Rosettan Philae-alus voi hyvin ja lähettää mittaustuloksia

Philaen ensimmäiset kuvat panoraamana.
Kuva ESA/Rosetta/Philae/CIVA

Ilmatieteenlaitos 13.11.2014 14:35

Uusimpien tietojen mukaan Rosettan laskeutumisalus pomppasi laskeutumisen aikana kahdesti. Siitä se huolimatta se voi hyvin ja lähettää mittaustuloksia.

Tänä aamuna Philae oli yhteydessä Rosettaan kolmen tunnin ajan ja laskeutuja toimii hyvin. Philae on myös lähettänyt jo ensimmäisen valokuvan laskeutumispaikastaan. Tämänhetkisten tietojen mukaan Philae on asettunut komeetan pinnalle, mutta on kiinnittynyt siihen heikosti tai ei lainkaan: jalkojen kolmesta ruuvista kaksi on uponnut pinta-ainekseen, ja ankkurointiharppuunat eivät lauenneet laskun yhteydessä.

"Tilanne on hieman riskialtis, koska painovoima pyrstötähdellä on äärimmäisen heikko: 100 kilogramman massainen laskeutuja painaa siellä vain muutamia grammoja. Philaen oma liikehdintä tai esimerkiksi komeetasta purkautuva kaasusuihku voisi saada sen siirtymään tai pahimmassa tapauksessa työntää sen ajelehtimaan avaruuteen", kommentoi Ilmatieteen laitoksen tutkija Tiera Laitinen.

Poraukset lennonjohdon harkinnassa

Ongelmia voi aiheutua poralle, jonka on tarkoitus porata näyte noin 23 cm:n syvyydeltä pinnan alta, sekä anturille, jonka on tarkoitus tunnustella pinnan kovuutta ja muita ominaisuuksia mekaanisesti. Niiden käyttö saattaisi työntää koko laskeutujan irti pinnasta. Lennonjohto harkitsee nyt, voidaanko niitä käyttää.

Jos laskeutujan pitävästä kiinnittymisestä ei saada varmuutta, poran ja tunnusteluanturin käyttöä lykättäneen kunnes muut laitteet ovat saaneet ainakin tärkeimmät mittauksensa tehtyä. Sen jälkeen voidaan alkaa ottaa enemmän riskejä. Lennonjohto myös harkitsee, yritetäänkö ankkurointiharppuunojen laukaisua vielä uudestaan.

Ilmatieteen laitoksen mittalaite toimii hyvin

Ensimmäisenä komeetan pinnalle tömähti Ilmatieteen laitoksen valmistama mittalaite, joka mittaa komeetan vesipitoisuutta. Philae on aloittanut tieteellisten mittausten tekemisen, ja suurin osa sen mittalaitteista voi tehdä työnsä suunnitelmien mukaan heikosta kiinnityksestä huolimatta.

"Tämänhetkisten tietojen mukaan Ilmatieteen laitoksen kehittämä mittalaite on toiminut hyvin ja se on kalibroitunut pienistä häiriöistä huolimatta. Mittaukset tulevat onnistumaan hyvin", arvioi mittalaitteen "isä" Walter Schmidt, Ilmatieteen laitoksesta. Ilmatieteen laitoksen rakentama Philaen massamuistiyksikkö on myös toiminut odotusten mukaisesti. Massamuistiyksikkö käsittelee kaiken kerätyn datan lähetettäväksi emoalukseen ja sitä kautta Maahan.

Jo ennen Philaen laskeutumisyritystä Rosetta on tuottanut suuret määrät ainutkertaista tietoa komeetoista. Pelkkä saapuminen komeetan kiertoradalle oli ensimmäinen laatuaan avaruuslentojen historiassa. Vasta komeetan muodon selvittyä ja kiertoradalta tapahtuneen massan määrittämisen jälkeen on ensimmäistä kertaa voitu laskea komeetan tiheys, joka on hieman alle puolet veden tiheydestä. Tiheys on alustavien tulosten mukaan aiempaa arvioitua pienempi.

Tuloksien perusteella saadaan enemmän tietoa siitä, kuinka paljon komeetan pintakerroksessa on vesijäätä eri syvyyksissä, kuinka komeetan pyrstö syntyy, ja millaista on komeetan vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa. Niiden tietojen avulla on mahdollista ymmärtää paremmin komeettojen kehitystä menneisyydessä ja käyttäytymistä, jos jokin komeetta tulisi törmäyskurssille Maan kanssa. Ilmatieteen laitoksen mittarista selvitetään komeetan vesipitoisuutta.

Laskeutumisalus laskeutui onnistuneesti komeetan pinnalle

Taiteilijan näkemys Philae-luotaimesta komeetan pinnalla.
Kuva ESA/ATG medialab.

Ilmatieteenlaitos 12.11.2014 18:20

Euroopan avaruusjärjestön ESAn komeettaluotain Rosettasta lähetetty laskeutumisalus Philae laskeutui onnistuneesti klo 17.34 Suomen aikaa komeetan pinnalle.

Aamupäivällä komeettaluotain Rosettasta matkaan lähetetty Philae-laskeutuja laskeutui seitsemäntuntisen matkan jälkeen komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon laskeutumispaikalle, joka sijaitsee komeetan kaksiosaisen ytimen pienemmän puoliskon laella.

Ensimmäisenä komeetan pinnalle tömähti Ilmatieteen laitoksen valmistama mittalaite, joka mittaa komeetan vesipitoisuutta. Tämänhetkisten tietojen mukaan Ilmatieteen laitoksen kehittämä mittalaite ja Ilmatieteen laitoksen rakentama Philaen massamuistiyksikkö ovat toimineet odotusten mukaisesti. Massamuistiyksikkö käsittelee kaiken kerätyn datan lähetettäväksi emoalukseen ja sitä kautta Maahan.

"Onnistunut laskeutuminen on valtava menestystarina, sillä komeetalle ei ole koskaan aikaisemmin laskeuduttu. Ilmatieteen laitoksen rooli on hankkeessa suuri, joten tämä on samalla suuri taidonnäyte suomalaisesta osaamisesta", toteaa Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Minna Palmroth.

Komeetan vesipitoisuutta mittaavan PP-laitteen lisäksi Ilmatieteen laitoksessa on rakennettu Philaen massamuistiyksikkö, joka käsittelee kaiken kerätyn datan lähetettäväksi emoalukseen ja sitä kautta Maahan.

Komeettaa tutkitaan maaliskuuhun 2015 asti

Ensimmäiset kuvat ja laskeutumismittaukset lähetettiin suoraan Rosetta-luotaimelle aktiivisen radioyhteyden välityksellä. Kuvat olivat saatavilla maassa jo ennen vahvistusta laskeutumisen onnistumisesta. Laskeutumisen aikana sekä Rosetan kamerat että Philaen CIVA-kamera ottivat useita kuvia, joista ensimmäinen otettiin heti irtoamisen jälkeen klo 10.35. Useat eri laitteet hyödynsivät pitkän laskeutumisajan komeetan lähiympäristön tutkimiseen ja kalibrointien suorittamiseen.

Laskeutumista kuvanneen ROLIS-kameran yksityiskohtaisten kuvien odotetaan olevan saatavilla myöhemmin yöllä, kun valvontatietokone on määritellyt asetuksensa uudelleen komeetan pinnalla tapahtuvia toimintoja varten.

"Tällä välin alkavat kaikkien laitteiden esiohjelmoidut mittaukset, jotka jatkuvat siihen saakka, kunnes pääpatteri tyhjenee 14. marraskuuta. Sen jälkeen Philaen kolme sivupintaa ja yläpinnan peittävät aurinkokennot lataavat ladattavat akut, minkä jälkeen toiminta jatkuu toivottavasti maaliskuun puoleenväliin 2015", kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkimuspäällikkö Walter Schmidt.

Tuloksien perusteella saadaan enemmän tietoa siitä, kuinka paljon komeetan pintakerroksessa on vesijäätä eri syvyyksissä, kuinka komeetan pyrstö syntyy, ja millaista on komeetan vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa. Niiden tietojen avulla on mahdollista ymmärtää paremmin komeettojen kehitystä menneisyydessä ja käyttäytymistä, jos jokin komeetta tulisi törmäyskurssille Maan kanssa.

Philae-luotainta valmistellaan komeetalle laskeutumiseen

Taiteilijan näkemys Philae-luotaimesta komeetan pinnan
läheisyydessä. Kuva ESA/ATG medialab.

Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Rosetta-luotaimen mukana komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon kiertoradalla olevaa Philae-luotainta valmistellaan ensi keskiviikkona (12.11.2014) tapahtuvaan irrottautumiseen ja laskeutumiseen komeetalle. Tehtävä ei ole kovinkaan helppo, sillä mitään vastaavaa ei ole aikaisemmin kokeiltu.

Komeetta ja sitä kiertävät luotaimet ovat keskiviikkona 511 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta. Radiosignaalilta kuluu 28 minuutti 20 sekuntia matkan kulkemiseen, joten aivan reaaliajassa tapahtumia emme pysty seuraamaan.

ESAn julkaiseman aikataulun mukaan irrottautuminen tapahtuu 10.46.20 Suomen aikaa. Sen jälkeen Philae lähestyy hiljalleen komeettaa. Matkaa komeetan massakeskipisteeseen on 22,5 km ja laskeutumiseen odotetaan kuluvan aikaa noin 7 tuntia. Jos laskeutuminen onnistuu, niin tieto siitä pitäisi saapua Maahan noin kello 18.02.20 aikaan. Ajat ovat kuitenkin arvioita ja saattavat poiketa jonkin verran suunnitellusta.

Rosettan otama kuva komeetta
67P/Churyumov-Gerasimenkon varjon 
puolelta, joka tulee olemaan kohti
Aurinkoa komeetan ollessa perihelissä.
Kuva ESA/Rosetta/NAVCAM –
CC BY-SA IGO 3.0

Komeetan gravitaatiokenttä on niin heikko, että laskeutumisen onnistuminen ei ole mitenkään varmaa. Jotta Philae pysyisi varmasti komeetan pinnalla, se kiinnitettään pienillä räjähdyspanoksilla toimivilla harppuunoilla, joita on kaksi kappaletta. 

Ennen kuin luotain on luotettavasti kiinnittynyt komeetan pintaan, luotaimen ohjausrakettimoottoreita käytetään noin 15 sekunnin ajan ensi kosketuksen jälkeen. Näin varmistetaan, että harppuunoiden laukaiseminen eikä muutkaan häiriöt heitä luotainta pois komeetalta. Harppuunoiden lisäksi laskutelineissä on jääruuvit, jotka voidaan tarvittaessa kiertää kiinni komeetan pintaan.

Harrastajan tähtitaivas: Marraskuu 2014

Täysikuu loistaa taivaalla 6. marraskuuta.
Kuva Kari A. Kuure.

Marraskuu on pilvisin kuukausi vuodessa. Niinä harvoina iltoina ja öinä jolloin pilvipeite repeilee, lämpötila laskee pakkaselle.  Niinpä havaintoihin pitäisi käyttää lyhyetkin pilvipeitteen repeämät.

Aurinko pysyttelee horisontin yläpuolella alkukuusta hieman yli 8 tuntia ja loppukuusta kuutisen tuntia. Korkeimmillaan etelämeridiaanin ylityksen aikaan se on vain 14 asteen ja kuukauden lopulla vain vajaan 7 asteen korkeudella. Näin ollen ilmakehää havaitsijan ja Auringon väliin mahtuu paljon ja kuva kaukoputkessa ei todellakaan ole hyvä.

Kuun vaiheet. Täysikuu 6.11. kello 22.23, vähenevä puolikuu 14.11. kello 15.16, uusikuu 22.11. kello 12.32. ja kasvava puolikuu 29.11. kello 10.06.

Merkurius on edelleen hyvin näkyvissä aamutaivaalla kuukauden alusta alkaen. Hyvä näkyvyys jatkuu aina kuukauden viimeiselle viikolle, jolloin planeetan nousuaika lähestyy jo auringonnousun aikaa. Näkyvyys selittyy sillä, että kuukauden alussa Merkurius nousee horisontista yli kaksi tuntia ennen Aurinkoa planeetan ollessa (1.11.) suurimmassa läntisessä elongaatiossaan (18° 43’ 26”).

Merkuriuksen kirkkaus kasvaa kuukauden alun –0,4^m kuukauden lopun –1^m kirkkauteen. Kirkkauden lisääntymisen vastapainoksi planeetan kulmahalkaisija on pienenemässä, ollen kuukauden puolivälissä noin 5,8 kaarisekuntia.

Venus on horisontin yläpuolella vain päiväaikaan. Lokakuisen yläkonjunktion jälkeen Venuksen elongaatio kasvaa kuukauden aikana 1,9°:sta 9,1°:een. Venuksen kirkkaus on –3,8^m ja kulmahalkaisija hieman alle 10 kaarisekuntia.

Mars on lyhyen aikaa iltataivaalla sillä se ylittää etelämeridiaanin suunnilleen auringonlaskun aikaan. Itse planeetta painuu horisonttiin kutakuinkin kaksi tuntia auringonlaskusta lähes koko kuukauden. Kuukauden loppupuolella se viivyttelee muutaman minuutin pitempään horisontin yläpuolella. Marsin kirkkaus on hieman alle 1^m ja kulmahalkaisija hieman enemmän kuin 5 kaarisekuntia. Mars on edelleen Jousimiehen tähdistössä.

Jupiter nousee iltayön tunteina ja on koko loppuyön ja suurimman osan päivääkin horisontin yläpuolella. Etelämeridiaanin se ylittää aamuhämärissä. Jupiter näkyy Leijonan tähdistön alueella ja planeetan kirkkaus on noin –2^m, kulmahalkaisijan ollessa noin 38 kaarisekuntia. Planeetan näennäinen koko on hieman kasvussa.

Saturnus on huonosti näkyvissä. Alkukuusta se laskee horisonttiin noin 40 minuuttia jälkeen ja loppukuusta samaan aikaan kuin Aurinko. Vastapainona loppukuusta se nousee hieman alle 1,5 tuntia ennen Aurinkoa. Planeetan kirkkaus on hieman alle 0,7^m ja kulmahalkaisija noin 15 kaarisekuntia. Saturnus on konjunktiossa 18.11 kello 23.12 jolloin sen ja Auringon välinen etäisyys on vain pari astetta.

Uranus on Kalojen tähdistössä ja horisontin yläpuolella jo ennen auringonlaskua. Meridiaanin ylitys tapahtuu iltayön aikana ja horisonttiin se painuu aamuyöllä. Planeetan kirkkaus 5,7^m ja kulmahalkaisija 3,7 kaarisekuntia.

Neptunus nousee iltapäivän tuntien aikana ja on etelässä astronomisen pimeyden alkaessa noin kello 20–18 aikaan. Kirkkautta planeetalla on 7,9^m ja kulmahalkaisija on 2,3 kaarisekuntia. Selkeällä säällä se on hyvä kohde visuaalihavaitsijalle vaikkakin ainoastaan mitä siitä voidaan nähdä, on pieni sininen piste.

Meteoriparvista leonidit ovat merkittävimpiä, jotka saavuttavat maksiminsa 18.11. aamuyöstä. Kovin runsasta meteorisadetta parvesta ei odoteta muodostuvan, sillä niitä toistuu noin 33 vuoden välein ja edellinen runsaampi sade oli vuosina 2001 ja 2002.

Ensimmäisiä tuloksia komeetan ohituksesta

Nasan MRO-luotaimen ottamat kuvat
komeetata C/2013 A1 (Siding Spring).
Ydin on merkittävästi pienempi kuin
ennakkoon arvioitiin. Kuva Nasa.

Nasa ja Esa ovat alkaneet vastaanottaa ensimmäisiä kuvia ja mittausdataa komeetta C/2013 A1 (Siding Spring) Marsin ohituksesta. Toistaiseksi merkittävin tulos on ollut se, että kiinteä komeettaydin on pienempi kuin mitä odotettiin. Ytimen halkaisija on vain noin 0,5 km kun aikaisemmin sen arveltiin olevan noin 1 km tai jopa hieman enemmän.

Toinen merkittävä ”tulos” on se, että yksikään Marsin kiertoradalla ollut luotain ei saanut osumia komeetasta irronneesta kappaleista. Nasa järjesteli luotaimiensa ratoja jo puoli vuotta sitten niin, että ne olivat kaikkein vaarattomimmalla alueella suurimman törmäysriskin aikaan. Euroopan avaruusjärjestö ESA ei tehnyt tätäkään ja aivan viime hetkellä se päätti olla kääntämättä luotainta siten, että sen suuri lautasantenni olisi suojannut itse luotainta.

MAVEN-luotaimen ottama kuva komeetan vetypilvestä.
Kuva Nasa.

ESAn päätös olla tekemättä mitään saattaa tuntua hieman ihmeelliseltä mutta täytyy muistaa, että Mars Express on ollut Marsin kiertoradalla jo yksitoista vuotta ja sen ohjailuun tarvittava polttoaine alkaa olla vähissä ja näin myös luotaimen käyttöikä alkaa olla lopullaan. Jos vaurioita olisi tullut, se ei olisi ollut mikään tieteellinen menetys, mutta tarpeeton polttoaineen kulutus sen sijaan olisi lyhentänyt jäljellä olevaa tutkimukseen käytettävää aikaa merkittävästi. Näin ollen riski vaurioitumisesta voitiin ottaa.

Nasan Opportunity marskulkija onnistui kuvaamaan ohittavaa komeettaa kameroillaan. Komeetta ei ollut aivan niin kirkas kuin ennakointiin, mutta kyllä se valokuvissa näkyy. Ehkä merkittävimmän havainnon luotain joukosta teki Nasan uusin MAVEN-luotain, joka valokuvasi komeetan koman vetypilven. Toistaiseksi siitä tehdyt mittaukset ovat juuri saatu radioitua Maahan ja datan analyysi ottaa oman aikansa. Työtä hieman hidastaa se, että Auringosta lähtöisin ollut CME-pilvi lisäsi vetypitoisuutta Marsin radan tuntumassa samanaikaisesti kun komeetta teki ohitustaan.

Yhteenveto komeetan havainnoitiin käytettävissä olleista luotaimista
ja niiden havaintoinstrumenteista. Kuva Nasa.