Sonda espacial construída e lançada pela Agência Espacial Europeia (ESA) com a missão de encontrar-se no espaço e fazer um estudo detalhado do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, que viaja entre as órbitas da Terra e de Júpiter. Ela integra o conjunto de missões Horizon 2000 da agência espacial e é a primeira sonda construída para orbitar e pousar num cometa.
Lançada em 2 de março de 2004 da base de Kourou, na Guiana Francesa, no topo de um foguete Ariane 5 G+, a sonda atingiu seu alvo na metade de 2014. A nave compreende duas partes, a sonda espacial Rosetta, que carrega 11 instrumentos, e o pousador-robótico Philae, que transporta mais dez.A missão orbitará o cometa 67P por 17 meses e foi construída para fazer o mais detalhado estudo de um cometa jamais tentado.
A sonda recebeu este nome em homenagem à Pedra da Roseta, que após sua descoberta em 1799 auxiliou no entendimento dos hieróglifos egípcios. O módulo pousador é batizado com o nome da ilha de Philae, no rio Nilo, onde foi descoberto um obelisco que também contribuiu para decifrar os hieróglifos de Rosetta.
Desde seu lançamento, a espaçonave já orbitou o Sol cinco vezes, realizou dois sobrevoos de asteroides e um sobrevoo de Marte, enviando dados e imagens.
Depois do sobrevoo do planeta vermelho em 2007, em setembro de 2008 ela sobrevoou o asteroide 2867 Šteins e em julho de 2010 o asteroide 21 Lutetia. Depois de passar 31 meses em estado de "hibernação" no espaço, num modo de rotação estabilizada com todos os equipamentos desligados, à exceção do computador de bordo, numa órbita a caminho de seu encontro final, ela foi religada com sucesso em 20 de janeiro de 2014 pelos cientistas da ESA a partir do Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC), em Darmstadt, Alemanha, enviando de volta seu primeiro sinal após mais de dois anos e meio.
Em 6 de agosto de 2014, ela tornou-se a primeira sonda espacial na história a acompanhar a órbita de um cometa.Em 12 de novembro, o módulo pousador Philae separou-se da nave e pousou no Churyumov-Gerasimenko depois de sete horas de manobras de aproximação no espaço, às 16:03 UTC, tornando-se o primeiro objeto artificial a pousar na superfície de um cometa.
A sonda
O corpo principal da nave espacial mede 2,8 x 2,1 x 2,0 metros, onde estão dispostos todos os seus subsistemas e demais equipamentos. A sonda tem dois painéis solares de 14 metros de comprimento, perfazendo uma área total de 64 metros quadrados. Ela tem uma massa de 3.065 kg e mais de 50% de sua massa é representado pelo propelente.
Em uma das faces do orbitador existe uma antena de alto-ganho em forma de prato de 2,2 metros do diâmetro móvel. Do lado oposto da sonda está o módulo de aterrissagem. Como ela deverá operar a uma distância de 720 milhões de km do Sol, onde o nível de luz será apenas de 4% do nível de iluminação da Terra, a sonda está equipada com painéis solares gigantes.
- Massa total da sonda: 3.000 kg (aprox.)
- Propelente: 1.670 kg (aprox.)
- Massa total dos instrumentos: 165 kg
- Massa do módulo de pouso: 100 kg
- Potência dos painéis solares: 850 Watts a 3,4 UA, e 395 Watts a 5,25 UA
- Sistema de propulsão: 24 propulsores a bipropelente com força de 10 N
- Tempo de duração da missão: 12 anos.
Propulsão
No coração do orbitador está localizado o sistema de propulsão. Montados em volta do tubo de descarga estão os dois grandes tanques de propelente. No tanque superior contém o combustível, no tanque inferior contém o oxidante. O orbitador transporta 24 empuxadores para a correção da trajetória e para o controle de atitude. Cada um destes empuxadores aplica uma força de 10 Newtons.
Instrumentos
O orbitador Rosetta dispõe de 11 instrumentos científicos. São eles:
- ALICE - Ultraviolet Imaging Spectrometer
- CONSERT - Comet Nucleus Sounding
- COSIMA - Cometary Secondary Ion Mass Analyser
- GIADA - Grain Impact Analyser and Dust Accumulator
- MIDAS - Micro-Imaging Analysis System
- MIRO - Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter
- OSIRIS - Rosetta Orbiter Imaging System
- ROSINA - Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis
- RPC - Rosetta Plasma Consortium
- RSI - Radio Science Investigation
- VIRTIS - Visible and Infrared Mapping Spectromete
Concepção artística que representa o momento do pouso do módulo Philae na superfície do cometa.
Após 21 dias de seu lançamento, o módulo de aterrissagem da sonda Rosetta recebeu o nome de Philae, reportando ao obelisco de Philae onde foi encontrada uma inscrição bilíngue, que incluía os nomes de Cleópatra e de Ptolomeuem hieróglifos egípcios.
Esta inscrição forneceu ao historiador francês Jean-François Champollion informações importantes que lhe permitiram decifrar a antiga escrita egípcia que estava escrita na Pedra de Rosetta.
O módulo tem uma massa de 100 kg[30] e foi construído através de um consórcio europeu liderado pela German Aerospace Research Institute (DLR). Outros membros deste consórcio são a ESA e institutos da Áustria, Finlândia, França, Hungria, Irlanda, Itália e a Inglaterra.
Instrumentos
O módulo pousador transporta dez instrumentos científicos, que pesam um total de 26,7 kg, quase um terço da massa total da sonda.São eles:
- APXS - Alpha Proton X-ray Spectrometer
- CIVA - Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer
- ROLIS - Rosetta Lander Imaging System
- CONSERT - Comet Nucleus Sounding
- COSAC - Cometary Sampling and Composition experiment
- MODULUS PTOLEMY - Evolved Gas Analyser
- MUPUS - Multi-Purpose Sensor for Surface and Subsurface Science
- ROMAP - RoLand Magnetometer and Plasma Monitor
- SD2 - Sample and Distribution Device
- SESAME - Surface Electrical and Acoustic Monitoring Experiment, Dust Impact Monitor
A missão
Para estudar as origens dos cometas e as relações entre os cometas e o material interestelar e suas implicações com as origens do Sistema Solar; uma série de medições deverão ser feitas.
Caracterização global do núcleo do cometa, determinação de suas propriedades dinâmicas e de sua composição e de sua morfologia.
Determinação de suas características químicas, mineralógicas e isotópicas das composições voláteis e refratárias do núcleo do cometa.
Determinação das propriedades físicas e a inter-relação entre as substâncias voláteis e refratárias do núcleo do cometa.
O estudo do desenvolvimento da atividade do cometa e os processos que envolvem a sua camada superficial com o interior de sua cauda. (analisar a interação entre a poeira e o gás)
O estudo das características globais deste cometa, suas propriedades dinâmicas, morfologia e a composição de sua superfície.
Cronograma
- Lançamento: 2 de março de 2004
- Primeira órbita em torno da Terra: Novembro de 2005
- Órbita em torno de Marte: Fevereiro de 2007
- Segunda órbita em torno da Terra: Novembro de 2007
- Terceira órbita em torno da Terra: Novembro de 2009
- Hibernação no espaço profundo: de Maio de 2011 até Janeiro de 2014
- Religamento da sonda: 20 de janeiro de 2014
- Aproximação do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko: de Janeiro a Maio de 2014
- Inserção orbital: 6 de agosto de 2014
- Pouso da Philae no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko: 12 de Novembro 2014
- Escoltando o cometa em torno do Sol: de Novembro de 2014 até Dezembro de 2015
O objetivo inicial da missão Rosetta era visitar o cometa denominado 46P/ Wirtanen. Mas devido a contratempos no veículo lançador Ariane 5, a Agência especial européia teve que escolher um outro cometa a ser visitado. Após cuidadosas análises, o escolhido foi o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Com esta escolha a sonda Rosetta terá que executar uma trajetória bastante complexa que vai incluir três passagens pela Terra e uma passagem por Marte, para realizar manobras com o auxílio da força gravitacional destes planetas, para que a sonda chegue ao cometa. Essas manobras são denominadas de assistência gravitacional. Neste caminho a sonda irá visitar por duas vezes o Cinturão de Asteroides. Quando finalmente conseguir chegar ao cometa 67P, a sonda vai entrar em órbita do mesmo e vai acompanhar o cometa em sua viagem em direção ao Sol.
A sonda pesquisará o cometa por um período de 18 meses seguidos, utilizando todos os seus 11 instrumentos de pesquisa durante seu mergulho para o interior do Sistema Solar.
Como o cometa Churyumov-Gerasimenko é tipicamente mais ativo quando ele se encontra mais próximo do Sol, os cientistas poderão observar de perto as mudanças que o cometa sofrerá. Espera-se que esta bola de gelo sofra grandes alterações e passe a jorrar gases através de furos na sua superfície. Porém o cometa apresenta um grande periélio e a sonda não deverá ser afetada pelo calor do Sol. Pouco se sabe sobre este cometa, pois ele reflete pouca luz e seu núcleo fica totalmente envolvido por gases e partículas, quando ele viaja próximo ao Sol.
Toda esta missão deverá terminar em dezembro de 2015, seis meses depois que o cometa passar pelo seu periélio e iniciará o seu retorno para as regiões frias de Júpiter. O período de orbitação do cometa é de 6,57 anos.
O telescópio espacial Hubble tirou 61 fotos do cometa , revelando que o cometa tem um núcleo de 3 a 5 quilômetros de comprimento e uma forma elipsoidal (como uma bola de rugby). Leva 12 horas para completar uma rotação. Este cometa será três vezes maior que o cometa anteriormente escolhido.
O Cometa 67P/C-G realizará seu periélio em 13 de agosto de 2015, a cerca de 186 milhões de quilômetros do Sol, o período é crucial já que aumentará significativamente a atividade no interior do cometa, assim revelando informações aos instrumentos sobre o ciclo de vida do cometa e dados preciosos a respeito da origem do Sistema Solar.
