Die Missionsplaner der ESA Rosetta haben den 12. November, einen Tag später als ursprünglich geplant, für die historische Landung von Philae auf der Oberfläche eines Kometen ausgewählt. Die Landung auf 67P / Churyumov-Gerasimenko wird für den Lander in Waschmaschinengröße eine besondere Herausforderung darstellen. Während Missionswissenschaftler ihre Wahl des Kometen für die Mission als unglaublich gut für wissenschaftliche Untersuchungen und Entdeckungen betrachten, sorgen die unregelmäßige Form und das raue Gelände auch für eine riskante Landung. Die gesamte Landung ist nicht unähnlich der Herausforderung, einem sich bewegenden Ziel in einem Karnevals-Arcade-Spiel zu schießen. Dieses sich bewegende Ziel befindet sich jedoch 20 Kilometer unterhalb und dreht sich ebenfalls.
Um 8:35 GMT (3:35 EST) beginnt die Landesequenz mit der Freilassung von Philae durch Rosetta in einer Höhe von 20 Kilometern über dem Kometen. Die erwartete Zeit für das Aufsetzen ist sieben Stunden später - 15:35 GMT (10:35 EST). Während des Abstiegs nimmt die ROLIS-Kamera von Philae eine fortlaufende Fotoserie auf. Der Komet wird während des Abstiegs mehr als eine halbe Umdrehung ausführen. Die Rotationsrate des Kometen P67 beträgt 12,4 Stunden. Der Landeplatz befindet sich tatsächlich auf der gegenüberliegenden Seite des Kometen, wenn Philae freigelassen wird, und dreht sich um. Wenn alles wie geplant verläuft, treffen Sie Philae am Landeplatz J.
Vor dem 12. November behalten die Missionsplaner die Möglichkeit, an Standort C zu landen. Wenn der alternative Standort ausgewählt wird, beginnt der Abstieg ebenfalls am 12. November um 13:04 GMT, jedoch aus einer Höhe von 12,5 Kilometern, einer Abstiegszeit von 4 Stunden.
Rosetta wird Philae mit einer Anfangsgeschwindigkeit von ungefähr 2 1/2 Stundenkilometern auswerfen. Weil der Komet so klein ist, wird seine Schwerkraft Philae wenig zusätzliche Geschwindigkeit verleihen, wenn er an die Oberfläche fällt. Philae befindet sich im Wesentlichen auf einer ballistischen Flugbahn und hat keine Möglichkeit, seinen Weg anzupassen.
Die vom Bordcomputer von Philae ausgeführten Aktionen beginnen nur Sekunden nach dem Aufsetzen. Es verfügt über ein Landungsantriebssystem, aber im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die das Fahrzeug für eine sanfte Landung verlangsamen, ist Philae so konzipiert, dass es den Lander fest auf die Kometenoberfläche drückt. Es gibt keine Garantie dafür, dass Philae auf einer ebenen horizontalen Fläche landet. Ein Hang ist wahrscheinlich wahrscheinlicher und die Rakete wird die drei Beine des kleinen Landers auf den Hang zwingen.
Es werden Landeharpunen abgefeuert, die an Kabeln befestigt sind, die eingezogen werden, damit Philae aufrecht zurückkehren und an der Oberfläche befestigt werden kann. Philae könnte tatsächlich aufspringen oder umkippen, wenn das Raketensystem und die Harpunen ihre Arbeit nicht erledigen.
Unter jedem der drei Fußpolster befinden sich jedoch Eisschrauben, mit denen versucht wird, Philae zu bohren und an der Oberfläche zu befestigen. Dies hängt davon ab, ob die Harpunen und / oder Raketen wie geplant funktionieren. Andernfalls kann die Wirkung der Bohrer auf hartem Boden Widerstand erfahren und den Lander einfach nach oben drücken, anstatt ihn zu sichern. Philae hat auch einen Bordkreisel, um seine Haltung während des Abstiegs beizubehalten, und einen Aufpralldämpfer am Hals des Fahrzeugs, der den Hauptkörper an den Landestreben befestigt.
Zehn Landeplätze wurden ausgewählt, dann auf fünf heruntergewählt und schließlich am 15. September Standort J auf dem Kopf des kleineren Lappens - dem Kopf der Gummiente - mit Standort C als Backup ausgewählt. Die Unsicherheit bei der Freisetzung und der Flugbahn des Abstiegs zur Kometenoberfläche bedeutet, dass die Planer eine Quadratkilometer Fläche für die Landung finden mussten. Aber der Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko bot einfach keinen Ort mit so viel flachem Gebiet frei von Klippen und Felsbrocken. Philae wird freigelassen, um an Standort J zu landen, der etwas glattes Gelände bietet, aber nur etwa ein Viertel der Fläche benötigt, um eine sichere Landung zu gewährleisten. Philae könnte am Rand einer Klippe oder auf einem großen Felsbrocken landen und umkippen.
Das Bodenkontrollteam von Rosetta hat keine Möglichkeit, Philae während des Abstiegs zu kontrollieren und anzupassen. So musste es sein, denn die Lichtlaufzeit für die Telekommunikation vom Raumschiff zur Erde erlaubt keine Echtzeitsteuerung. Die Ausführungszeit und die Befehlssequenz werden Rosetta Tage vor der Landung am 12. November zugestellt. Und die Bodenkontrolle muss Rosetta mit Philae manövrieren, das immer noch genau an einem Punkt im Raum befestigt ist, an dem die Freilassung von Philae stattfinden muss. Jegliche Ungenauigkeit im anfänglichen Freigabepunkt wird bis an die Oberfläche übertragen, und Philae würde in unerwünschter Entfernung von Standort J landen. Bodenkontroller haben jedoch anderthalb Monate Zeit, um Simulationen der Landung um ein Vielfaches mit a zu üben Modell des Kometenkerns. Mit der Praxis und mehr Beobachtungsdaten zwischen jetzt und der Landung werden sich die Anfangsbedingungen und das Modell des Kometen in der Computersimulation verbessern und die Wahrscheinlichkeit einer Landung in der Nähe von Standort J erhöhen.
Frühere Artikel des Space Magazine zu Rosettas Philae:
