Rosetta-komeetta on huikean upean näköinen ja paljon monimuotoisempi (kirjaimellisesti) kuin uskallettiin odottaakaan. Tästä seuraa kuitenkin ongelma: laskeutuja Philaen matka alas komeetan ytimen pinnalle tulee olemaan todella hankala. Tai ainakin sopivan laskeutumispaikan valita tulee olemaan vaikeaa.

Rosettan kuvien perusteella komeetan pinta on epätasainen, kraatterien ja repeytymien täyttämä, ja koko ydin on kaksijakoisuutensa vuoksi melkein pelkkää kaltevaa pintaa. Kun laskeutumispaikasta päättävä tutkija- ja insinööriryhmä kokoontuu elokuun 22.-24. päivinä päättämään enintään viidestä mahdollisesta laskeutumispaikasta, pitää heidän ottaa huomioon monenlaisia asioita.

Kaikkein pahimmat pelota on kuitenkin jo saatu karistettua. Stefan Ulamec, laskeutujan tekemisestä vastanneen ryhmän päällikkö Saksan ilmailu- ja avaruushallinto DLR:ssä, kertoi eilen Darmstadtissa, että kuvien perusteella suurin osa pinnasta näyttää varsin pehmeältä. Näin ollen se uhkakuva, jonka mukaan laskeutuja olisi pompannut takaisin avaruuteen kovalta pinnalta, ei näytä todennäköiseltä. Philaen harppuunat ja laskeutumisjalkojen päissä olevat ruuvit pitävät sen todennäköisesti paikallaan.

Laskeutumisen aikaan nopeus tulee olemaan noin 1 metri sekunnissa, eli sama kuin kävelisi päin seinää. Philae on suunniteltu kestämään mainiosti tuollaisesta aiheutuvan iskun – ja paljon enemmänkin. Nopeus on sen verran pieni, että laskeutuja tuskin pomppaa uudelleen omille teilleen.

Pieni painovoima toki tekee laskeutumisesta hankalan, etenkin mikäli Philae sattuisi osumaan kovin kaltevalle pinnalle. Tätä on tutkittu jo aikaisemmin monenlaisissa testeissä, mutta näitä tullaan nyt tekemään lisää Bremenissä sijaitsevalla laskeutujan kaksoiskappaleella sekä erityyppisillä hiekkaisilla kaltevilla pinnoilla.

Ulamecin esitys, ja koko eilisen päivän huima esitysrumba Rosetta-luotaimen komeetan luokse saapumisen kunniaksi on katsottavissa uusintana ESAn nettisivuilta.

(Juttua on päivitetty 7. elokuuta)

ESAn komeettaluotain Rosetta on saapunut kymmenvuotisen matkansa jälkeen onnistuneesti perille. Se kiertää nyt turvallisella, kolmiomuotoisella radalla komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon luokse. Toukokuun 7. päivän jälkeen luotaimen moottorit ovat käynnistyneet kymmenen kertaa, jolla planeettainvälistä lentorataa on muutettu ensin lähemmäksi komeetan ydintä ja sitten sellaiseksi, että tänään Rosetta saattoi asettua sen kiertoradalle. Viimeinen poltto oli 6 minuuttia ja 26 sekuntia pitkä, ja se tapahtui klo 12 Suomen aikaa alkaen. Kun tieto sen onnistumisesta saapui lennonjohtoon, nousi siellä ilo ylimmilleen: erinomaisesti tähän saakka sujunut lento oli saavuttanut päätepysäkkinsä.

Tänään julkaistiin paitsi komea sunnuntaina otettu kuva koko komeetasta (alla), niin myös ensimmäisiä lähikuvia (aivan alimpana jutussa). Niissä näkyy jo tarkasti kraattereita, halkeamia, yksittäisiä murikoita pinnalla ja muita yksityiskohtia.

Tuoreimpien mittausten mukaan komeettaytimestä suihkuaa nyt vesihöyryä avaruuteen noin 300 millilitraa sekunnissa ja sen keskimääräinen pintalämpötila on -70ºC. On aiempaakin selvempää, että komeetta on enemmänkin tumma ja pölyinen, kuin jääpintainen likainen lumipallo. Rosetta lähetettiin tutkimaan komeettaa, jonka oletettiin olevan mahdollisimman tavallinen, mutta se paljastuihin erittäin omalaatuiseksi – vai ovatko komeetat yleensä sittenkin tällaisia?

Rosettan "kiertorata" komeetan ympärillä on toistaiseksi epästabiili, koska pieni komeetanydin ei pysty pitämään luotainta ympärillään. Siksi rata on kolmionmuotoinen ja sen kunkin reunan pituus on satakunta kilometriä. Jokaisessa kulmassa luotain tekee ratamuutoksen.

Tästä radasta ja siitä, miten Rosetta asettuu lopulta oikeasti kiertämään komeettaa, kerrottiin edellisessä artikkelissamme: Rosetta saapuu perille. Torstaina 7.8. julkaistussa jutussa Minne Philae voisi laskeutua? pohditaan puolestaan laskeutumismahdollisuuksia.

Tai siis jännäähän tämä on jo nyt: sitä mukaa kun komeettaluotain Rosetta on lähestynyt kohdettaan, ovat kuvat tulleet yhä mielenkiintoisemmiksi. 67P/Churyumov-Gerasimenko on enää 300 kilometrin päässä luotaimesta ja keskiviikkona 6. elokuuta luotain saapuu perille komeettansa luokse, jolloin etäisyys on enää satakunta kilometriä. Matkamittarissa on jo 6,4 miljardia kilometriä risteilyä aurinkokunnassa sitten laukaisun, joka tapahtui maaliskuun alussa vuonna 2004.

Saapuminen perille tapahtuu vähemmän dramaattisesti kuin esimerkiksi Marsin kiertoradalle asetuttaessa, sillä odotettavissa ei ole voimakasta luotaimen nopeuden hidastumista päämoottorien kriittisellä poltolla. Luotaimessa ei edes ole suurta päämoottoria, vaan 24 pientä asennonsäätömoottoria, joita käytetään myös ratamuutoksiin.

Rosetta on lähestynyt komeettaydintä jo hitaasti koko kesän ajan, käyttäen moottoreitaan kymmenkunta kertaa, jolloin sen suhteellinen nopeus komeetan suhteen on hidastunut noin 2800 kilometrin tuntinopeuden verran aina siihen, että nyt keskiviikkona nopeus on enää vain noin 1 m/s, eli luotain liikkuu ytimen ympärillä jotakuinkin kävelyvauhdilla.

Jotta se ei olisi joutunut komeetasta jo nyt irtoavan, heikon pyrstön sisään, on Rosetta hivuttautunut kohteensa luokse sen etupuolelta. Nyt sen rata ytimen ympärillä tulee olemaan epävakaa kiertorata, jonka muoto on ympyrän tai ellipsin sijaan lähempänä kolmiota, missä rataa pitää koko ajan hieman korjailla. Yksi kolmikulmaisen radan kierros kestää kolmesta neljään vuorokautta, ja sen aikana luotaimen rataa pitää siis tarkkailla koko ajan sekä muuttaa joka kurvissa aktiivisesti rakettimoottorein.

Myöhemmin Rosettan annettaneen tulla lähimmillään ensin noin 50 kilometrin päähän ytimestä, ja sen jälkeen mahdollisesti jopa 30 kilometrin korkeudelle, jolloin komeetan heikko vetovoima voisi pitää Rosettaa jopa kunnolla kiertoradalla ympärillään.

Näin olleen 6. elokuuta on oikeastaan vain uusi vaihe, eikä vielä aivan perille pääseminen: siitä alkavat lähioperaatiot, ja nyt, kun komeetan ydin näkyy jo kunnolla ja sen toimintaa voidaan seurata, on luotaimen turvallista toimintaa myös helpompaa suunnitella. Mikäli mitään vaaraa ei näytä ilmenevän, annetaan radan tulla lähemmäksi. Lopulta, jos kaikki sujuu hyvin, saattaa Rosetta kiertää ydintä vain 10 kilometrin korkeudella. Tämä on huimaa, sillä tuolta etäisyydeltä kamerat ja tutkimuslaitteet pystyvät näkemään komeetanytimen toimintaa todella intiimisti. Komeetan ytimen kummallista kaksoisolemusta (mikä otsikkokuvassa korostuu varjojen vuoksi) voi tutkia tältä etäysyydeltä kerrassaan upeasti!

Lennonjohto on varpaillaan

Saksan Darmstadtissa, Euroopan avaruusoperaatiokeskus ESOCissa oleva Rosetta-lennonjohto on ollut aktiivinen tammikuun alusta alkaen, kun luotain heräsi pitkästä horroksestaan. Kesän aikana se on piristynyt entisestään ja nyt tästä alkaen se on hyvin aktiivinen vähintään vuoden 2015 loppuun saakka. Siellä tarkkaillaan koko ajan komeetan toimintaa ja luotaimen tilaa, jotta se voidaan pitää koko ajan tarpeeksi turvallisella radalla ytimen luona, mutta samalla tarpeeksi kiinnostavalla radalla, jotta havaintoja voitaisiin tehdä mahdollisimman hyvin ja kaikilla mahdollisilla instrumenteilla.

Juuri parhaillaan saapumista valmisteltaessa kaikki on suunniteltu etukäteen, mutta suunnitelmaa muutetaan sekä tarkistetaan jatkuvasti. Kaikki luotaimelle lähetettävät käskyt tarkistetaan ja suoritetaan ensin luotaimen ESOCissa sijaitsevalla kaksoiskappaleella, ennen kuin ne singotaan avaruuteen.

Niinpä viimeisen, olennaisen ratamuutoksen vaatimat käskyt ovat valmiit vasta tiistaina 5. elokuuta puoleltapäivin. Luotaimen ohjaamiseen tarvittavien toimien lisäksi tutkijaryhmä suunnittelee samanaikaisesti komentoja instrumenteille, jotta ne voisivat kuvata ja mitata mahdollisimman paljon. Komeetan luokse saapumisen hetki on ainutlaatuinen, ja siitä kannattaa puristaa irti mahdollisimman paljon havaintoja!

Kyllä, kuten alkuviikosta jo esiin hetkeksi pulpahtaneiden kuvien mukaan näytti, on Rosetta-luotaimen kohdekomeetta todellakin kiinnostava. Lennon ensimmäin suuri yllätys on se, että epämuotoiseksi jo ennalta odotettu komeettaydin koostuukin kahdesta osasta, jotka ovat kiinni toisissaan.

Tämä ei komeettojen joukossa ole mitenkään tavatonta. Esimerkiksi 8P/Tuttle, jota tutkittiin vuonna 2008 tarkasti Arecibon suurta radioteleskooppia tutkana käyttämällä, näyttää olevan kaksoisytimellinen komeetta. Samoin 103P/Hartley 2, jota Nasan EPOXI-luotain kuvasi ohilennollaan vuonna 2011, koostui selvästi kahdesta osasta.

Voi hyvin kuvitella, että tällaiset kappaleet ovat muodostuneet joko kahden kappaleen kohdatessa toisensa hitaasti ja "liimautuessa" vain painovoiman avulla kiinni toisiinsa, tai jokin suuri planeetta, kuten Jupiter, on voinut avittaa kaksi lähellä liikkunutta komeettaydintä lähelle toisiaan, jolloin ne olisivat ajautuneet kimppaan. Tällainen hivuttautuminen toisen kylkeen on todennäköisempi synty kaksoisytimelle kuin on kahden komeetan nokkakolari – mikä toki sekin on voinut saada aikaan kahden toisiinsa kiinnittyneen kappaleen ytimen. On myös mahdollista, että kappaleet ajautuvat joskus erilleen toisistaan.

Churyumov-Gerasimenko on siis jo nyt osoittautunut erinomaisen kiinnoistavaksi, vaikka vasta nyt kuvat on otettu 12000 kilometrin etäisyydeltä ja kuvista ei pysty näkemään vielä yksityiskohtia. Rosetta lähestyy komeettaa nyt koko ajan ja saapuu sen lähelle 6. elokuuta, jolloin sen etäisyys on enää vain 200 kilometriä. Lentonsa aikana luotain lähestyy sitä vain noin 25 kilometrin päähän, ja luonnollisesti laskeutuja asettuu aivan sen pinnalle. Otsikkokuva on otettu 14. heinäkuuta ja sitä on käsitelty runsaasti, jotta selvästi pikselinen kuva on saatu siistimmän näköiseksi.

Komeetan ydin on kooltaan ennakkoarvioiden mukainen, eli noin 4 x 3,5 kilometriä ja muoto raa'asti katsottuna sellainen kuin oletettiin, paitsi että se koostuukin kahdesta hieman erikokoisesta ja -muotoisesta osasta. Ydin pyörii ja sen pyörähdysaika on noin 12,5 tuntia.

Omalaatuinen ydin tekee lennosta luonnollisesti erittäin paljon kiinnostavamman, mutta huono puoli on se, että kohde valittiin juuri siksi, että se edusti (kuten ajateltiin) mahdollisimman tavallista, kiinteää komeettaa, jonka pinnalle olisi turvallista laskeutua. Nyt Philae-laskeutujan saaminen pinnalle tulee olemaan huomattavasti riskialttiimpaa, mutta toisaalta sen tulokset ovat laskeutumisen onnistuessa vieläkin kiinnostavampia.

Rosetta-lennon johtaja Fred Jansen sanoo, että muoto on todellakin ollut yllätys, mutta ennen kuin siitä osataan sanoa mitään tarkempaa, pitää odottaa lisää tarkkoja havaintoja. "Tiedot ovat kiinnostavia komeettojen tuntemuksen kannalta sinällään, mutta niillä on luonnollisesti vaikutusta myös siihen, miten ja millaisia havaintoja tulemme tekemään. Komeetan ytimen olemus vaikuttaa myös siihen, miten haluamme lentää luotaimella komeetan luona, sekä laskeutumiseen."

Laskeutuminen ei näillä näkymin tule olemaan ennalta oletettua vaikeampaa, mutta todennäköisesti sopivia laskeutumispaikkoja on vähemmän. Voi myös olla, että laskeutumista halutaan aikaistaa suunnitellusta marraskuusta.

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

Kuvista kerrotaan tarkemmin ESAn Rosetta-blogissa.

Kohti komeetta 67P/Churyumov–Gerasimenkoa jo vuosikymmenen matkannut Rosetta-luotain saapuu viimein tänä vuonna kohdekomeettansa luokse ja aloittaa sen tutkimisen. Rosetta heräsi 31 kuukautta kestäneestä horroksestaan tammikuun 20. päivänä ja on valmistautunut sen jälkeen tulevaan työhön: pitkän, kylmän tauon jälkeen sen laitteita on käynnistetty varovasti ja sen tutkimislaitteet sekä kamerat alkavat pian etsimään komeettaa. Kuten ammoiset tutkimusmatkaajat, joutuu Rosetta katsomaan ympärilleen ja löytämään määränpäänsä, ennen kuin se pystyy hivuttautumaan lähelle sitä ja asettumaan radalle komeetan ympärillä.

Komeetan sijainti toki tiedetään, mutta ei niin tarkasti, että luotainta voitaisiin ohjata turvallisesti sen lähellä. Myös komeetasta mahdollisesti suihkuavat kaasut voivat tehdä liikkumisen lähellä sitä hankalaksi tai jopa vaaralliseksi. Churyumov–Gerasimenkoa, eli tuttavallisesti Churyä, tutkitaankin aktiivisesti jo nyt maanpäällisin teleskoopein, sillä myös se alkaa vähitellen herätä liikkuessaan radallaan lähemmäksi Aurinkoa.

Ohessa on paras tuore kuva Churystä. Se otettiin 27. helmikuuta Euroopan eteläisen observatorion VLT-teleskoopilla Chilessä (siis kuvausaika oli jo 28.2. yöllä Euroopan aikaa) ja kyseessä on ensimmäinen jättiteleskoopin katsaus Churyyn sitten lokakuun 2013. Komeetta näyttää kirkastuneen jo nyt noin 50% tuosta edellisestä havainnosta, ja on mahdollista, että sen jäinen ydin on alkanut jo nyt kaasuuntua Auringon lämmittäessä sitä.

Ensinnä vasemmanpuoleisessa kuvassa otettiin useita kuvia, jotka laitettiin päällekkäin, jotta takana olevat tähdet näkyisivät hyvin. Niiden avulla voidaan määrittää komeetan tarkkaa sijaintia niin hyvin kuin täältä kaukaa voidaan; se ei riitä sinällään kuitenkaan ratamanöveereihin komeetan ympärillä, mutta auttaa Rosettaa omissa havainnoissaan. Oikeanpuoleisessa kuvassa on puolestaan Chury ilman taustalla olevia tähtiä. Sen ympärillä näyttää olevan jo sumua, mutta usva johtuu ilmakehän väreilystä, ei komeetasta purskuavasta kaasusta.

Komeetan tarkkailua jatketaan, mutta nyt huomio kääntyy jo Rosettan itsensä ottamiin kuviin kohteestaan – niitä odotellaan aivan lähiaikoina.

Tiedetuubin aikaisempia Rosetta-juttuja:

• Rosettan vuosi
• Hyvää huomenta, Rosetta!
• …ja sitten luotain sanoi ”Piip!”
• Muista komeettagladiaattori Giotto!

Saksan Darmstadtissa sijaitsevassa ESAn avaruusoperaatiokeskuksessa (European Space Operations Centre eli ESOC) – ja lukemattomien nettiyhteyksien äärellä ympäri maailmaa – istuttiin tukevasti tuolien etureunoilla, kun kaikki odottivat suurella näyttötaululla väräjävään käppyrään ilmestyvää piikkiä: Rosetta oli soittamassa kotiin.

Kello 20.17 Suomen aikaa hartaasti odotettu signaali saapui ja lennonjohto puhkesi riemunhuutoihin: Rosetta oli herännyt! Lennonvalvojien ryhmää johtava Andrea Accomazzo tiivisti tuoreeltaan monien tuntemukset: "Tämä oli elämäni pisin tunti."

Onnea Rosetta! Onnea ESA!

Maanantaina puolen päivän aikaan 807 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta pärähtää soimaan herätyskello. Silloin loppuu – toivottavasti – yli kaksi ja puoli vuotta jatkunut Rosetta-luotaimen uinuminen. On aika alkaa valmistautua komeetalle suuntautuvalle kotikäynnille.

Rosetta laukaistiin pitkälle matkalleen 2. maaliskuuta 2004. Lähtö viivästyi moneen otteeseen ja alkuperäinen kohde, komeetta 46P/Wirtanen vaihtui 67P/Churyumov-Gerasimenkoon. Se kiertää Aurinkoa radalla, jolla se palaa Aurinkokunnan sisäosiin noin 6,5 vuoden välein. Seuraavan kerran komeetta saapuu periheliin eli Aurinkoa lähinnä olevaan ratansa pisteeseen elokuussa 2015 – ja silloin sen seurana on eurooppalainen luotain.

Kesästä 2011 lähtien Rosetta on ollut syvässä unessa. Tuolloin sen 32 metrin pituiset aurinkopaneelit suunnattiin kohti Aurinkoa ja luotain saatettiin hitaaseen pyörimisliikkeeseen. Minuutin pyörähdysaika riitti pitämään sen vakaasti samassa asennossa Auringon suhteen. Ainoastaan tietokone ja lämmittimet jatkoivat toimintaansa.

Kun tietokoneen kello näyttää maanantaina aamupäivällä kymmentä UT-aikaa, käynnistyy tapahtumasarja, jonka tuloksena luotain on taas täysin valveilla. Ensin luotaimen asennonmäärityksessä käytettävät tähtikaukoputket alkavat lämmetä toimintakuntoon. Noin kuuden tunnin kuluttua hidas pyörimisliike pysähtyy ja luotain tarkistaa asentonsa tähtien suhteen.

Kun asento on selvillä, Rosetta kääntyy kohti Maata, kytkee radiolähettimensä päälle, suuntaa antenninsa ja ilmoittaa lennonjohdolle olevansa hereillä. Luotaimen etäisyys on niin suuri, että signaalin matka Maahan saakka kestää kolme varttia. Tieto luotaimen tilasta on odotettavissa illalla kello 19.30–20.30.

Luotaimen yleiskunnon tarkistuksen jälkeen aletaan käynnistellä sen tieteellistä laitteistoa, johon kuuluu kaikkiaan 11 instrumenttia. Tähän kriittiseen vaiheeseen on varattu aikaa useita kuukausia, sillä Rosetta on vielä noin yhdeksän miljoonan kilometrin etäisyydellä komeetasta. Toukokuussa tehdään radankorjaus, joka suuntaa sen täsmälleen kohti 67P/Churyumov-Gerasimenkon ydintä elokuussa.