tiedetuubi toimii Schwehmin isäntänä Suomessa yhdessä Tekesin, Ilmatieteen laitoksen ja Helsingin Observatorion kanssa.

Vierailu liittyy Helsingin observatorion 8.5. klo 12 avautuvaan pienoisnäyttelyyn ”Rosetta ja Aurinkokunnan arvoitukset”. Se kertoo Rosetta-luotaimen matkasta Aurinkokunnan nuoruuden lähteille. Luotaimen tavoitteena on komeetta 67P/Churyumov–Gerasimenkoa tutkimalla selvittää Aurinkokunnan syntyhistoriaa ja maapallon vesien ja elämän alkuperää.

Gerhard Schwehm oli mukana nuorena avaruusfyysikkona Giotto-luotaimen tutkijaryhmässä ja oli lennonjohdossa, kun Giotto otti ensimmäiset lähikuvat Halleyn komeetasta vuonna 1986. Sen jälkeen hän toimi suunnitteilla tuolloin jo olleen komeettalennon tiedejohtajana ja oli tekemässä Rosetta-luotaimesta sekä sen lennosta tätä mitä se on nyt. Hänestä tuli sittemmin ESAn planeettalentojen operatiivisen osaston tiedejohtaja ja hän toimi Rosetta-lennon tiedejohtajana siihen saakka, kun jäi eläkkeelle vuonna 2014. Sen jälkeenkin hän on ollut mukana luotaimen tiederyhmässä ja aktiivinen jäsen sen operatiivisessa ryhmässä. Rosetta-lennon ollessa matkalentovaiheessaan Schwehm toimi myös ESAn Smart-1 -kuuluotaimen projektipäällikkönä.

Tiedetuubi palaa luonnollisesti asiaan loppuviikosta!

Komeettaluotain Rosetta oli vähän aikaa sekaisin

Komeetta Churyumov-Gerasimenkoa tutkiva Rosetta on jälleen tehnyt uskaliaita lähiohituksia komeettaytimen luona, ja näistä viimeisin, viime lauantaina tehty tähän saakka uskaliain sellainen sai aikaan erään suurimman säikähdyksen lennonjohdossa mitä on koettu pitkiin aikoihin.

Kun luotain oli noin 14 kilometrin päässä komeetan pinnasta, se ei enää kyennyt navigoimaan reittiään ja asentoaan kunnolla, jolloin sen antenni siirtyi sivuun suunnasta kohti maapalloa ja siten yhteydenpito siihen häiriintyi siinä määrin, että luotain asetti itsensä varotilaan. Tuossa tilassa luotain sammuttaa kaikki ylimääräiset alijärjestelmät sekä suojaa tieteellisiä tutkimuslaitteita kytkemällä nekin pois päältä ja jää odottamaan lisäohjeita lennonjohdosta. 

Luotain saatiin tapauksen jälkeen hallintaan ensin alustavasti sunnuntaina ja siten kokonaan maanantain kuluessa, mutta se ei ole vielä jatkanut kaikkien tieteellisten tutkimusten tekemistä. 

Kestää vielä muutamia päiviä, ennen kuin rutiini pääsee jatkumaan. Nyt luotain on kuitenkin turvallisella, soikealla radalla, joka vie sen kauimmillaan 400 kilometrin päähän ytimestä ja on lähimmillään 140 km:n etäisyydellä.

Kuva: 21. maaliskuuta otettu kuva näyttä selvästi kuinka komeetan aktiivisuus on lisääntymässä.

Tähtietsimet sekaisin

Todennäköisin syy luotaimen häiriöön oli se, että sen ns. tähtietsimet luulivat komeetasta irronneita ja kirkkaina näkyneitä pieniä hitusia tähdiksi, joiden mukaan luotaimen ohjaustietokoneet koittivat suunnistaa. Rosetta käyttää näitä tähtietsimiä apunaan asennonsäädössä ja navigoinnissa, sillä niiden avulla luotain asento tähtitaivaan suhteen saadaan hyvin kätevästi selville.

Tähtietsinten avulla luotain tietää myös koko ajan missä suunnassa Aurinko on, ja suuntaa tämän tiedon mukaan suuren lautasantenninsa kohti Maata. Kun suuntatieto häiriintyy, pysähtyy myös antennin ohjaaminen, ja siksi antennin keila kääntyi pois maapallosta.

Komeetan lisääntynyt aktiivisuus näkyy myös siinä, että luotain suurine aurinkopaneeleineen kokee komeetan ympärillä olevan ohuen kaasun aiheuttamaa kitkaa - se hidastaa luotaimen nopeutta siinä määrin, että se on havaittavissa ja pitää ottaa huomioon ratalaskelmissa. Tätä on havaittu jo jonkin aikaa, mutta navigointiongelmat olivat täysin uusi kokemus lennonjohtajille, jotka tosin ovat osanneet odottaa jotain tällaista.

Odotettua pitempään kestänyt täyden kontrollin saaminen johtui siitä, että tähtietsimet näkivät vielä noin 24 tunnin ajan tapahtumaketjun alkamisen jälkeen näitä haamutähtiä, eli ylimääräisiä, komeetasta irronneiden kappaleiden aiheuttamia kirkkaita pisteitä taivaalla.

Siksakkia ytimen ympärillä

Rosetta on viime helmikuussa tapahtuneesta komeettaytimen lähiohituksesta saakka ollut monimutkaisella radalla, jolla se on  viettänyt pitkiä aikoja kaukana komeetasta, satojen kilometrien etäisyydellä, mutta on tullut myös hyvin lähelle komeettaa. 

Aivan niin lähelle kuin 14. helmikuuta, siis kahdeksan kilometrin päähän, ei sen koommin ole uskaltauduttu, mutta lauantaina (28. maaliskuuta) etäisyys oli vain noin 14 kilometriä kaksiosaisen ytimen suuremman osan päällä. 

Tarkoitus oli lentää jälleen lähelle komeettaa ensi viikolla, mutta voi olla, että lennonjohto ja tutkijaryhmä päättää muuttaa rataa siten, että luotain pysyttelee turvallisen etäisyyden päässä ytimestä. Lentoa ei missään nimessä haluta vaarantaa, kun sen kenties jännimmät ajat ovat vielä edessä; komeetta on lähimmillään Aurinkoa ensi elokuussa ja silloin se on myös aktiivisimmillaan.