Philae (sondă spațială)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Philae
Imaginea vehiculului
Philae lander (transparent bg) .png
Date despre misiune
OperatorESA
ID NSSDC 2004-006C
Destinaţie 67P / Churyumov-Gerasimenko
Rezultat Misiunea sa încheiat
Vector Ariane 5G + V-158
Lansa 2 martie 2004, 07:17 UTC
Locul lansării Centru Guyanais spațiale , Kourou
Începerea operațiunilor 12 noiembrie 2014, 8:35 UTC
Sfârșitul funcționării 18 ianuarie 2016
Aterizare 12 noiembrie 2014 și 12 noiembrie 2014
Site de aterizare Agilkia, Abydos
Durată 2 zile, 7 ore, 4 minute până la hibernare, acum în curs
Proprietatea navei spațiale
Putere 32 W până la 3 UA [1]
Masa 100 kg
Sarcină 21 kg
Instrumentaţie
  • APX
  • CIVA
  • CONSERȚĂ
  • COSAC
  • MUPUS
  • PTOLEMIA
  • ROLIS
  • ROMAP
  • SD2
  • SUSAN
Site-ul oficial
Editați datele pe Wikidata · Manual

Philae era un lander transportat de nava spațială Rosetta . Acesta a fost dezvoltat de un consorțiu condus de Agenția Spațială Germană ( DLR ), de la misiunea franceză ( CNES ) și italiană ( ASI ) și de la misiunea Rosetta aAgenției Spațiale Europene pentru a efectua o aterizare pe cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko . Aterizarea a avut loc pe 12 noiembrie 2014 , făcând landerul primul artefact uman care a efectuat o aterizare controlată pe un nucleu de cometă (sau accometaggio). Landerul a fost inițial listat ca Roland.

Misiune

Reprezentarea artistică a lui Philae pe suprafața cometei.

Philae a fost dezvoltat ca parte a misiunii Rosetta pentru a efectua observații in situ ale nucleului cometei 67P / Churyumov-Gerasimenko , obiectivul misiunii. Transportat la destinație la bordul sondei mamă, a fost conceput pentru a fi eliberat de la o altitudine de 22,5 km de la suprafață și plasat direct pe o traiectorie în cădere liberă , [2] la capătul căreia ar atinge solul cu o viteză de 1 m / s . [3] Amortizoarele prezente în picioare ar fi avut sarcina de a amortiza impactul și de a preveni o revenire care ar fi putut provoca pierderea în spațiu a sondei, având în vedere că viteza de evacuare din nucleul cometei este de numai aproximativ 0,46 m / s. [4] Lansarea a două harpoane [5] [6] și aprinderea unei rachete pentru obstrucționarea reculului [7] ar completa secvența și l-ar fi asigurat pe Philae la suprafață.

La suprafață, Philae ar caracteriza „ compoziția elementară , solul izotopic , molecular și mineralogic ; Ar caracteriza proprietățile fizice ale suprafeței și materialul de sub ea, ar căuta indicii despre structura nucleului și ar fi efectuat măsurători ale câmpului magnetic și ale caracteristicilor plasmei . " [8]

I se planificase o viață nominală de trei luni [6], cu estimări optimiste de patru sau cinci luni. [9]

Caracteristici tehnice

Model de Philae realizat de DLR și expus la Bonn .

Măsura lander 1 × 1 × 0,8 m³ și este fabricat din fibre de carbon ; [10] platforma care susține instrumentele științifice este susținută de o placă centrală, care dă formă structurii. Masa totală este 98 kg , din care 21 de instrumente științifice. [11]

Generația de energie la bordul lui Philae este încredințată a două sisteme diferite. [9] Într-o primă fază, care durează aproximativ 60 de ore, dispozitivul de aterizare a fost alimentat de la energia furnizată de o baterie primară care a stocat-o. 1 kWh de energie; într-o a doua fază, ar fi intrat în activități sistemul constituit din panourile fotovoltaice , care constituie acoperirea exterioară a corpului landerului și o baterie secundară de 140 Wh de energie. LA La 3 au de Soare , panourile solare trebuiau să ofere o ieșire de 32 W. [1]

Comunicațiile nu au loc direct cu Pământul , ci folosesc Rosetta ca element de conectare, pentru a reduce cantitatea de energie necesară pentru funcționarea Philae.

Lățime de bandă

Lățimea de bandă este viteza cu care datele pot fi transmise.

Pentru misiunea nominală (coborâre, aterizare și cinci zile de activitate) a fost programată transmiterea a aproximativ 235 Mbit de date [12] .

Disponibilitatea lățimii de bandă în următoarele zile va fi redusă din cauza energiei disponibile mai puține din panourile solare și bateria secundară, astfel încât Philae poate transmite, către proiect, aproximativ 35 Mbit în fiecare zi, la o rată de aproximativ 10 kbps în pachete de 141 de cuvinte 16 biți (2256 biți [13] ).

Controlul termic

Controlul termic este implementat atât activ, prin încălzitoare electrice, cât și pasiv, prin acumulatoare de căldură solare. Acestea din urmă constau din două foi TINOXR de 0,06 m² fiecare poziționat pe acoperișul sondei, care pot oferi până la 17,5 W putere termică la echipamentul de la bord la 3 au de la Soare . Sistemul de control termic permite menținerea interiorului aparatului de sondă în intervalul de temperatură care permite funcționarea [14] :

  • Funcționare parțială: −80 ° C / +70 ° C
  • Funcționare completă: -45 ° C / +70 ° C
  • Încărcarea bateriei: de la +5 ° C

În funcție de temperatura aparatului și de puterea electrică disponibilă, dispozitivul de aterizare poate fi în diferite stări de funcționare [14] :

  • Hibernare (pe orbitator)
  • Așteptare trezire (Activat sub -51 ° C; Dezactivat peste -45 ° C)
  • Putere suficientă (activată la peste -45 ° C, dar tensiune sub 18,5 V )
  • Stand-by (peste −45 ° C, peste 18,5 V)
  • Operațional (activat manual)

Începând cu 14 iunie 2015, după 211 de zile fără comunicare cu Pământul, telemetria de la bord a detectat o temperatură la bord de -35 ° C [15] .

Puterea și energia

Puterea electrică este furnizată echipamentului de la bord printr-o conexiune ombilicală cu orbitatorul (în timpul călătoriei), de la bateriile de la bord și / sau de la panourile solare.

Baterii [14] [16] [17]

  • Primar:

Tehnologie Li / SOCl2;

32 de celule de 3,65 V / 13 Ah, în configurație 8S4P (29,2 V / 52 Ah);

1518,4 Wh inițial (1400 nominal), 1000 Wh la sfârșitul vieții;

curent maxim 2 200 mA / șir;

nu se reîncarcă de la lander;

utilizabil între 0 ° C și +60 ° C;

echipat cu încălzitoare independente.

  • Secundar:

Tehnologie Li-ion;

28 de celule de 3,6 V / 1,5 Ah fiecare, grupate în două baterii separate, fiecare cu o configurație diferită:

- blocul 1 se află în configurația rețelei 7S2P (25,2 V / 3 Ah / 75,6 Wh), cu fiecare celulă conectată în serie și paralelă cu celelalte;

- blocul 2 este compus din două serii distincte în paralel, fiecare alcătuită din 7 celule.

Capacitatea totală a celor două blocuri împreună este de 151,6 Wh la începutul vieții lor, care devine 130 Wh la sfârșitul vieții lor.

Tensiunile minime și maxime ale celulei sunt 2,5 V și 4,2 V, care la nivelul bateriei se traduc în 17,5 V și 29,4 V, valori peste care bateria este deteriorată.

Echilibrarea celulelor blocului 1 este controlată manual. Blocul 2, pe de altă parte, nu este conectat la circuitul de echilibrare și monitorizare, deoarece este adăugat mai târziu la proiect din cauza nevoii crescute de energie.

Durata de viață așteptată este de 500 de cicluri la 100%, unde „ciclu” înseamnă că 100% din capacitatea sa este alimentată în baterie; aceasta înseamnă că, dacă bateria este descărcată doar timp de 10% și apoi reîncărcată, un ciclu de reîncărcare nu este numărat, ci 1/10 dintr-un ciclu; încărcarea și descărcarea de 10 ori 10% din baterie rezultă într-un ciclu complet.

Bateria poate fi reîncărcată atunci când are o temperatură între 0 ° C și +45 ° C, în timp ce poate fi utilizată la temperaturi cuprinse între -30 ° C și +60 ° C. Bobina este echipată cu încălzitoare independente controlate de unitățile de control termic TCU.

Auto-descărcarea preconizată în timpul călătoriei de la Pământ la cometă este de 2% după 3 luni la -30 ° C, 7% după o lună la +20 ° C sau 12% după 6 luni la +20 ° C; pentru a compensa acest lucru, se utilizează un sistem de întreținere conectat la circuitele de hibernare ale orbitatorului; în timpul călătoriei bateria este menținută la o stare de încărcare de 10% (21,7 V, 3,1 V / celulă) pentru a o păstra.

Cantitatea de curent de la baterie în timpul utilizării este indicată de telemetria PSSH_C_SBat_DCH, în timp ce curentul de încărcare este indicat de telemetria PSSH_C_SBat_CH. Tensiunile celulelor individuale sunt indicate de telemetria PSSH_V_SBat_CELLx, cu x = 1..7

Panouri solare [14] [12]

Panourile solare 6 disponibile la Philae (5 laturi verticale și acoperiș orizontal) sunt proiectate pentru a produce o putere maximă de 32 Wp la o distanță de 3 UA de Soare [18] și o putere medie de 6- 10 W în timpul zilei, care durează aproximativ 6 ore (totalul perioadei de rotație a cometei este de aproximativ 12 ore); în funcție de orientarea landerului față de Soare, producția de energie estimată la 3 UA poate varia între 36,4 și 47,7 Wh / zi [19] .

Intensitatea radiației solare pe panourile solare Rosetta și Philae variază de la o valoare de 0,11 SC la 3 UA distanță de Soare (noiembrie 2014) la o valoare de 0,69 SC la o distanță de 1,2 UA ( periheliu , 13 august 2015) [20] ; aceasta înseamnă că, în momentul trezirii lui Philae, panourile sale solare ar putea conta pe o intensitate a radiației solare de 6 ori mai mare decât în ​​momentul aterizării, dar pe o durată de insolație egală cu aproximativ 2 ore și 15 minute [15] , comparativ cu cele 6 ore de proiect (37,5%), datorită orientării neorizontale a sondei și prezenței obstacolelor înconjurătoare.

La 15 iunie 2015, puterea disponibilă era de 13 W și 24 W în zori până la prânz, ora locală [15] .

Sistem de aterizare

Philae este echipat cu un anumit tren de aterizare [21] , echipat cu șuruburi de ancorare pe cele trei picioare și cu două harpoane în partea centrală, având sarcina de a reține landerul și de a preveni orice răsucire în timpul procesului de aterizare; mai degrabă decât o aterizare adevărată și corectă, de fapt, este un doc sau un spațiu de întâlnire , având în vedere că gravitatea cometei 67P / Churyumov-Gerasimenko este de aproximativ 1 / 10.000 din Pământ.

Fiecare clichet este constituit dintr-un glonț din cupru - beriliu , un sistem pirotehnic de ejecție, o bobină de cablu și un sistem de înfășurare a cablului bazat pe un motor fără perii . Lansarea primului harpon este controlată automat atunci când este detectat contactul uneia dintre cele trei picioare cu solul: proiectilul este ejectat la o viteză de 90 m / s ( 324 km / h ) printr-un mecanism de gaz comprimat la 300 bari , care permite accelerarea până la 10 000 g ; împușcătura are o durată de 1,5 ms și o cursă a pistonului 50 mm ; imediat după aceea mecanismul de derulare este activat pentru a strânge sonda la cometă, reamintind proiectilul la sine cu viteza de 0,32 m / s (1,1 km / h). Forța exercitată prin blocarea protecției este reglabilă în 8 trepte între 1 și 30 N.

Dacă primul harpon eșuează, se aruncă un al doilea harpon. Harponul are 2,5 metri de cablu disponibil; dacă, dintr-un anumit motiv, nu se apucă în această distanță, oferă un mecanism adecvat pentru a disipa energia cinetică în exces fără a deteriora dispozitivul de aterizare.

Pe glonțul dell'Arpione este instalat un accelerometru care măsoară accelerația și decelerarea în momentul tragerii și impactului; există și un senzor de temperatură. Harponul este capabil să pătrundă în materiale care oferă rezistență între 300 kPa și 5 MPa.

Glonțul are două tipuri de proeminențe și cârlige, potrivite pentru menținerea aderenței atât a materialelor dure, cât și a celor moi.

Mecanismul de ardere dell'Arpione a fost produs de Pyroglobe GmbH și Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră (MPE).

Împreună cu un penetrator electromagnetic care este îndreptat la o distanță de un metru de lander, cele două harpoane constituie sistemul MUPUS [22] .

Instrumentaţie

Distribuția instrumentelor.
APXS
Spectrometru pentru a analiza compoziția chimică a suprafeței de sub lander și posibilele sale modificări în timpul apropierii de Soare.
COSAC
Găsiți și identificați molecule organice complexe. Fundamental pentru căutarea vieții.
PTOLEMIA
Mini-laborator, format dintr-un cromatograf de gaze și spectrometru de masă cu rezoluție medie, pentru căutarea celor mai complexe componente chimice.
CIVA
Microcamera pentru fotografii panoramice și spectrometru pentru a studia compoziția, structura și albedo-ul suprafeței.
ROLIS
Oferă imagini și date în timpul coborârii și fotografii de înaltă rezoluție ale site-ului de aterizare.
CONSERȚĂ
O sondă radio pentru a studia structura internă a nucleului cometei.
MUPUS
Măsurați densitatea și proprietățile termice și mecanice ale suprafeței și ale sub-suprafeței imediate a cometei. Este echipat cu 3 moduri de funcționare corespunzătoare a trei niveluri de putere progresive, care permit ciocanului să funcționeze în siguranță. Duritatea neașteptată a suprafeței i-a determinat pe cercetători să recurgă la un al patrulea nivel de putere, mai mare decât celălalt și indicat ca Mod Desperat, care ar fi putut deteriora parțial instrumentul. [23]
ROMAP
Magnetometru pentru studiul câmpului magnetic al cometei și a interacțiunii cometă / vânt solar.
SUSAN
Trei instrumente pentru măsurarea proprietăților electrice și mecanice ale cometei. Măsurați praful eliberat de cometă.
SD2
Forează până la 23 cm adâncime și distribuie probele găsite sub pământ la bordul Philae pentru analize ulterioare.

Nume

Numele Philae a fost ales printr-un concurs organizat în 2004 de către consorțiul lander din Franța, Germania, Italia și Ungaria - țările care au contribuit cel mai mult la misiune - și se adresează copiilor cu vârste cuprinse între 12 și 25 de ani, care a fost câștigat de la liceu elevă Serena Olga Vismara, pe atunci cincisprezece. Numele amintește de același episod din care sonda mamei Rosetta, care se referă la stela care i -a permis lui Jean-François Champollion să înțeleagă hieroglifele egiptene . El, pentru a finaliza traducerea, a fost nevoia să folosească și obeliscurile de pe „ Insula File ”; asemănarea în landerul Philae va ajuta orbita Rosetta să finalizeze studiul cometei. [24] [25]

În timpul fazei de dezvoltare, Philae a fost listat ca Roland, abrevierea lui Rosetta Lander. [26]

Operațiuni

Croazieră

Reprezentare grafică a landerului conectat la sonda Rosetta .

În timpul fazei de croazieră, Philae a fost transportat de sonda Rosetta , lansată la 2 martie 2004, 7:17 UTC de la Guyanais spațial din Kourou la bordul unei rachete Ariane 5 G +. [27] Primele operațiuni autonome au fost efectuate în timpul zborului strâns de pe Marte , 25 februarie 2007, când au fost activate unele instrumente pentru testarea funcționării. Prin ROMAP au fost făcute măsurile câmpului magnetic Marte, în timp ce camera CIVA a preluat imagini Rosetta cu planeta roșie în fundal. [28] Cu toate acestea, nu au fost activate aceste instrumente - majoritatea celor aflate la bordul landerului - care ar trebui să fie în contact cu o suprafață pentru a-și desfășura propria analiză.

Rosetta a ajuns la cometa Churyumov-Gerasimenko la 6 august 2014, după o călătorie care a durat 10 ani și 5 luni. [29] Observațiile făcute în primele câteva săptămâni au fost uneori nu numai pentru a caracteriza suprafața cometei, ci și pentru a identifica un loc potrivit pentru debarcarea Philae. La 25 august, ESA a anunțat că a identificat cinci situri (marcate cu literele A, B, C, I și J) adecvate pentru acest scop. [30] Dintre acestea, a fost selectat în cele din urmă situl „J”, care a respectat aproape pe deplin atât cerințele tehnice privind siguranța căii de coborâre, cât și durata zilnică a „ iluminării solare și a vizibilității” orbitorului, ambele științifice. [31] Chiar și numele său a fost dat unui concurs organizat de ESA în octombrie 2014, [32] care a dus la alegerea Agilkia, sub numele de „ insula Nilului, unde au fost mutați în clădirile scoase din„ Insula File ”. , înainte de a fi scufundat de apele lacului Nasser (lacul artificial creat de barajul Aswan ). [33] Aterizarea a fost programată pentru 12 noiembrie, înainte ca activitățile cometei să poată deveni atât de intense încât să perturbe coborârea. [34]

Aterizarea

Reprezentarea artistică a atingerii Philae a cometei 67P / Churyumov-Gerasimenko .

Pregătirea Rosettei pentru eliberarea descendenței orbitei Philae a început cu câteva săptămâni înainte de data programată pentru aterizare. La 31 octombrie 2014, sonda a fost plasată pe o orbită la o altitudine de 30 km de suprafața cometei; [35] între 11 și 12 noiembrie au fost efectuate controalele care trebuiau să anticipeze separarea Philae de Rosetta, programate pentru ora 08:35 UTC pe 12 noiembrie. [36] La 7:35 UTC, Rosetta a fost lansată pe orbită, care - dacă nu a fost corectată după separarea cu landerul - ar duce-o să treacă la 5 km de suprafața cometei. Separarea a avut loc conform programării la 8:35 UTC, [37] când cele două sonde se aflau la 22 km distanță de cometă, deși unul dintre ultimele teste a raportat defecțiunea rachetei Cold la bordul Philae. [36]

Imagine a cometei 67P / Churyumov-Gerasimenko în care regiunea a fost evidențiată prin care ar fi trebuit să oprească Philae. [38]

În timp ce Rosetta a fost mutată pe o orbită sigură care i-ar fi permis să mențină comunicațiile cu lander-ul , [35] acesta din urmă a început o coborâre lentă în cădere liberă de aproximativ șapte ore care a adus-o să atingă solul cu o viteză de aproximativ 1 m / s . [N 1] Semnalul de aterizare a fost transmis de Rosetta și Philae pe acest Pământ (la 28 de minute lumină distanță), unde a fost primit la 16:03 UTC (17:03 CET) pe 12 noiembrie. [39] În această etapă, el a corespuns introducerii neologismului "accometaggio" folosit de Agenția Spațială Italiană [40] și din nou în ziarele naționale.

Rezultatele analizei telemetriei - dezvăluite oficial de Agenția Spațială Europeană pe 14 noiembrie [41] și parțial anticipate pe web [42] [43] - au arătat că contactul cu suprafața a fost mai moale decât se aștepta, dar că nici harponii, [N 2] și nici racheta din spate au funcționat corect, lăsând incertitudinea cu privire la locația și stabilitatea landerului. În special, s-a constatat că landerul a executat două recuperări și a atins solul de trei ori, înainte de a se stabiliza la suprafață: după primul contact, Philae a sărit în spațiu cu o viteză de 0,38 m / s și a rămas în zbor o oră și 51 de minute, ajungând la o altitudine de aproximativ 1 km (având în vedere atracția gravitațională redusă exercitată de cometă); a doua săritură a corespuns unei viteze mai mici, 0,03 m / s, și a durat doar șase minute. [N 3] [41] Ca urmare, locul unde sa oprit landerul (denumit în continuare Abydos [44] ) nu a corespuns cu cel programat inițial. Un studiu publicat în octombrie 2020 a permis unui grup de oameni de știință să identifice locul exact în care s-a produs al doilea salt, în timp ce a dezvăluit abundența de gheață din materialul cometar afectat. [45]

Primele operații la suprafață

Deși locația Philae nu era cunoscută, Centrul European de Operațiuni Spațiale (ESOC) a început să primească imagini panoramice colectate prin CIVA, care a depus mărturie în timp ce landerul era în funcțiune. [46] totuși, s-a făcut rapid evident că, deși poziția era stabilă, cu toate cele trei picioare atingute pământul, ea era parțial în umbră; iluminarea solară ar fi atunci suficientă pentru a reîncărca bateriile landerului. [47]

Philae era de fapt echipat cu o baterie primară care să garanteze funcționarea în primele 60 de ore după detașarea de Rosetta; la suprafață, ar trebui să intre în funcțiune progresiv bateria secundară, reîncărcabilă prin panourile fotovoltaice din afara landerului. Dar în timp ce Agilkia a fost selectat și pentru că a fost iluminat cel puțin șase ore în timpul fiecărei rotații a cometei, [N 4] [30] locul unde a fost arestat, mișcarea landerului a fost aprinsă doar o oră și jumătate zi; durata insuficientă, la o distanță de aproximativ 3 UA de Soare, pentru a încărca în mod adecvat bateria și a permite funcționarea Philae . [38] [43]

Ultimele operațiuni și pierderea comunicațiilor

În dimineața zilei de 14 noiembrie, s-a estimat că încărcarea rămasă din baterie va asigura funcționarea dispozitivului de aterizare până la restul zilei. A fost apoi programat să efectueze toate observațiile științifice permise: au fost activate mai întâi instrumente care nu furnizau mecanismele și apoi au fost desfășurate și perforatorul MUPUS forează SD2. Toate rezultatele obținute au fost comunicate cu succes centrului de control. [48]

La sfârșitul sesiunii de comunicare, i s-a ordonat lui Philae să crească cu 4 cm și să se rotească cu 35 °, în încercarea de a îmbunătăți expunerea la lumina soarelui a panourilor sale fotovoltaice pentru o șansă viitoare de recuperare. [48] [49] La scurt timp, electricitatea a scăzut rapid și toate instrumentele s-au stins; viteza legăturii descendente a încetinit, de asemenea, înainte de oprire. [50] Contactul s-a întrerupt la 12:36 UTC la 15 noiembrie. [51]

Directorul misiunii Philae , Stephan Ulamec de la „ Agenția Spațială Germană (DLR)” a spus:

( EN )

„Înainte să tacă, landerul a fost capabil să transmită toate datele științifice adunate în timpul primei secvențe științifice. [...] Această mașină a funcționat magnific în condiții dificile și putem fi pe deplin mândri de succesul științific incredibil pe care l-a obținut Philae. "

 ( IT )

„Înainte să tacă, landerul a reușit să transmită toate datele științifice colectate în timpul primei secvențe științifice. [...] Această mașină a funcționat magnific în condiții dificile și putem fi pe deplin mândri de incredibilele realizări științifice pe care Philae le- a făcut. "

(Stephan Ulamec, 15 noiembrie 2014 [51] )

Analiza datelor despre MUPUS ar părea să indice că instrumentul nu este pătruns, cu excepția câtorva milimetri, în sol, care s-a dovedit dur ca gheața și nu moale așa cum se aștepta. [52] SD2 ar trebui să transfere probe de sol la PTOLEMY și COSAC, dar - cel puțin pentru acesta din urmă - operațiunea nu pare să aibă succes. [53]

Posibilitatea de recuperare

După prima fază a anchetelor științifice și oprirea instrumentelor, a fost evaluată posibilitatea recuperării funcționalității landerului. În primul rând, a părut necesar să încercăm să localizăm poziția reală a lui Philae; în acest sens, am analizat zona imaginilor de înaltă rezoluție luate de instrumentul OSIRIS la bordul Rosetta [47] , dar nu am putut găsi locul final de aterizare. O contribuție importantă la înțelegerea locului unde a fost landerul a ajuns în locul datelor instrumentului CONSERT (un sistem radio conceput pentru a testa nucleul cometei), care a permis să facă o triangulație aspră și să identifice zona aproximativă în care ați găsit Abydos , la adăpostul unui relief pe marginea unei depresiuni, la aproximativ un kilometru distanță de Agilkia [54] [55] .

În aceste faze s-a speculat corect [50] [56] că, în august 2015, când cometa ar fi fost mai aproape de Soare pe orbita sa, iluminarea primită de panourile solare ar fi fost suficientă pentru a reîncărca bateriile și permite repornirea Philae, așa cum sa întâmplat într-adevăr, deși pentru perioade foarte scurte.

Recuperare, nouă pierdere de contact și abandon definitiv

Philae a restabilit legăturile cu Centrul European de Operațiuni Spațiale din Darmstadt la 22:28 CEST pe 13 iunie 2015, prin sonda spațială Rosetta . Datele analizate au arătat că dispozitivul de aterizare a fost activ timp de câteva zile, deși anterior nu a putut stabili o legătură radio cu Rosetta. [57]

Pe 11 iulie reușește să trimită un pachet de date pe Pământ.

În vara anului 2015, Philae se recupera complet de hibernare și își reîncărca bateriile folosind panouri solare, deoarece se apropia de Soare. Cu toate acestea, controlerele Rosetta au avut dificultăți în comunicarea stabilă cu Philae. Și faptul că Rosetta a trebuit să se îndepărteze de distanța de siguranță pe măsură ce cometa își sporea activitatea nu a ajutat [58] . Ultima comunicare a avut loc pe 9 iulie 2015 și controlorii nu au reușit să-l educe pe Philae să facă noi cercetări [59] [60] ; atunci landerul nu a mai răspuns la alte comenzi și din ianuarie 2016 nu au mai existat alte comunicări [61] .

La 27 iulie 2016, centrul de control al Agenției Spațiale Europene a anunțat că a oprit la ora 11:00 CEST sistemul de suport electric (ESS) la bordul Rosettei: Acest dispozitiv a permis navei spațiale să țină legătura cu micul lander pe care a aterizat. pe cometă, închizând astfel definitiv posibilitatea de a avea noi comunicări Philae [62] .

Identificarea locului precis de aterizare

În urma deciziei de a pune capăt misiunii pozând asupra cometei Rosetta , orbitatorul a reușit să trimită fotografii cu o rezoluție din ce în ce mai mare, făcute cu instrumentul OSIRIS între sfârșitul lunii august și începutul lunii septembrie 2016, dând speranța că într-una dintre acestea ar putea fi identificat Philae.

În cele din urmă, pe 5 septembrie 2016 s-a dat vestea că landerul a fost detectat într-o fotografie, tocmai primită, datând din 2 septembrie [63] . Locul de aterizare al Philae, în lobul mic al cometei, numit anterior Abydos , a arătat clar de ce panourile solare nu puteau reîncărca bateriile și de ce era atât de dificil să comunicați cu sonda orbitantă: landerul a terminat cursa sa la umbra unui bolovan mare, rămânând înclinat într-o parte, deoarece unul dintre picioare pare să fi ajuns într-una din crevasele cu care este acoperită zona.

Deși la prima vedere faptul de a ajunge într-o râpă umbrită ar putea părea un eveniment nefericit, „ astrofizicianul Matt Taylor, om de știință șef al misiunii Rosetta, subliniază că, dacă ar fi ajuns în ceea ce el numește buzunar, Philae ar putea scăpa gravitatea cometei, pierzându-se în spațiu [64] .

Telemetrie la bord

Pentru o perioadă în 2014 și 2015 sunt disponibile online unele plăci de telemetrie direct, indicând temperatura unor sisteme și curenți disponibili de la baterii și panouri.

Telemetrie grafică

Telemetria 1 are următorul format, în blocuri de 10 rânduri:

  1. 1434439611299,0,0,0,0,0
  2. 1434439667297,9.58333,359,-9999,-9999,0
  3. 1434439731305,9.58333,359,-9999,-9999,0
  4. 1434439738303,0,0,0,0,21.4286
  5. 1434439795297,9.58333,359,-9999,-9999,0
  6. 1434439859297,9.58333,359,-9999,-9999,0
  7. 1434439923297,9.58333,359,-9999,-9999,0
  8. 1434439987297,9.58333,359,-9999,-9999,0
  9. 1434440051300,9.58333,359,-9999,-9999,0
  10. 1434440115297,9.58333,359,-9999,-9999,0
  • Primul număr reprezintă milisecundele care au trecut de la 1 ianuarie 1970
  • Datele primului rând nu sunt cunoscute în prezent;
  • rândurile 2 și 3 conțin temperaturile sistemelor mecanice (MSS), camerei CIVA , bateriei primare și „Y Ebox”, dar întotdeauna valori constante egale cu 9999 sugerează o defecțiune a senzorilor;
  • rândul 4 arată, în ultima coloană, temperatura sistemelor electrice (ESS);

Se constată că temperatura sistemelor mecanice fluctuează între +8,75 ° C și +12,5 °C , con i seguenti picchi:

    • 19:45 - 22:26 (11/giugno)
    • 18:47 - 00:39 (12/giugno)
    • 20:21 - 04:54 (14/giugno)
    • 04:53 - 10:37 (15/giugno)

Non risulta visibile un picco per il 13 giugno.

Le telemetrie 2 e 3 sono nel seguente formato:

  1. 1416009622565,20.6483,22.1702,0,0,2.855,2.89,10.6,400.68,325.5,1.085,1.08,1.519,1.09,1.095
  2. 1416009886628,20.4687,21.9943,0,0,2.855,2.89,11.66,412.02,320.25,1.085,1.08,1.085,1.09,1.095
  3. 1434227326025,28.805,0,0,0,2.855,2.89,33.92,1.26,31.5,344.596,59.4,1.736,1.308,1.533
  4. 1434227326123,28.7622,23.6507,0,0,2.855,2.89,33.92,1.26,31.5,344.379,72.576,1.085,1.09,1.095
  5. 1434227326318,28.7878,23.7166,0,0,2.855,2.89,33.92,1.26,32.55,346.766,82.296,1.085,1.09,1.095

Il primo numero rappresenta anche qui i millisecondi trascorsi dal 1º gennaio 1970, quindi le righe sopra riportate rappresentano le telemetrie delle seguenti date:

  1. 15/nov/2014 00:00:23
  2. 15/nov/2014 00:04:47
  3. 13/giu/2015 20:28:46
  4. 13/giu/2015 20:28:46
  5. 13/giu/2015 20:28:46

Si può notare come le telemetrie si interrompono il 15 novembre 2014, data della perdita di contatto col lander, per riprendere il 13 giugno 2015 alle 20:28, data del primo nuovo contatto.

Le successive telemetrie (solo due campioni) risultano trasmesse nelle date:

  • 14/giu/2015 21:22:52
  • 14/giu/2015 21:23:14

Le telemetrie complete del 13 giugno 2015, data del risveglio di Philae, sono riportate in apposta pagina .

Alcuni campi delle telemetrie sono stati identificati:

  • Colonna 3: PSSH2_C_LCL1_M
  • Colonna 4: PSSH2_C_LCL1_R
  • Colonna 5: PSSH_C_HPC_IN
  • Colonna 6: PSSH_C_LPC_IN
  • Colonna 7: PSSH_C_SBat_CH
  • Colonna 8: PSSH_C_SBat_DCH
  • Colonna 9: PSSH_C_ PBat DCH

Tali acronimi sono illustrati nel "manuale d'uso" del lander [67] :

  • PSS = Power Sub System
  • LPC = Low Power Converter (DC/DC)
  • HPC = High Power Converter (DC/DC)
  • LCL1 = Latching Current Limiter (ESS / Lander operational power supply) (M=Main, R=Redundant)
  • SBat_CH = Potenza di ricarica batteria secondaria
  • SBat_DCH = Potenza estratta dalla batteria secondaria
  • PBat_DCH = Potenza estratta dalla batteria primaria

Impatto mediatico

L'atterraggio è stato coperto dai mezzi di comunicazione di massa tradizionali e seguito anche sulle reti sociali . L'ufficio stampa dell'ESA ha attivato un profilo ufficiale per Philae su Twitter , attraverso cui ha gestito una personificazione fittizia della sonda. L' hashtag "#CometLanding" ha guadagnato ampia popolarità. L'attività nel centro di controllo è stata trasmessa in diretta via internet [68] e sono state organizzate varie iniziative, ufficiali e non, nel mondo per seguire l'evento. [69] [70]

Note

Note al testo
  1. ^ La fotocamera OSIRIS a bordo della sonda Rosetta ha raccolto una sequenza di immagini che mostrano la discesa di Philae nei 30 minuti precedenti al primo contatto.
    ( EN ) Emily Baldwin, OSIRIS spots Philae drifting across the comet , su Rosetta Blog , ESA, 17 novembre 2014. URL consultato il 20 novembre 2014 .
  2. ^ L'origine del malfunzionamento non è ancora nota, ma nel 2013 Copenhagen Suborbitals aveva mostrato come la nitrocellulosa - che costituiva il sistema di propulsione degli arpione - è inaffidabile se utilizzata nel vuoto .
    ( DA ) Thomas Djursing, ESA skrev til danske raketbyggere om eksplosiv-problem på Philae , Ingeniøren, 13 novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 . Filmato audio Video , su YouTube . .
  3. ^ Informazioni esatte dei contatti con il suolo sono state ottenute attraverso lo strumento ROMAP.
    ( EN ) K.-H. Glaßm, Rosetta at the comet , su igep.tu-bs.de , Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik. URL consultato il 20 novembre 2014 (archiviato dall' url originale il 17 novembre 2014) .
  4. ^ La cometa Churyumov-Gerasimenko completa una rotazione attorno al proprio asse in 12 ore e 45 minuti.
Fonti
  1. ^ a b ( EN ) Philae lander fact sheet ( PDF ), su dlr.de , DLR. URL consultato il 28 gennaio 2014 .
  2. ^ ( EN ) Jonathan Amos, Rosetta: Date fixed for historic comet landing attempt , in BBC News , BBC.com, 26 settembre 2014. URL consultato il 17 novembre 2014 .
  3. ^ ( EN ) Jonathan Amos, Rosetta mission: Potential comet landing sites chosen , in BBC News , BBC.com, 25 agosto 2014. URL consultato il 17 novembre 2014 .
  4. ^ Giuseppe Conzo, The Analysis of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko , su Astrowatch.net , 2 settembre 2014. URL consultato il 4 ottobre 2014 (archiviato dall' url originale il 6 ottobre 2014) .
  5. ^ ( EN ) J. Biele et al. , The Strength of Cometary Surface Material: Relevance of Deep Impact Results for Philae Landing on a Comet , in Hans U. Käufl, Christiaan Sterken (a cura di), Deep Impact as a World Observatory Event: Synergies in Space, Time, and Wavelength , Springer, 2009, p. 297, DOI : 10.1007/978-3-540-76959-0_38 , ISBN 978-3-540-76958-3 .
  6. ^ a b ( EN ) Jens Biele, Stephan Ulamec, Preparing for Landing on a Comet – The Rosetta Lander Philae ( PDF ), 44th Lunar and Planetary Science Conference. 18–22 Marzo 2013. The Woodlands, Texas. , 2013, LPI Contribution No. 1719. URL consultato il 17 novembre 2014 .
  7. ^ Will Philae successfully land on comet? Thruster trouble heightens drama. , in Christian Science Monitor , 12 novembre 2014.
  8. ^ ( EN ) J.-P. Bibring et al. , The Rosetta Lander ("Philae") Investigations , in Space Science Reviews , vol. 128, 1–4, 2007, pp. 205–220, DOI : 10.1007/s11214-006-9138-2 .
    «The scientific goals of its experiments focus on elemental, isotopic, molecular and mineralogical composition of the cometary material, the characterization of physical properties of the surface and subsurface material, the large-scale structure and the magnetic and plasma environment of the nucleus.» .
  9. ^ a b ( EN ) Lyndsey Gilpin, The tech behind the Rosetta comet chaser: From 3D printing to solar power to complex mapping , in TechRepublic , 14 agosto 2014. URL consultato il 17 novembre 2014 .
  10. ^ ( EN ) Jens Biele, The Experiments Onboard the ROSETTA Lander , in Earth, Moon, and Planets , vol. 90, 1–4, 2002, pp. 445–458, DOI : 10.1023/A:1021523227314 .
  11. ^ ( EN ) Patrick Blau, Rosetta & Philae , su spaceflight101.com . URL consultato il 17 novembre 2014 (archiviato dall' url originale il 15 novembre 2014) .
  12. ^ a b J.-P. BIBRING, THE ROSETTA LANDER (“PHILAE”) INVESTIGATIONS ( PDF ), su rmki.kfki.hu (archiviato dall' url originale il 24 settembre 2015) .
  13. ^ Philae Lander su Twitter , su twitter.com . URL consultato il 25 giugno 2015 .
  14. ^ a b c d Specifiche tecniche lander "Roland" (in ungherese) ( PDF ), su hvt.bme.hu (archiviato dall' url originale il 5 marzo 2016) .
  15. ^ a b c Philae wake-up triggers intense planning , su esa.int .
  16. ^ Andrew Ball, James Garry, Ralph Lorenz, Viktor Kerzhanovich, Planetary landers and Entry probes , su books.google.fr .
  17. ^ Rosetta Lander User Manual - IRIT ( PDF ), su ftp.irit.fr .
  18. ^ Philae Lander facts sheet ( PDF ), su dlr.de .
  19. ^ F. Topputo, A. Ercoli-Finzi, and F. Bernelli-Zazzera, LTS Phase: The Power Production Standpoint ( PDF ) [ collegamento interrotto ] , su aero.polimi.it .
  20. ^ F. Topputo, F. Bernelli-Zazzera, e A. Ercoli-Finzi, On-Comet Power Production: the Case of Rosetta Lander Philae ( PDF ), su dlr.de .
  21. ^ ( EN ) Markus Thiel, Jakob Stocker, Christian Rohe, Norbert I. Komle, Gunter Kargl, Olaf Hillenmaier, The Rosetta Lander Anchoring System ( PDF ), su esmats.eu , European Space Mechanisms and Tribology Symposium, 2003. URL consultato il 13 novembre 2014 .
  22. ^ [file:///N:/Users/luca/Downloads/art%253A10.1007%252Fs11214-006-9081-2.pdf Documento tecnico su sistema MUPUS ] ( PDF ) [ collegamento interrotto ] .
  23. ^ Marco Malaspina, La cometa? Così dura da rompere il martello , su MEDIA INAF , Istituto Nazionale di Astrofisica, 18 novembre 2014. URL consultato il 21 novembre 2014 .
  24. ^ ( EN ) ESA Media Relations Service, Unlocking the secrets of the universe Rosetta lander named Philae , su esa.int , ESA, 5 febbraio 2004. URL consultato il 17 novembre 2014 .
  25. ^ ( EN ) Claudia Mignone, Naming Philae – An interview with 2004 contest winner Serena Olga Vismara , su Rosetta Blog , ESA, 21 ottobre 2014. URL consultato il 17 novembre 2014 .
  26. ^ Andrew J Ball, 1997 .
  27. ^ ( EN ) Rosetta begins its 10-year journey to the_origins of the Solar System , su esa.int , ESA, 2 marzo 2004. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  28. ^ ( EN ) Stunning view of Rosetta skimming past Mars , su esa.int , ESA, 25 febbraio 2007. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  29. ^ ( EN ) Rosetta arrives at comet destination , su esa.int , ESA, 6 agosto 2014. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  30. ^ a b ( EN ) Markus Bauer, Rosetta: Landing site search narrows , su esa.int , ESA, 25 agosto 2014. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  31. ^ ( EN ) Markus Bauer, 'J' marks the spot for Rosetta's lander , su esa.int , ESA, 15 settembre 2014. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  32. ^ Dai un nome al sito J , su asi.it , ASI, 16 ottobre 2014. URL consultato il 18 novembre 2014 (archiviato dall' url originale il 29 novembre 2014) .
  33. ^ ( EN ) Farewell 'J', hello Agilkia , su esa.int , ESA, 4 novembre 2014. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  34. ^ ( EN ) ESA confirms the primary landing site for Rosetta , su esa.int , ESA, 15 ottobre 2014. URL consultato il 18 novembre 2014 .
  35. ^ a b ( EN ) Daniel Scuka, Rosetta lined up for lander delivery , su Rosetta Blog , ESA, 31 ottobre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 .
  36. ^ a b ( EN ) Rosetta and Philae Go for separation , su esa.int , ESA, 12 novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 .
  37. ^ ( EN ) ESA, SEPARATION CONFIRMED! Safe journey @Philae2014! , su ESA Rosetta Mission , Twitter , 12 novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 .
  38. ^ a b J. Amos, Rosetta: Battery will limit life of Philae comet lander , su bbc.com , BBC, 13 novembre 2014. URL consultato il 20 novembre 2014 .
  39. ^ ( EN ) Touchdown! Rosetta's Philae probe lands on comet , su esa.int , ESA, 12 novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 .
  40. ^ Rosetta entra nella storia e 'sbarca' sulla sua cometa , su asi.it , ASI, 12 novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 (archiviato dall' url originale il 29 novembre 2014) .
  41. ^ a b ( EN ) Three touchdowns for Rosetta's lander , su esa.int , ESA, novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 .
  42. ^ ( EN ) Jacob Aron, Problems hit Philae after historic first comet landing , New Scientist, 13 novembre 2014. URL consultato il 19 novembre 2014 .
  43. ^ a b ( EN ) Emily Lakdawalla, Philae status, a day later , su Planetary Society blog , The Planetary Society, 13 novembre 2014. URL consultato il 21 novembre 2014 .
  44. ^ Luigi Bignami, Trovato Philae? Forse sì , su focus.it , 12 giugno 2015. URL consultato il 26 giugno 2015 .
  45. ^ Urtando s'impara: Philae scopre il nucleo soffice e ricco di ghiaccio della cometa 67-P , su Le Scienze , 28 ottobre 2020. URL consultato il 19 novembre 2020 .
  46. ^ ( EN ) Emily Baldwin, Welcome to a comet! , su Rosetta Blog , ESA, 13 novembre 2014. URL consultato il 20 novembre 2014 .
  47. ^ a b ( EN ) Claudia Mignone, How (and where) is Philae? , su Rosetta Blog , ESA, 14 novembre 2014. URL consultato il 20 novembre 2014 .
  48. ^ a b ( EN ) Pioneering Philae completes main mission before hibernation , su esa.int , ESA, 15 novembre 2014. URL consultato il 20 novembre 2014 .
  49. ^ ( EN ) Emily Lakdawalla, Now Philae down to sleep , su Planetary Society blog , The Planetary Society, 15 novembre 2014. URL consultato il 21 novembre 2014 .
  50. ^ a b ( EN ) W. Harwood, Loss of contact with Philae , su spaceflightnow.com , CBS News, 15 novembre 2014. URL consultato il 15 novembre 2014 .
  51. ^ a b ( EN ) Daniel Scuka, Our lander's asleep , su Rosetta Blog , ESA, 15 novembre 2014. URL consultato il 20 novembre 2014 .
  52. ^ ( EN ) Emily Baldwin, Philae settles in dust-covered ice , su Rosetta Blog , ESA, 18 novembre 2014. URL consultato il 21 novembre 2014 .
  53. ^ ( EN ) Emily Baldwin, Did Philae drill the comet? , su Rosetta Blog , ESA, 19 novembre 2014. URL consultato il 21 novembre 2014 .
  54. ^ ( EN ) The quest to find Philae , su blogs.esa.int , 11 giugno 2015. URL consultato il 6 settembre 2016 .
  55. ^ ( EN ) Rosetta's lander faces eternal hibernation , su blogs.esa.int , 12 febbraio 2016. URL consultato il 6 settembre 2016 .
  56. ^ ( EN ) Frank Jordans, Scientists 'confident' comet lander will wake up , su news.yahoo.com , Yahoo News, 17 novembre 2014. URL consultato il novembre 2014 .
  57. ^ ( EN ) Rosetta's lander Philae wakes up from hibernation , su blogs.esa.int . URL consultato il 14 giugno 2015 .
  58. ^ Rosetta team struggles with Philae link , in Earthsky , 29 giugno 2015. URL consultato il 30 giugno 2015 .
  59. ^ Comet's fizzing all over during closest approach to the Sun . Space Exploration Network , Paul Sutherland. 14 August 2015.
  60. ^ Paul Sutherland, Rosetta sends software patch to fix Philae , in Space Exploration Network , 20 luglio 2015. URL consultato il 17 agosto 2015 .
  61. ^ Philae lander fails to respond to last-ditch efforts to wake it , New Scientist , 11 January 2016, accessed 12 January 2016.
  62. ^ ( EN ) Farewell, silent Philae , su blogs.esa.int . URL consultato il 29 luglio 2016 .
  63. ^ ( EN ) PHILAE FOUND! , su blogs.esa.int , 5 settembre 2016. URL consultato il 5 settembre 2016 .
  64. ^ Filmato audio ( EN ) LIVE chat about finding Philae and the end of the Rosetta mission with Dr Matt Taylor, ESA Project Scientist , Euronews , 8 settembre 2016. URL consultato l'8 settembre 2016 .
  65. ^ @DutchSpace, Philae Live Telemetry , su isee3.p3s.nl . URL consultato il 16 giugno 2015 .
  66. ^ Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) * Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) , su www.musc.dlr.de . URL consultato il 16 giugno 2015 .
  67. ^ Manuale d'uso del lander ( PDF ), su ftp.irit.fr .
  68. ^ ( EN ) Live updates: Rosetta mission comet landing , su esa.int , ESA, 12 novembre 2014. URL consultato il 3 dicembre 2014 .
  69. ^ ( EN ) Call for Media Opportunities to follow Rosetta mission's historic comet landing , su esa.int , ESA, 16 ottobre 2014. URL consultato il 3 dicembre 2014 .
  70. ^ ( EN ) Mikey Smith, Rosetta probe landing RECAP: The spacecraft's historic comet landing as it happened , su mirror.co.uk , Mirror online, 12 novembre 2014. URL consultato il 3 dicembre 2014 .

Bibliografia

Altri progetti

Collegamenti esterni

Astronautica Portale Astronautica : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di astronautica
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Philae_(sonda_spaziale)&oldid=122111559 "