Rosetta

Sonda spațială Rosetta a fost lansată în 2004de către Agenția Spațială Europeană

Istrumentele sondei• Rosetta are anvergura de 32 de metri, de la un capăt la altul al panourilor solare 

care îi asigură necesarul de energie și care măsoară fiecare câte 14 metri lungime. Sonda este de 125 de ori mai mică decât cometa 67P, care are diametrul estimat la 4 kilometri. De dimensiunea unui frigider, modulul Philae cântărește 100 de kilograme

• ALICE• Ultraviolete imagistica spectrometru• Cercetator principal Alan Stern, Institutul de Cercetare Southwest (Boulder, Colorado, 

Statele Unite ale Americii)• ALICE caracteriza compoziția de bază și păr (comă) și miez de cuplare / coma a cometei. 

Aceasta se va realiza cu respectarea elementelor spectrale în ultraviolet departe și extremă (EUV / FUV) de 70-205 nanometri. ALICE va face măsurători ale abundența de gaze nobile în comă, soldul atomic în comă, iar abundența de ioni majore în coadă și în regiunea în care particulele de vânt solar interactioneaza cu ionosfera a cometei. ALICE determina variabilitatea ratei de producție și structura H2O gaz și CO și CO2 înconjoară miezul, precum și proprietățile în măsura ultraviolete (FUV) particule solide de comă.

• CONSERT• Comet Nucleus sondare experiment de Radio Wave de transport• Cercetator principal: Wlodek Kofman, Institutul Planetar și Astrophysical din Grenoble 

(Grenoble, Franța)• CONSERT realiza Tomografia a nucleului cometei. Funcții CONSERT ca un moment câmp 

transponder între Philae dată pus pe suprafața cometei și Orbiter care gravitează în jurul ei. Un semnal radio de la instrument intră în componenta orbita la componenta la suprafața cometei și este imediat a revenit la sursa acesteia. Variația întârzierii de propagare undei radio atunci când trece prin diferite părți ale nucleului cometei va fi utilizat pentru a determina proprietățile dielectrice ale structurii interne a miezului de material și.

• Cosima este un spectrometru de masă cu ioni secundar echipat cu un colector de praf, un pistol ion primar și un microscop optic pentru a caracteriza ținte. Praful din mediul înconjurător al cometei este colectat pe o țintă. Ținta este mutat apoi sub microscop ca particulele de praf de posturi sunt determinate. Particulele de praf comete sunt bombardati puls de ioni de indiu de arma ion primar. Ionii secundare rezultate sunt extrase și regizat în spectrometrie de masă timp de zbor. Acestea vor oferi compoziție elementară și izotopică de boabe de praf comete.

• GIADA• Cereale Impact Analyser și praf acumulatoare• Cercetator principal: Alessandra Rotundi, Università degli Studi di Napoli "Parthenope" (Napoli, Italia)• GIADA măsura viteza scalar, dimensiunea și calendarul de particule de praf (mai mare de 15 microni și masa la 10-10 g), 

colectate în comă cometei printr-un sistem de detectare a optic și primit la cereale un senzor mecanic de impact a boabelor. Cinci microbalanță va fi utilizat pentru a măsura cantitatea de praf colectată în cazul în care sonda va escorta cometa.

• MIDAS• Micro-imagistica praf Sistem de analiza• Cercetator principal: Mark Bentley, Institut für Weltraumforschung (Graz, Austria)• MIDAS este destinat pentru analiza micro-textural și statistică a particulelor de praf comete. Instrumentul se bazează pe 

tehnica de AFM forță atomică microscopie. Această tehnică, în condițiile în mediul de Orbiter Rosetta, va texturală analiză (structuri subtiri în 3 dimensiuni rezoluția spațială a 4 nm) și statistici privind boabe de praf populațiilor ( forma, dimensiunea și cantitatea).

• MIRO• Instrumentul cu microunde pentru Rosetta Orbiter• Investigator principal: Samuel Gulkis, Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, California, Statele Unite ale Americii)• MIRO este compus dintr-un mixer receptor unde milimetrice (1,6 um) și un receptor submillimeter heterodine (0,5 um). 

Receptorul undă sub-milimetru oferă atât continuum de bandă largă și datele spectroscopice de inalta rezolutie, în timp ce receptorul cu unde milimetrice oferă doar datele continuum. MIRO măsoară temperatura suprafeței cometei, care permite estimarea proprietăților termice și electrice ale suprafeței. In plus, porțiunea spectrometru de MIRO permită măsurarea cantităților de apă, monoxid de carbon, amoniac, iar metanolul în comă cometei.

• Rosetta este o sondă interplanetar al cărui obiectiv principal este întâlnirea cu cometa 67p Churyumov-Gerasimenko. Pentru a studia nucleul cometei, iar gazul și praful evacuat din nucleul când cometa se apropie de Soare, Rosetta poartă o suită de instrumente unsprezece la bordul Orbiter și un lander, Philae echipat cu zece instrumente suplimentare care vor efectua măsurători pe suprafață.

• Instrumentele de Orbiter combina tehnicile de teledetectie, cum ar fi camere si masuratori de stiinta de radio cu sisteme de detectare directă, cum ar fi analizatori de praf și particule.

• Instrumentele au fost furnizate printr-o colaborare între institutele științifice din statele membre ale ESA și SUA. Liderii din diferite țări, europene și americane, colaborari directe finanțat de țări.

• ROSINA• Rosetta Orbiter Spectrometru pentru Ion și Analiză Neutral• Cercetator principal: Kathrin Altwegg, Universität (Berna, Elveția)• ROSINA va determina compoziția moleculară, materialul volatil comă elementar și izotopice și densitatea, viteza și temperatura gazelor

comete. ROSINA constă dintr-o masă de spectrometru focalizare dublu, un spectrometru de masă în timp tip reflectron de zbor și 2 manometre.

• CPP este un set de cinci instrumente electronice de partajare și interfață comună de date cu Orbiter Rosetta. Instrumentele RPC sunt concepute pentru a favoriza plasma de ioni și electroni măsuri de mediu în jurul cometa 67p Churyumov-Gerasimenko.

• ICA: Ion Compoziție Analyser, analizor compoziție ion• IES Ion și Electron senzor, senzor de ioni și electroni• LAP: Langmuir Probe, sonda Langmuir• MAG: sondă magnetometrică cu magnetometru, flux magnetometru saturație• MIP: Probe impedanta reciprocă, sonda impedanță reciprocă• PUI: Plasma Interface Unit, unitate de interfață cu plasmă

• RSI• Radio Știință Investigații• Cercetator principal: Martin PäTZOLD, Rheinisches Institut für Umweltforschung an der Universität zu Köln (RIU-PF) (Köln, Germania)• RSI foloseste sistemul de comunicare care Rosetta folosește pentru a comunica cu statiile care primesc de pe Pământ. Ambele link-uri

uni-direcționale fi bidirecțional pot fi folosite pentru operațiuni. Inu-directional, în cazul, un semnal este generat de un oscilator ultrastable la bordul sondei este primit la Pământ pentru analiză. În cazul bidirecțional, un semnal transmis de la stația de la sol este întors pe Pământ de sonda. În ambele cazuri, legătura cu Pământul pot fi realizate atât X-band că atât X-band și S-bandă studiu RSI compensează frecvență nedispersiv (Doppler clasic) și răspândită (ca urmare a răspândirii într-un mediu ionizat), puterea și polarizarea semnalului undei radio a rulmentului. Variațiile în acești parametri oferi informații privind circulația sondei, forțele perturbatoare ce acționează asupra sondei și mediul în care are loc propagarea.

• Virtis• Vizibil și infraroșu termic de imagine spectrometru• Investigator principal Fabrizio Capaccioni Istituto di Astrofizică e Planetologia Spaziali (Roma, Italia)• Virtis este un spectrometru de imagini care combina trei canale de date într-un instrument. Două canale de date sunt concepute pentru

a realiza o mapare spectrale (220 - 5060 microni). Al treilea canal este dedicată spectroscopie (2-5 microni). Virtis detecta, caracteriza si harta de benzile tipice spectrale de minerale și molecule emise de componentele suprafața miezului și materialele dispersate în comă.

Realizari• În 2007 a furnizat excelente imagini ale planetei Marte, deoarece s-a plasat în 

apropierea acesteia.• În 2008 s-a apropiat cu succes de asteroidul 2867 Šteins.• La 10 iulie 2010, pe când zbura la circa 450 milioane km depărtare de Pământ cu 

viteza de 54.000 km/h, s-a apropiat de asteroidul 21 Lutetia (din latină: Lutetia) până la 3.162 km. Timp de circa 1 minut a putut transmite spre ESOC (centrul de operații al ESA din Darmstadt, Germania) un total de peste 400 fotografii de cea mai bună calitate ale asteroidului. Lutetia măsoară numai 126 km în diametru și are o vârstă de 4,5 miliarde de ani.

• La 6 august 2014 Rosetta a ajuns la cometa 67P/Ciuriumov-Gherasimenko (destinația finală a misiunii)[3], devenind astfel primul obiect artificial care orbitează în jurul unei comete, în continuare fiind programată asolizarea pe obiectul spațial.

• La 12 noiembrie 2014, minilaboratorul „Philae” s-a desprins de pe „Rosetta” și s-a așezat pe cometa 67P/Ciuriumov-Gherasimenko, exact în locul stabilit

Scopurile misunii

• Rosetta, ESA caută să descopere evoluția sistemului solar de la nastere, prin analiza 67p cometă / Churyumov-Gerasimenko, care se va întruni în această vară, înainte de a face un drum lung în spațiu cu ea până la sfârșitul anului 2015.

• "Vânător noastra cometă este din nou. Cu Rosetta, vom introduce o nouă etapă în explorarea de comete", a declarat Alvaro Giménez, director de explorare robotic al organizației.

• Rosetta ar trebui să trimită primele imagini ale cometei în luna mai, în timp ce ea a fost încă găsit la 2 milioane de km de tinta. Spre sfârșitul lunii mai, se va face o aliniere semnificativă o manevra în așteptarea numirii lor crucial care va avea loc în luna august.

Comunicații spațiale cu Marte

• Datele transmise de robotii sunt în primul rând îndreptate spre Pământ, dar puterea lor este atât de scăzută încât, chiar cu cea mai mare filiala a DSN locația și înregistrarea lor este o sarcină complexă cu normă întreagă.

• Acestea comunică zilnic direct pe Pământ, uneori folosind antena de mare câștig (HGA), dar cele mai multe ori a robotii stabili o legătură în sus la cele mai apropiate stații orbitale satellisées în jurul lui Marte, folosind de exemplu sonda Mars Odyssey si Mars Global Surveyor ca un releu. De fapt, de obicei, aceasta este Orbiter care transmiterea noile date pe Pământ atunci când este în domeniul de antene lor T. 

Interferențe și timp de răspuns• La opoziție periheliu, 56 milioane mile de Pamant, ceea ce 

corespunde la o distanță de 0,37 UA (1 UA = 149,560,000 km), este nevoie de 3 minute și 7 secunde pentru un semnal de la stația de DSN ajunge pe Marte. Dar când Pământul și Marte sunt cel mai îndepărtat unul de altul, despre 2,52 AU distanță, este nevoie de 20 de minute și 57 secunde pentru a transmite același semnal radio; comunicare durează de șapte ori mai mare! Din cauza acestor întârzieri nu poate comunica cu robotii in timp real.

• Când Pământul și Marte sunt în conjuncție (părți opuse ale Soarelui), la o distanță de 2,49 UA apare o altă problemă. De data aceasta nu este atât de mult distanța pe care ridică cele mai multe probleme, dar Soarele, deoarece produce o mulțime de interferențe radio, ceea ce le face comunicatii practic imposibil.

Sunetul • În afară de Soare și problema de la distanță, 

alte două surse de zgomot din transmisiile: razele cosmice și zgomotul electronic generat de componentele receptorului.

• Nivelul semnalului sau nivelul estimat de zgomot, de asemenea, numit "dB de mai jos W" sau dBW este o măsură de puterea absolută în wați și nu un raport putere ca este, de exemplu, decibel.

• Cunoscând puterea semnalului și nivelul de zgomot la sursă, distanța de Orbiter, se poate estima semnal / zgomot (S / N) în funcție de lățime de bandă (lățime de bandă) utilizat.

• La fel ca în astronomie, pentru comunicații spațiale, inginerii estimează că un nivel de zgomot de -215 dBW / Hz până la 10 GHz este acceptabil pentru urechi mari rețea DSN.

• Pentru o lățime de bandă de 100 kHz și un semnal aproape de 2x10-16 W sau -157 dB (-157 dBW) la recepție, raportul S / N este la numai 8 dB. S-ar putea fi de două ori mai mare în cazul în care lățimea de bandă este de zece ori mai aproape, dar această configurație este imposibil de aplicat în practică, cu excepția anumitor moduri de transmisii digitale.

• Dar 8 dB înseamnă că DSN poate capta teoretic acest semnal fără a utiliza protocoale de corectare a erorilor, DSP sau orice modul digital BPSK sau similare (deși el). În aceste condiții, viteza de transmisie este relativ rapid, până la 21 kb / s (166 kbit / s). Este acest tip de configurație "buget", care a fost folosit până în 2005 de către spațiale sonde MGS și alte Cassini

Destinație

Cometa 67p, locul une a aterizat robotul Philae, cu un diametru de 4km

Robotul Philae aterizând pe cometa 67p 

Robotul Philae• Philae, un robot de 100 de kilograme, a fost oprit timp de trei ani pentru a reduce la minimum 

consumul său de energie. Vineri, Philae a reluat contactul cu Terra, dar acesta nu este decât un prim pas înainte de marele salt programat pe 11 noiembrie - coborârea sa pe o cometă, o premieră în istoria explorării spațiului.

• Cele zece instrumente științifice (aparate foto, microscoape etc.) instalate pe Philae trebuie, de asemenea, să fie reactivate unul câte unul și trebuie verificată starea de funcționare a acestora.

• Lansată în spațiu în 2004, sonda Rosetta a fost readusă la viață, așa cum era prevăzut, pe 20 ianuarie, după o "comă artificială" de doi ani și jumătate. De atunci, sonda își continuă drumul spre cometă - un bulgăre de gheață cu un diametru de aproximativ 4 kilometri - pe care o va escorta spre Soare. Cometa 67P/ Ciuriumov-Gherasimenko, care se află în acest moment la aproximativ 650 de milioane de kilometri de Terra, va trece cel mai aproape de Soare în august 2015, în timp ce misiunea sondei Rosetta este prevăzută să dureze cel puțin până în decembrie 2015.

• Între timp, în principiu, pe 11 noiembrie, Rosetta se va apropia la 2 - 3 kilometri de cometă, pentru a-l plasa pe Philae. Această operațiune este foarte delicată și nu a mai fost realizată niciodată.

• Locul unde va fi plasat robotul va fi ales cu mare grijă, însă terenul va rămâne o surpriză. Inginerii au pregătit două harpoane pentru ca micul robot să fie bine ancorat.

• Dacă totul decurge bine, Philae va avea o speranță de viață între patru și șase luni pe cometă, înainte de a se distruge din cauza căldurii emanate de Soare.

Drumul catre cometă• Partidul din 2004 și după trei ani de tăcere, sonda european în cele din urmă a ieșit din 

somn lung. Pe parcursul acelui an, nava va fi pregătită pentru studiul de sonda Churyumov-Gerasimenko.

• În liniștea de gheață la 673 milioane km de Soare, alarma are bun "rang". Rosetta ieșise de trei ani de hibernare. Dar va luat încă până la 06:18 TU a auzi semnalul venit din adâncurile spațiului interplanetar. Contul meu navei supravietuit trei ani în spațiu adânc.

• Cu toate acestea, acest lucru nu este de fapt prima dată o navă spațială se apropie de o cometă. În 1986, nava spatiala Giotto a trecut aproape de Halley care ne vizitează o dată la 76 ani. Această prezentare generală a fost totuși durat câteva ore. Rosetta, ambiția este de a merge mai departe, pentru că se întâmplă nici mai mult nici mai puțin decât pentru a merge la "Comet Chase". Înainte de asta, există încă nouă milioane kilometri înainte de a ajunge la destinație. Începând din luna mai, nava spatiala Europeană ar trebui să trimită primele imagini ale Churyumov-Gerasimenko. O întâlnire nu este direct posibil, sonda, în timpul călătoriei sale, folosit de patru ori cu gravitate ajuta planetele, astfel încât traiectoria și viteza coincide cu ținta. La sfârșitul lunii mai, ea va trebui să urmeze cometa în perspectiva reuniunii lor va avea loc în luna august

Consecințele misiunii

• In consecinta misiunea spatiala Rosetta a avut un impact major asupra intelegerii cometelor , a modului lor de formare, a strucurii unei comete si a importantei lor in istoria formarii sitemului solar.