Rosetta (sonda)

Z Multimediaexpo.cz

Verze z 10. 9. 2013, 09:01; Sysop (diskuse | příspěvky)
(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
Crystal Clear kworldclock.png   Tento článek se zabývá probíhající vesmírnou misí.
  Obsah a styl článku se může průběžně měnit – podle vývoje celé mise. 		Crystal Clear launch.png

Rosetta je kosmická sonda organizace ESA určená primárně pro průzkum jádra komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. Té dosáhne po desetileté misi v roce 2014, během které absolvuje několik průletů kolem Země, Marsu a planetek (2867) Šteins a (21) Lutetia. Po navedení na dráhu kolem komety vysadí na její povrch malé přistávací pouzdro Philae vybavené přístroji pro přímé zkoumání kometárního jádra.

Obsah

Popis tělesa

Sonda má přibližně tvar kvádru o rozměrech 2,8×2,1×2,0 metru. Od spodní části až ke středu tělesa prochází vertikální válcová šachta motorového úseku o průměru 1,194 m vyrobená z hliníku a vyztužená prstenci. Elektrickou energii jí dodává dvojice solárních panelů s rozpětím 32 metrů. Množství energie, které dodávají sondě se mění v závislosti na její vzdálenosti od Slunce. V aféliu je to 400 W, ve vzdálenosti 3,4 AU 850 W. Kromě solárních panelů má i čtyři dobíjitelné akumulátorové baterie.

Sonda je složena ze dvou základních bloků: modul užitečného zatížení PSM (Payload Support Module), který obsahuje vědecké přístroje a služební modul BSM (Bus Support Module) se systémy zabezpečujícími provoz sondy. Na jednom boku je namontována natáčecí anténa a z druhé strany je upevněn přistávací aparát Philae. Panel s vědeckými přístroji bude neustále namířen na kometu, zatímco solární panely budou otočeny ke Slunci. Sonda musí odolávat velkým tepelným rozdílům souvisejícími s její proměnnou vzdáleností od Slunce. Z tohoto důvodu je vybavena i ohřívacími tělesy.

Sonda má též motorový úsek, který jí umožňuje vykonávat potřebné manévry. Palivo pro motor se nachází ve dvou nádržích, přičemž každá má objem 1106 litrů. K motorové jednotce patří i čtyři 35litrové nádrže se stlačeným plynem. Orientace se udržuje sérií 24 motorků, každý s tahem 10 N.

Povely na sondu jsou vysílány v pásmu S a v opačném směru vysílání probíhá v pásmech S a X.

Kresba sondy Rosetta v blízkosti jejího cíle, komety 67/P Churyumov-Gerasimenko

Vědecké přístroje

  • zobrazovací systém OSIRIS (Optical, Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System)
  • Širokoúhlá kamera (WAC – Wide Angle Camera)
  • Úzkoúhlá kamera (NAC – Narrow Angle Camera)
  • ultrafialový spektrometr ALICE (UV Spectrometer)
  • VIRTIS (Visible and IR Mapping Spectroscopy)
  • mikrovlnný spektrometr MIRO (Microwave Instrument)
  • plynový a hmotový spektrograf ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis)
  • prachový hmotnostní spektrometr COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer)
  • přístroj pro částicovou morfologii MIDAS (Micro Imaging Dust Analysis Systém)
  • rádiový spektrometr CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment)
  • detektor a analyzátor prachových částic GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator)
  • elektrostatický analyzátor IES (Ion and Electron Senzor)
  • plynový chromatograf a hmotový spektrometr - experiment MODULUS Berenice (Methods of determining and Understanding Light elements from Unequivocal Stable isotope compositions)
  • RSS (Radio Science Investigation)
  • přístroj na detailní studium plazmy LAP (Langmuir Probe)
  • magnetometr MAG (Fluxgate Magnetometer)
  • analyzátor plazmy ICA (Ion Composition Analyser)
  • impedanční sonda MIP (Mutual Impedance Probe)

Přípravy na start

Původním cílem sondy byla kometa 46P/Wirtanen. Start se měl uskutečnit v lednu 2003, ale měsíc před plánovaným startem došlo k havárii rakety Ariane 5, stejné nosné rakety, která měla vynést do vesmíru i Rosettu. Start sondy byl pozastaven do vyšetření příčin havárie. Po skončení vyšetřování však už kometa a Země nebyly ve vzájemně vhodné poloze, proto se v květnu 2003 přistoupilo k náhradnímu řešení, že cíl sondy bude změněn a to za kometu 67/P Churyumov-Gerasimenko.

3. prosince 2003 byly ukončeny přípravy sondy ke startu. 27. ledna 2004 se sonda začala plnit pohonnými látkami a 10. února byl na sondu umístěn adaptér ACU (Adapteur de Charge Utile), který ji spojoval s nosnou raketou. 16. února byla sonda připevněna na nosnou raketu. 24. února byla připravená nosná raketa i s jejím nákladem odvezena z montážní budovy na místo startu. První pokus o start 26. února byl odvolán 20 minut před zážehem motorů rakety kvůli špatnému počasí na kosmodromu. Také druhý pokus o start následujícího dne byl odvolán. Sonda nakonec úspěšně odstartovala 2. března 2004 v čase 07:17:44 UTC.

Průběh letu

2 minuty 30 sekund po startu byly odhozeny pomocné rakety. 10 minut 30 sekund po startu svoji činnost ukončil první stupeň rakety a oddělil se od komplexu. Sonda byla na vyčkávací dráze až do 09:14:29 UT, kdy se zapálil druhý stupeň rakety a postupně zvýšil rychlost až nad druhou kosmickou rychlost. V čase 09:32:36 UT se sonda oddělila od nosné rakety a stále se vzdalovala od Země. V čase 09:34 UT sonda opět navázala spojení se sledovací stanicí v Kourou, která zkontrolovala její stav. V čase 09:37 UT řízení sondy převzalo středisko ESOC. 5. března sonda opustila sféru gravitačního vlivu Země.

Schéma dráhy sondy Rosetta. Čárkovaně je označená budoucí cesta sondy, nepřerušovanou čarou dráha, kterou už přeletěla

Cesta ku kometě je složitá, ještě složitější, než předpokládal původní letový plán. Po startu se sonda nacházela na heliocentrické dráze v blízkosti oběžné dráhy Země. Po roce samostatného letu se přiblížila k Zemi, jejíž gravitační pole změnilo dráhu sondy a umožnilo její přiblížení k Marsu v únoru 2007. Během letu k Marsu ultrafialový spektrometr sondy sledoval kometu 9P/Tempel 1 v průběhu impaktu projektilu další kometární sondy Deep Impact. V roce 2006 kamerový systém OSIRIS udělal celkově 283 snímků planetky 2867 Šteins, díky nimž bylo možno upřesnit dobu rotace planetky (6,052 ± 0.007 hodiny).

24. února 2007, během přibližování k Marsu, zahájila sonda sledování planety. 25. února se sonda dostala do rádiového zákrytu Marsu (planeta zastínila její rádiové spojení se Zemí) a v čase 02:15 UT přeletěla pericentrem Marsu ve výšce 250 km. Gravitační manévr u Marsu opět výrazně změnil dráhu sondy, čímž umožnil její druhý přelet okolo Země. Při vzdalování sondy od Marsu přístroje opět sledovaly planetu a její měsíc Phobos a naměřené údaje vysílala na Zem.

13. listopadu se uskutečnil druhý přelet a gravitační manévr u Země. Rosetta minula Zemi ve vzdálenosti 5301 km od jejího povrchu. Koncem března 2008 byly systémy sondy uvedeny do hibernace, ze které se sonda probudila koncem července 2008. 4. srpna se začalo navigační snímkování planetky 2867 Šteins. První snímky planetky zhotovila ze vzdálenosti 24 milionů km, k největšímu přiblížení došlo 5. září 2008. Sonda proletěla kolem planetky ve vzdálenosti 800 kilometrů rychlostí 8,6 km/s.

Důležité časové údaje

Externí odkazy


Citováno z „http://ww2000w.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Rosetta_(sonda)“