I torsdags fulgte vi her på Scienceblog spændte med i rumsonden Philaes landing på komet 67P Churyumov-Gerasimenko. Torsdag aften så det ud til at alt var gået fint, men fredag var det klart at selvom Philae stod på kometens overflade var alt ikke gået ganske efter planen og hen over weekenden udspillede der sig et sandt drama, hvor det lykkedes Philae i kapløb med tiden at gennemføre hele sin primære pakke af målinger inden batteriet løb tør for strøm.

Det er et spændende øjeblik hver gang en rumsonde lander på et legeme i Solsystemet. Der er stor offentlig interesse, og det er forståeligt at man fra diverse rumorganisationers side benytter lejligheden til et stort publicity-fremstød. Set i bakspejlet har jeg dog i dette tilfælde en smule ondt af de ingeniører som med verdens øjne hvilende på sig fik få minutter til at erklære om landingen var gået godt. De sagde at alt så godt ud, og så kørte møllen med det ene jakkesæt efter det andet, der holdt formfuldendte taler om Europas rumprogram og dets fortræffeligheder.

Imens – ved vi nu – svævede Philae lige så stille op, og væk fra kometen igen. Ved landingen var den første blok af videnskabelige målinger sat i gang og Philae udførte troligt sine målinger, blandt andet  af magnetfelt og elektrisk felt i rummet omkring sig, og kommunikerede stabilt med Rosetta. Af feltmålingerne var det forholdsvist hurtigt klart at sonden stadig roterede, omend anderledes end på vejen ned, men af selve det faktum at den første sekvens af målinger var gået i gang kunne man konkludere at sondens ben havde haft kontakt med overfladen. Philae havde ramt overfladen næsten præcist på det planlagte sted, med omkring 1 m/s, men eftersom de dyser, der skulle presse den ned mod overfladen, ikke virkede, og de harpuner, der skulle fastgøre den HELLER ikke aktiverede var den simpelthen sprunget tilbage fra overfladen og var nu for udadgående med omkring 38 cm/s.

Jeg havde personligt forventet at kometens overflade ville være enormt blød og porøs og havde derfor ventet at landingen ville gå uden problemer trods de defekte dyser, hvilket jeg gladeligt havde sagt til højre og venstre. Men jeg tog tydeligvis fejl. Her er en grafik som viser før/efter billeder af stedet, hvor Philae første gang ramte kometen.

Billeder fra Rosetta, der viser Philae lige inden og lige efter den første gang ramte kometen. Kilde: ESA.

Det må have været en besynderlig fornemmelse for de første, der indså at Philae IKKE stod på overfladen, men svævede afsted ude i rummet, mens fejringen af den successfulde landing stod på. To timer tog det, før Philae ramte overfladen igen, og den var  omkring en kilometer oppe da den var højest. Kometen er ikke mere end 4-5 km i diameter og undvigelseshastigheden er i omegnen af 1 m/s. Philae var uhyggeligt tæt på simpelthen at springe af kometen og forsvinde ud i rummet !

Heldigvis KOM Philae ned igen og efter yderligere et lille hop på 7 minutter landede den et endnu ikke præcist identificeret sted. Desværre var den landet om ikke ligefrem nede i et hul så dog lige op ad en klippevæg og den står ikke vandret på overfladen men hælder ret kraftigt. Det betyder for det første at der var væsentligt mindre sollys til rådighed end ventet og for det andet gav landerens atypiske orientering anledning til en del bekymring: Stod den fast nok til at aktivere de forskellige bevægelige dele, eksempelvis boret, der skulle tage prøver fra undergrunden ?

Det første billede fra Philae, der blev offentliggjort efter landingen. Det ene af landerens tre ben ses i forgrunden. Kilde: ESA

Philaes mission var planlagt til at bestå af to faser:

1) en kort, første fase, på omkring tre døgn, hvor den primært ville trække strøm fra batteriet og hvor den ville lave målinger med alle instrumenter. Inklusiv, og måske mest vigtigt, prøveopsamlingen fra overfladen

2) en langstrakt, anden fase, hvor landeren ville klare sig med meget lidt energi fra de små solpaneler og fortsætte med at benytte et par af de passive eksperimenter (for eksempel målinger af elektrisk og magnetisk felt) for at se efter ændringer efterhånden som kometen nærmer sig Solen over de kommende måneder.

Det blev hurtigt klart at, på grund af den uheldige landing på et sted med meget lidt sol, ville den første fase blive afkortet og den anden fase formentlig helt umulig. Dette igangsatte et kapløb med tiden for at færdiggøre alle målinger i den første fase inden landerens batterier døde helt. Det kulminerede lørdag , hvor man kommanderede den sidste, men uhyre vigtige sekvens, til at aktivere boret til prøvetagning og efterfølgende analyse. På det tidspunkt var der omkring 100 Watt-timer tilbage i batteriet og sekvensen var modelleret til at koste 80 Watt-timer, men med en del usikkerhed med hensyn til hvorvidt batteriets temperatur ville holde sig stabilt. Det var MEGET tæt på at der ikke var strøm til at gennemføre, men kommandoen blev sendt inden Rosetta forsvandt under horisonten og så var det bare at vente indtil lørdag aften for at høre om sekvensen var færdiggjort.

Jeg var skrækslagen ved tanken om at Philae kunne have gennemført den første analyse nogensinde af materialet inde i en komet, skrevet data til sin harddisk, men så have kørt batteriet dødt inden man kunne kommunikere med Rosetta igen. HELDIGVIS gik det ikke sådan og vi fik igen kontakt med Philae lørdag aften og modtog bekræftelse på at hele sekvensen var gennemført og Philae derfor havde gennemført hele sin primære fase som planlagt. Alle data blev sendt til Jorden og kort derefter, lidt efter midnat lørdag nat modtog man den sidste kommunikation fra Philae inden den gik i en dvaletilstand på grund af for lidt strøm.

Der er en lillebitte chance for at Philae vil vågne op igen om mange måneder, når kometen er tættere på Solen, men det må siges at være yderst usandsynligt. Derimod er det nok en given sag at Rosetta på et tidspunkt vil finde ud af præcist hvor Philae landede og tage billeder af den. Lige nu er Rosetta ret langt fra kometen, men når den igen kommer ind på 10 km afstand eller tættere vil dens kameraer helt givet kunne se Philae, så forvent nogle billeder af landeren til den tid.

I mellemtiden er det store spørgsmål i mit hoved, hvor godt prøvetagningen gik. Vi ved at boret kørte ud i sin fulde længde. Hele aktiviteten blev gennemført som planlagt inklusiv den fulde analyse. Det vi IKKE ved er om Philae stod på en måde, så boret kunne nå overfladen, eller om det bare drejede rundt i det tomme rum fordi landeren stod og hældede med et ben op i luften. Det vil være tydeligt fra de indhentede analysedata. De målinger er i mine øjne helt afgørende for Philaes mission. MED dem er det en blændende succes trods den manglende anden fase. UDEN dem kan Philaes landing kun kaldes en delvis success (selvom jeg til hver en tid vil kalde Rosetta-mission som helhed for en klar success). I en senere post vil jeg forsøge at udrede, hvad det ér vi håber på at måle inde i en komet, og hvorfor det er så spændende.

 

 

 

[Dette blogindlæg var en livedækning af ESAs landing på overfladen af en komet, skrevet af tre af Scienceblogs bloggere. Hvert afsnit er stemplet med klokkeslet for tilføjelsen samt navn på den, der skrev.]

21.15: For at opsummere dagen: Landingsfartøjet Philae er landet på kometen, på trods af problemer med raketmotorer og et par harpuner, som slet ikke blev affyret. Sonden er altså ikke forankret til overfladen og holdes kun nede af den virkelig svage tyngdekraft. På pressemødet blev der ikke vist nyere billeder, end dem vi allerede har linket til herunder. Man kunne til gengæld fortælle, at de tilbagesendte data kunne fortolkes sådan, at sonden i første gang hoppede op fra overfladen igen og svævede langsomt rundt i nogen tid, før den igen landede på overfladen, hvor den formentlig nu står fast. Forbindelsen til fartøjet er forsvundet, hvilket skyldes, at Rosetta er under horisonten og radioforbindelsen er midlertidigt væk. Dette er helt planmæssigt. I morgen holder ESA pressemøde klokken 14.00 med de nyeste resultater. /Klaus

20.10: Pressekonferencen er netop startet, 10 minutter forsinket. /Klaus

19.55: ESA holder pressekonference her klokken 20. Du kan følge det live via rosetta.esa.int. /Klaus

19.18: Og så er der et billede fra overfladen ganske kort før landingen. /Klaus

19.00: Så er der de første billeder fra landingen (3 km afstand fra kometen) /Jonas

17.52: Ifølge den sidste opdatering landede Philae blødt, men dens harpuner blev ikke affyret. De er derfor ikke helt sikker på hvor stabilt landeren står på overfladen. Muligvis skal de prøve på forankre modulet igen, situationen analyseres. /Jonas

17.30: Vi venter på de første billeder fra landingssekvensen og de første billeder fra overfladen af en komet. De er formentligt klare engang efter kl 18.00. /Jonas

17.10 : De er sikker på Philae er landet! Landingsgearet virkede som det skulle og de har forbindelse til landeren. Nu skal vi se hvad den siger. /Jonas

17.06: Telemetrien analyseres, hvor godt eller skidt er det gået? /Jonas

17.04: Så skete det! Vi har landet en rumsonde på en komet tumlende rundt i fuld fart på vej gennem solsystemet. En helt fantastisk bedrift! /Jonas

16.47: 67P Churyumov-Gerasimenko (og Rosetta og Philae) er 511 millioner kilometer fra jorden, det tager signalet ca. 28 minutter at nå os med lysets hastighed. /Jonas

16.42: Alle venter spændt i kontrolrummet… /Klaus

16:27: Landingen kommer til at ske i de næste minutter, men vi vil først vide hvad der er skete om en lille halv time /Jonas

16:07: Og her er billedet den anden vej. Ser lidt ensomt ud derude. /Jonas

15:30: Så fik vi et billede af Rosetta taget af Philae lige efter de blev adskilt. Der er lidt grums, men man kan godt se nogle detaljer. Venter spændt på billeder taget nedad mod kometen under landingen. /Jonas

15:13: For at trykke landeren ned mod overfladen mens den bliver fastgjort har man nogle små gasdyser og det er de dyser, som øjensynligt  ikke fungerer. Emily Lakdawalla hos Planetary Society har flere detaljer. For at klargøre dyserne skulle en lille nål prikke hul på en gasbeholder. Men efter at nålen var aktiveret målte man ikke noget tryk inde i dyse-kammeret som man ellers forventede. Der ER en lille mulighed for at det faktisk er trykmåleren, der ikke virker, men det mest sandsynlige er nok at dyserne ikke er funktionelle. Man besluttede at gå videre med landingen alligevel, da det ikke er et problem, som man kan gøre noget ved. Det bliver ikke bedre af at vente med landingen til næste uge. Nu må vi bare håbe på at overfladen er blød og porøs nok til at stoppe landeren uden at den springer tilbage når den rammer overfladen. /Kjartan

15:06: Landeren har ikke selv noget aktivt styringssystem. Rosetta manøvrerede så den bevægede sig direkte ind mod kometen med omkring 3 km/t og slap så landeren. Derefter vil Rosetta så dreje af for selv at undgå kollision. Det hele ses i denne video hvor selve landingsmanøvren begynder omkring 0:45. Lige nu glider landeren altså simpelthen ind mod kometen med omkring 3 km/t. /Kjartan

14:34: ESA har meddelt at man modtager data fra de videnskabelige instrumenter på Philae, og alt ser ud som ventet, inklusiv billeder af Rosetta fra efter separationen, men de har ikke vist os nogen billeder endnu. /Kjartan

13:52: Og her er en video der forklarer missionen og instrumenterne om bord ved hjælp af en LEGO Philea. /Jonas

13:26:  Astronomy Picture of the Day har i dag en fin grafik der viser de videnskabelige instrumenter Philea er spækket med. /Jonas

12:49: De første billeder af Rosetta set fra landeren skulle være på Jorden omkring 13:40. /Kjartan

12:42: Fordi kometen er så lille er tyngdeaccellerationen på overfladen uhyre svag. Den præcise værdi varierer kraftigt fra sted til sted fordi kometen ikke er kugleformet men et rimeligt bud er 0.2 mm/s^2, hvilket er 1/50.000 af værdien på jordoverfladen. Den svage tyngdekraft er en helt særlig udfordring for landeren som skal fastgøres til overfladen med en harpun og et bor i hvert af de tre ben. /Kjartan

12:30: Kommunikationen fra landeren Philae til Jorden går via “moderskibet” Rosetta, som selvfølgelig har de største antenner og mest strøm. For at sende Philae afsted skulle Rosetta vende på en sådan måde, at der ikke var radiokontakt mellem de to, men nu har Rosetta vendt sig efter afsendelsen og radiokontakten er altså bekræftet. /Kjartan

12.12: De har nu fået etableret et telemetrisignal fra Philea via Rosetta ned til os. Hvis vi er heldige får vi snart et billede som landeren tog kort efter separeringen./Jonas

11.22: Min favorit nørdede web-tegneserie XKCD har også et live event til landingen. /Jonas

10.46: På Aarhus Universitet sidder en forsker og følger særlig meget med i kometlandingen. Læs den spændende historie på sciencenordic.com. /Klaus

10.43: Videnskab.dk har skrevet noget om problemerne med Philea’s landingsraketter. /Jonas

10.05: Så er signalet modtaget: Philae har foretaget en succesfuld adskillelse fra Rosetta! En særdeles vigtig milepæl frem mod selve landingen, som vil ske omkring klokken 17. Bemærk i øvrigt at begivenhederne finder sted godt 28 minutter, før vi hører om dem. Det skyldes radiosignalernes lange rejse fra kometen til Jorden. /Klaus

09.47: Nu er det kun et lille kvarter før Philae frakobles fra Rosetta. Instrumenter tændes og Landeren går over til sin egen strømforsyning. /Jonas

09.40: I Århus følger man spændt med på virksomheden Terma, som har leveret Rosettas 8 kg strømforsyning. Læs artiklen her. /Klaus

08.45: Problemerne man har opdaget ved landingsmodulet er at de små raketter på toppen åbenbart ikke virker. De skulle ellers presse Philae mod kometen mens isskruer i landerens føder og harpuner under den forankres i kometen. Nu må vi jo se om det også går uden… /Jonas

08.00: Det er i dag at den europæiske Rosetta-mission sætter landeren Philae ned på kometen 67P Churyumov-Gerasimenko. Første gang nogensinde at en rumsonde lander på en komet. Vi vil forsøge at opdatere i løbet af dagen.

ESA’s live webcast kan findes på rosetta.esa.int. Planetary society har en rigtig fin oversigtsartikel med en glimrende tidslinje over hvad der skal foregå i løbet af dagen. Man kan også følge med på twitter #CometLanding. Se også vores tidligere indlæg om Rosetta her og her.

Det, vi venter på lige nu er den sidste go/nogo beslutning klokken 8:35. Foreløbigt er programmet uændret trods nogle mindre problemer i løbet af natten. Hvis beslutningen er “go” klokken 8:35 vil kommandoen blive sendt til Rosetta om at frigøre landeren Philae. Beskeden om at landeren er fri og på vej ned mod kometen vil blive modtaget på jorden klokken 10:03.

Rosetta frigør landeren 22.5 km over kometens overfladen og landeren falder derefter frit i 7 timer ned mod kometens overflade. Meldingen om at landingen (forhåbentlig) er en success vil blive modtaget på Jorden klokken 17.

Der er ingen tivivl om at det her er en kompleks manøvre, som ingen har forsøgt før med en del ubekendte. Ikke mindst hvad er de nøjagtige egenskaber for kometens overflade ? Hvor hård eller porøs ? Det KAN gå galt. Men forhåbentlig går alt vel og vi kan ånde lettet op klokken 17. /Kjartan