Missie Rosetta: de allereerste komeetlanding ooit

Rosetta is een ruimtetuig dat werd ontwikkeld en gelanceerd door de ESA, de Europese ruimtevaartorganisatie. In 2004 vertrok Rosetta voor een lange reis richting komeet 67P, en in augustus 2014 heeft ze haar doel bereikt. In november 2014 is Rosetta succesvol geland op de komeet, om er daarna wetenschappelijk onderzoek te verrichten.

Inhoudsopgave

• De komeet bereiken
• Landen op 67P/Churyumov-Gerasimenko
• Onderzoek

De komeet bereiken

Ruimteschip Rosetta werd gelanceerd in 2004 en is dus meer dan tien jaar onderweg geweest om de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko te bereiken. Tijdens die lange reis waren er ook meer dan twee jaren waarin het hele ruimtetuig in hibernatie gebracht werd, een soort slaaptoestand. Alle elektronica werden uitgeschakeld, om zo met de zonnepanelen voldoende energie te kunnen verzamelen om te kunnen manoeuvreren tot bij de komeet en om voldoende energie te hebben om te landen op 67P, onderzoek te verrichten en de resultaten door te sturen naar de aarde.

Begin 2014 werd Rosetta automatisch gewekt uit die slaapmodus, en dat is gelukt. Het contact met het controlecentrum in Duitsland (Darmstadt) werd hersteld. Vanaf begin augustus 2014 kwam Rosetta aardig dicht in de buurt van de komeet, en begon een baan rond de komeet te beschrijven. De sonde en de aarde lagen op dit moment al zo ver uit elkaar dat communicatie in één richting meer dan 20 minuten moest reizen vooraleer het doel te bereiken. De snelheid van de verbinding is met zo'n 28 Kbps vergelijkbaar met die van een inbel-modem uit de jaren 1990. Tijdens de fase tussen augustus 2014 en november 2014 probeerde Rosetta de komeet zo volledig mogelijk in kaart te brengen door er heel veel foto's (gewone foto's, infraroodbeelden, …) van te maken en door te sturen naar de aarde.

Landen op 67P/Churyumov-Gerasimenko

Nadat de sonde succesvol in een baan rond de komeet werd gebracht, was het afwachten op de laatste en meest riskante stap in deze missie. Het ruimtetuig zou zich, als alles volgens plan verliep, op 12 november 2014 in twee delen splitsen. Het 'moederschip' (Rosetta) zou een baan rond de komeet blijven beschrijven, maar de sonde (Philae) die zich hier van zou losmaken, zou proberen te landen op het oppervlak van de komeet. Dit is de allereerste keer dat een ruimte-organisatie een poging ondernam om te landen op een komeet.

Landen op een komeet is allesbehalve eenvoudig. Een komeet is zo'n kleine massa dat de zwaartekracht er bijna onbestaande is. De sonde werd daarom zo ontworpen dat ze zich meteen zou vastklampen aan de komeet. Daarvoor werd in elke voet van de sonde een soort voetschroef gebouwd. Vanaf het moment dat de sonde de komeet zou raken, zouden die schroeven zich zo diep en vast mogelijk in het oppervlak van de komeet boren. Daarbovenop telt de sonde ook nog eens twee harpoenen, wanneer de landing succesvol is, schieten ook die nog vast in de komeet. Zo zou de sonde ondanks het gebrek aan zwaartekracht toch steeds op de komeet blijven.

Op 25 augustus 2014 werd een eerste selectie van 5 potentiële landingsplekken bekend gemaakt. Halverwege september werd uit deze lijst de definitieve landingsplek gekozen.

Na een jarenlange voorbereiding en een even lange ruimtereis was het op 12 november 2014 eindelijk zover. De loskoppeling van de sonde (Philae) was succesvol. Ook de landing was een succes, al verliep toch niet alles helemaal volgens het plan. De boren in de voeten van de sonde deden hun werk naar behoren en koppelden de sonde succesvol vast aan de komeet. De harpoenen die voor extra zekerheid moesten zorgen, lieten het echter afweten. De schroeven in de voeten van de sonde bleken echter voldoende te zijn om de sonde succesvol aan de komeet vast te klampen. Al bleek achteraf dat Philae tot twee maal toe weer was losgeraakt van de komeet, maar er ook twee maal in geslaagd is zich er terug aan vast te koppelen.

De sonde blijft nu zo lang mogelijk meereizen op de rug van de komeet. Die komeet beschrijft op het einde van 2014 / het begin van 2015 een zeer korte baan vlakbij de zon. Het is vlakbij de zon dat men hoopt de meest interessante wetenschappelijke resultaten te verzamelen. Onder invloed van de zon zal het materiaal op de komeet opwarmen, uitzetten en losser worden. Op dat ogenblik kunnen vooral gassen gedetecteerd en geanalyseerd worden. Men verwacht er onder andere water(damp) en methaangas te ontdekken.

Ondertussen blijft Rosetta zelf een kleine baan rond de komeet maken. De sonde op de komeet stuurt de onderzoeksresultaten door naar Rosetta, en Rosetta zal die resultaten blijven doorsturen naar de aarde. Hoe lang de Philae resultaten zal blijven doorsturen naar Rosetta en Rosetta die zal doorsturen naar de aarde blijft onduidelijk. Philae heeft batterijen aan boord om minstens 72 uren onderzoek te kunnen verrichten. Daarna zou duidelijk moeten worden of de zonnepanelen op Philae de landing onbeschadigd hebben doorstaan. Enkel in dat geval zullen de resultaten blijven binnenstromen, gedurende vele maanden of zelfs jaren. De voorspelling is echter dat het doorsturen van gegevens, in het beste geval, in maart 2015 zal stoppen. Op dat moment komt de komeet aardig dicht in de buurt van de zon, wat er voor zou zorgen dat de Philae-sonde en 'moederschip' Rosetta oververhitten.

Onderzoek

De sonde gaat met een boor zo'n 20 centimeter diep in de oppervlakte van de komeet om zo materiaal van de komeet te verzamelen. Wetenschappers hebben al langer ideeën over kometen en uit welk materiaal ze zouden bestaan, maar dat kan met deze missie dus bevestigd of ontkracht worden. Het verzamelde materiaal wordt dan in de sonde gebracht. In die sonde steekt een soort oven, waarin het materiaal opgewarmd wordt en met allerlei zeer nauwkeurig gereedschap geanalyseerd.

Een populaire hypothese is dat kometen grotendeels uit water (of ijs) bestaan, en dat het kometen zijn die het water op de aarde hebben gebracht. Nog wilder is het idee dat ook de bouwstenen van al het leven zélf via kometen tot op de aarde is geraakt. De sonde heeft daarom ook het nodige gereedschap aan boord om te zoeken naar onder andere aminozuren en koolstofverbindingen. Aminozuren zijn de bouwstenen van het DNA van elk levend wezen op aarde, de ontdekking van aminozuren op een komeet zou dus revolutionair zijn voor de wetenschap.

Wetenschappers hopen met deze missie meer te weten te komen over het ontstaan van het universum, en over het ontstaan van het leven op aarde. Het materiaal van kometen zou 'oermateriaal' zijn: materiaal dat quasi ongewijzigd is sinds de oerknal, en daarom de wetenschap veel nieuwe inzichten kan bieden.

Totale kostprijs van dit uitzonderlijk wetenschappelijk experiment: meer dan één miljard euro, of zo'n € 3,5 per Europeaan.