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Filae
Módulo de aterrizaje philae (bg transparente) .png
Ilustración de Philae
Tipo de misión Aterrizador de cometas
OperadorAgencia Espacial Europea  / DLR
ID COSPAR2004-006C
Sitio webwww .esa .int / rosetta
Duración de la misiónPlanificado: de 1 a 6 semanas
Activo: del 12 al 14 de noviembre de 2014
Hibernación: del 15 de noviembre de 2014 al 13 de junio de 2015
Propiedades de la nave espacial
FabricanteDLR  / MPS  / CNES  / ASI
Masa de lanzamiento100 kg (220 libras) [1]
Masa de carga útil21 kg (46 libras) [1]
Dimensiones1 × 1 × 0,8 m (3,3 × 3,3 × 2,6 pies) [1]
Energía32 vatios a 3 AU [2]
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento2 de marzo de 2004, 07:17  UTC ( 2004-03-02UTC07: 17 )
CoheteAriane 5G + V-158
Sitio de lanzamientoKourou ELA-3
ContratistaArianespace
Fin de la misión
Ultimo contacto9 de julio de 2015, 18:07  UTC ( 2015-07-09UTC18: 08 )
Módulo de aterrizaje 67P / Churyumov – Gerasimenko
Fecha de aterrizaje12 de noviembre de 2014, 17:32 UTC [3]
Lugar de aterrizajeAbydos [4]
Instrumentos
APXSEspectrómetro de rayos X de partículas alfa
CIVAAnalizador visible e infrarrojo del núcleo del cometa
CONSERVARExperimento de sondeo del núcleo del cometa por transmisión de ondas de radio
COSACMuestreo y composición de cometas
MUPUSSensores multipropósito para ciencia de superficies y subsuperficies
PTOLOMEOCromatógrafo de gases y espectrómetro de masas de resolución media
ROLISSistema de imágenes Rosetta Lander
ROMAPMagnetómetro y monitor de plasma Rosetta lander
SD2Muestreo, perforación y distribución
SÉSAMOExperimento de supervisión acústica y sondeo eléctrico de superficie [5]
CASSEExperimento de sondeo de superficie acústica de cometas
OSCUROMonitor de impacto de polvo
PÁGINASSonda de permisividad
 

Philae ( / f aɪ l i / [6] o / f i l eɪ / [7] ) es un robot Agencia Espacial Europea Lander que acompañó a la Rosetta nave espacial [8] [9] hasta que se separó a tierra en la cometa 67P / Churyumov – Gerasimenko , diez años y ocho meses después de partir de la Tierra. [10] [11] [12] El 12 de noviembre de 2014, Filaeaterrizó en el cometa, pero rebotó cuando sus arpones de anclaje no se desplegaron y un propulsor diseñado para mantener la sonda en la superficie no disparó. [13] Después de rebotar en la superficie dos veces, Philae logró el primer aterrizaje "suave" (no destructivo) en el núcleo de un cometa , [14] [15] [16] aunque el aterrizaje final e incontrolado del módulo de aterrizaje lo dejó en un optima ubicacion y orientacion. [17]

A pesar de los problemas de aterrizaje, los instrumentos de la sonda obtuvieron las primeras imágenes de la superficie de un cometa. [18] Varios de los instrumentos en Philae hicieron el primer análisis directo de un cometa, enviando datos que serían analizados para determinar la composición de la superficie. [19] En octubre de 2020, la revista científica Nature publicó un artículo que reveló lo que se determinó que Philae había descubierto mientras estaba en funcionamiento en la superficie de 67P / Churyumov – Gerasimenko. [20]

El 15 de noviembre de 2014, Philae entró en modo seguro , o hibernación, después de que sus baterías se agotaron debido a la reducción de la luz solar y una orientación de la nave espacial fuera de lo nominal en el lugar del accidente. Los controladores de la misión esperaban que la luz solar adicional en los paneles solares pudiera ser suficiente para reiniciar el módulo de aterrizaje. [21] Philae se comunicó esporádicamente con Rosetta del 13 de junio al 9 de julio de 2015, [22] [23] [24] pero luego se perdió el contacto. La ubicación del módulo de aterrizaje se identificó a unas pocas decenas de metros, pero no se vio. Philae , aunque silencioso, finalmente fue identificado sin ambigüedades, acostado de costado en una profunda grieta en la sombra de un acantilado, en fotografías tomadas porRosetta el 2 de septiembre de 2016 cuando el orbitador fue enviado en órbitas más cercanas al cometa. El conocimiento de su ubicación ayudará a interpretar las imágenes que envió. [4] [25] El 30 de septiembre de 2016, la nave espacial Rosetta terminó su misión al estrellarse en la región Ma'at del cometa. [26]

El módulo de aterrizaje lleva el nombre del obelisco de Philae , que tiene una inscripción bilingüe y se usó junto con la Piedra Rosetta para descifrar los jeroglíficos egipcios . Philae fue monitoreado y operado desde el Centro de Control de Lander de DLR en Colonia , Alemania. [27]

Misión [ editar ]

Reproducir medios
Informe en vídeo del Centro Aeroespacial Alemán sobre la misión de aterrizaje de Philae . (10 min, inglés, en HD de 1080p)

La misión de Philae era aterrizar con éxito en la superficie de un cometa, adherirse y transmitir datos sobre la composición del cometa. La nave espacial Rosetta y el módulo de aterrizaje Philae se lanzaron en un cohete Ariane 5G + desde la Guayana Francesa el 2 de marzo de 2004, a las 07:17 UTC, y viajaron durante 3.907 días (10,7 años) a Churyumov-Gerasimenko. A diferencia de la sonda Deep Impact , que por diseño golpeó el núcleo del cometa Tempel 1 el 4 de julio de 2005, Philaeno es un impactador. Algunos de los instrumentos del módulo de aterrizaje se utilizaron por primera vez como sistemas autónomos durante el sobrevuelo a Marte el 25 de febrero de 2007. CIVA, uno de los sistemas de cámaras, devolvió algunas imágenes mientras los instrumentos Rosetta estaban apagados, mientras que ROMAP tomó medidas del Magnetosfera marciana . La mayoría de los otros instrumentos necesitan contacto con la superficie para su análisis y permanecieron fuera de línea durante el sobrevuelo. Una estimación optimista de la duración de la misión después del aterrizaje fue de "cuatro a cinco meses". [28]

Objetivos científicos [ editar ]

Los objetivos de la misión científica se han resumido de la siguiente manera:

"Los objetivos científicos de sus experimentos se centran en la composición elemental , isotópica , molecular y mineralógica del material cometario, la caracterización de las propiedades físicas del material de la superficie y el subsuelo, la estructura a gran escala y el entorno magnético y plasmático del núcleo. En en particular, las muestras de la superficie y del subsuelo serán adquiridas y analizadas secuencialmente por un conjunto de instrumentos. Las mediciones se realizarán principalmente durante el descenso y durante los primeros cinco días posteriores al aterrizaje ". [29]

Operaciones de aterrizaje y superficie [ editar ]

Representación de Philae en Churyumov-Gerasimenko

Philae permaneció unido a la nave espacial Rosetta después de reunirse con Churyumov-Gerasimenko el 6 de agosto de 2014. El 15 de septiembre de 2014, la ESA anunció el "Sitio J" en el lóbulo más pequeño del cometa como destino del módulo de aterrizaje. [30] Tras un concurso público de la ESA en octubre de 2014, el sitio J pasó a llamarse Agilkia en honor a la isla de Agilkia . [31]

Se realizó una serie de cuatro comprobaciones Go / NoGo del 11 al 12 de noviembre de 2014. Una de las pruebas finales antes del desprendimiento de Rosetta mostró que el propulsor de gas frío del módulo de aterrizaje no funcionaba correctamente, pero se dio el "Go" de todos modos, ya que no se pudo reparar. [32] [33] Philae se separó de Rosetta el 12 de noviembre de 2014 a las 08:35 UTC SCET . [34] [35]

Eventos de aterrizaje [ editar ]

Señal de Rosetta recibida en ESOC en Darmstadt, Alemania (20 de enero de 2014)

La señal de aterrizaje de Philae fue recibida por las estaciones de comunicaciones terrestres a las 16:03 UTC después de un retraso de 28 minutos. [1] [36] Desconocido para los científicos de la misión en ese momento, el módulo de aterrizaje había rebotado. Comenzó a realizar mediciones científicas mientras se alejaba lentamente del cometa y volvía a descender, confundiendo al equipo científico. [37] Un análisis más detallado mostró que rebotó dos veces. [38] [39]

El primer contacto de Philae con el cometa ocurrió a las 15:34:04 UTC SCET. [40] La sonda rebotó en la superficie del cometa a 38 cm / s (15 pulgadas / s) y se elevó a una altitud de aproximadamente 1 km (0,62 millas). [39] En perspectiva, si el módulo de aterrizaje hubiera superado los 44 cm / s (17 pulgadas / s), habría escapado de la gravedad del cometa. [41] Después de detectar el aterrizaje, la rueda de reacción de Philae se apagó automáticamente, lo que provocó que su impulso se transfiriera de nuevo al módulo de aterrizaje. Esto hizo que el vehículo comenzara a girar cada 13 segundos. [40] Durante este primer rebote, a las 16:20 UTC SCET, se cree que el módulo de aterrizaje golpeó una prominencia en la superficie. , lo que ralentizó su rotación a una vez cada 24 segundos y envió a la nave a caídas. [40] [42] Philae aterrizó por segunda vez a las 17:25:26 UTC SCET y rebotó a 3 cm / s (1.2 in / s). [39] [40] El módulo de aterrizaje se detuvo por última vez en la superficie a las 17:31:17 UTC SCET. [40] Se asienta en un terreno accidentado, aparentemente a la sombra de un acantilado cercano o de la pared de un cráter, y está inclinado en un ángulo de alrededor de 30 grados, pero por lo demás no presenta daños. [43] Su ubicación final se determinó inicialmente mediante el análisis de datos de CONSERT en combinación con el modelo de forma de cometa basado en imágenes del orbitador Rosetta , [44]y más tarde precisamente por imágenes directas de Rosetta . [4]

Un análisis de telemetría indicó que el impacto inicial fue más suave de lo esperado, [45] que los arpones no se habían desplegado y que el propulsor no había disparado. [46] [13] El sistema de propulsión de arpón contenía 0,3 gramos de nitrocelulosa , que según Copenhagen Suborbitals en 2013 no era fiable en el vacío. [47]

Pérdida de operaciones y comunicación [ editar ]

Philae 's sitio de aterrizaje previsto Agilkia (Sitio J)

La batería principal fue diseñada para alimentar los instrumentos durante aproximadamente 60 horas. [48] ​​La ESA esperaba que una batería recargable secundaria se llenara parcialmente con los paneles solares conectados al exterior del módulo de aterrizaje, pero la luz solar limitada (90 minutos por día cometa de 12,4 horas [49] ) en el lugar de aterrizaje real era inadecuada. para mantener las actividades de Philae , al menos en esta fase de la órbita del cometa. [50] [51]

En la mañana del 14 de noviembre de 2014, se estimó que la carga de la batería sería suficiente para continuar con las operaciones durante el resto del día. Después de obtener primero datos de instrumentos cuya operación no requirió movimiento mecánico, que comprenden alrededor del 80% de las observaciones científicas iniciales planificadas, se ordenó el despliegue tanto del penetrador de suelo MUPUS como del taladro SD2. Posteriormente, se devolvieron los datos MUPUS [52] , así como los datos de COSAC y Ptolomeo. Un conjunto final de datos CONSERT también fue descargado hacia el final de las operaciones. Durante la sesión de transmisión de la noche, Philae se elevó 4 centímetros (1,6 pulgadas) y su cuerpo giró 35 grados para colocar de manera más favorable el panel solar más grande para capturar la mayor cantidad de luz solar en el futuro. [53] [54]Poco después, la energía eléctrica se redujo rápidamente y todos los instrumentos se vieron obligados a apagarse. La velocidad del enlace descendente se redujo a un mínimo antes de detenerse. [49] El contacto se perdió el 15 de noviembre a las 00:36 UTC. [55]

El administrador de módulos de aterrizaje del Centro Aeroespacial Alemán , Stephan Ulamec, declaró:

Antes de quedarse en silencio, el módulo de aterrizaje pudo transmitir todos los datos científicos recopilados durante la Primera Secuencia Científica ... Esta máquina funcionó magníficamente en condiciones difíciles, y podemos estar completamente orgullosos del increíble éxito científico que Philae ha logrado. [55]

Resultados del instrumento [ editar ]

Los datos del instrumento SESAME determinaron que, en lugar de ser "suave y esponjoso" como se esperaba, el primer sitio de aterrizaje de Philae contenía una gran cantidad de hielo bajo una capa de material granular de unos 25 cm (9,8 pulgadas) de profundidad. [56] Encontró que la resistencia mecánica del hielo era alta y que la actividad cometaria en esa región era baja. En el sitio de aterrizaje final, el instrumento MUPUS no pudo penetrar muy lejos en la superficie del cometa, a pesar de que la potencia se incrementó gradualmente. Se determinó que esta área tenía la consistencia de hielo sólido [57] [58] o piedra pómez . [59]

En la atmósfera del cometa, el instrumento COSAC detectó la presencia de moléculas que contienen carbono e hidrógeno. Los elementos del suelo no pudieron evaluarse porque el módulo de aterrizaje no pudo perforar la superficie del cometa, probablemente debido al hielo duro. [60] El taladro SD2 pasó por los pasos necesarios para entregar una muestra de superficie al instrumento COSAC, [57] pero nada ingresó a los hornos COSAC. [61]

Tras el primer aterrizaje de Philae en la superficie del cometa, COSAC midió el material en la parte inferior del vehículo, que fue perturbado por el aterrizaje, mientras que el instrumento Ptolomeo midió el material en la parte superior del vehículo. Se detectaron dieciséis compuestos orgánicos , cuatro de los cuales se vieron por primera vez en un cometa, entre ellos acetamida , acetona , isocianato de metilo y propionaldehído . [62] [63] [64]

Despertar y posterior pérdida de comunicación [ editar ]

Cometa Churyumov – Gerasimenko en septiembre de 2014 según la imagen de Rosetta

El 13 de junio de 2015 a las 20:28 UTC, los controladores de tierra recibieron una transmisión de 85 segundos de Philae , enviada por Rosetta , que indica que el módulo de aterrizaje estaba en buen estado de salud y había recargado suficientemente sus baterías para salir del modo seguro . [22] [65] Philae envió datos históricos que indicaban que, aunque había estado operando antes del 13 de junio de 2015, no había podido contactar a Rosetta antes de esa fecha. [22] El módulo de aterrizaje informó que estaba operando con 24 vatios de energía eléctrica a -35 ° C (-31 ° F). [sesenta y cinco]

El 19 de junio de 2015 se confirmó un nuevo contacto entre Rosetta y Philae . [66] La primera señal se recibió en tierra desde Rosetta a las 13:37 UTC, mientras que una segunda señal se recibió a las 13:54 UTC. Estos contactos duraron aproximadamente dos minutos cada uno y entregaron datos de estado adicionales. [66] Para el 26 de junio de 2015, había habido un total de siete contactos intermitentes entre el módulo de aterrizaje y el orbitador. [67] Había dos oportunidades de contacto entre las dos naves espaciales cada día terrestre, pero su duración y calidad dependían de la orientación de la antena transmisora ​​en Philae y la ubicación de Rosetta.a lo largo de su trayectoria alrededor del cometa. De manera similar, cuando el cometa giraba, Philae no siempre estaba a la luz del sol y, por lo tanto, no siempre generaba suficiente energía a través de sus paneles solares para recibir y transmitir señales. Los controladores de la ESA continuaron intentando establecer una duración de contacto estable de al menos 50 minutos. [67]

Si Philae hubiera aterrizado en el sitio planeado de Agilkia en noviembre de 2014, su misión probablemente habría terminado en marzo de 2015 debido a las temperaturas más altas de esa ubicación a medida que aumentaba la calefacción solar. [68] En junio de 2.015 , Philae 's experimento restante clave fue que perforar en la superficie del cometa para determinar su composición química. [69] Los controladores de tierra enviaron comandos para encender el instrumento de radar CONSERT el 5 de julio de 2015, pero no recibieron respuesta inmediata del módulo de aterrizaje. La confirmación se recibió finalmente el 9 de julio, cuando el módulo de aterrizaje transmitió los datos de medición del instrumento. [70]

Inmediatamente después de su reactivación, los datos de mantenimiento sugirieron que los sistemas del módulo de aterrizaje estaban en buen estado, y el control de la misión cargó comandos para que Rosetta estableciera una nueva órbita y un nadir a fin de optimizar las comunicaciones, los diagnósticos y permitir nuevas investigaciones científicas con Philae . [68] [71] [72] Sin embargo, los controladores tuvieron dificultades para establecer una conexión de comunicaciones estable con el módulo de aterrizaje. La situación no se vio favorecida por la necesidad de mantener a Rosetta a una distancia mayor y más segura del cometa a medida que se volvía más activo. [73] La última comunicación fue el 9 de julio de 2015, [24] y los controladores de misión no pudieron dar instruccionesPhilae para realizar nuevas investigaciones. [74] [75] Posteriormente, Philae no respondió a más comandos y, para enero de 2016, los controladores reconocieron que no era probable que se produjeran más comunicaciones. [76]

El 27 de julio de 2016, a las 09:00  UTC , la ESA apagó la Unidad Procesadora del Sistema de Soporte Eléctrico (ESS) a bordo de Rosetta , lo que imposibilitó la comunicación con Philae . [77] [78]

Ubicación [ editar ]

El módulo de aterrizaje fue localizado el 2 de septiembre de 2016 por la cámara de ángulo estrecho a bordo de Rosetta mientras descendía lentamente hacia el cometa. [4] La búsqueda del módulo de aterrizaje había continuado durante la misión Rosetta , utilizando datos de telemetría y comparación de imágenes tomadas antes y después del aterrizaje del módulo de aterrizaje, buscando signos de la reflectividad específica del módulo de aterrizaje. [79]

El área de búsqueda se redujo al candidato más prometedor, lo que fue confirmado por una imagen tomada a una distancia de 2,7 km (1,7 millas), que muestra claramente el módulo de aterrizaje. El módulo de aterrizaje se encuentra de lado encajado en una grieta oscura del cometa, lo que explica la falta de energía eléctrica y la comunicación adecuada con la sonda. [4] Conocer su ubicación exacta proporciona la información necesaria para poner los dos días de ciencia de Philae en el contexto adecuado. [4]

Diseño [ editar ]

Rosetta y Philae

El módulo de aterrizaje fue diseñado para desplegarse desde el cuerpo principal de la nave espacial y descender desde una órbita de 22,5 kilómetros (14 millas) a lo largo de una trayectoria balística . [80] Aterrizaría sobre la superficie del cometa a una velocidad de alrededor de 1 metro por segundo (3,6 km / h; 2,2 mph). [81] Las patas fueron diseñadas para amortiguar el impacto inicial y evitar rebotes, ya que la velocidad de escape del cometa es de solo 1 m / s (3,6 km / h; 2,2 mph), [82] y la energía del impacto estaba destinada a impulsar tornillos de hielo. en la superficie. [83] Philae debía disparar un arpón hacia la superficie a 70 m / s (250 km / h; 160 mph) para anclarse. [84] [85] Un propulsor en la cima de Philaeiba a haber disparado para disminuir el rebote tras el impacto y reducir el retroceso del disparo de arpón. [32] Durante el aterrizaje, los arpones no dispararon y el propulsor no funcionó, lo que provocó un aterrizaje de contacto múltiple. [46] [13]

Las comunicaciones con la Tierra utilizaron el orbitador Rosetta como estación de retransmisión para reducir la energía eléctrica necesaria. Se planeó que la duración de la misión en la superficie fuera de al menos una semana, pero se consideró posible una misión prolongada que duraría meses. [ cita requerida ]

La estructura principal del módulo de aterrizaje está hecha de fibra de carbono , con forma de placa que mantiene la estabilidad mecánica, una plataforma para los instrumentos científicos y un "sándwich" hexagonal para conectar todas las partes. La masa total es de unos 100 kilogramos (220 libras). Su exterior está cubierto con células solares para la generación de energía. [11]

La misión Rosetta se planeó originalmente para encontrarse con el cometa 46P / Wirtanen . Una falla en un vehículo de lanzamiento Ariane 5 anterior cerró la ventana de lanzamiento para alcanzar el cometa con el mismo cohete. [86] Resultó en un cambio en el objetivo del cometa 67P / Churyumov – Gerasimenko . [86] La mayor masa de Churyumov-Gerasimenko y el aumento de la velocidad de impacto resultante requirieron que el tren de aterrizaje del módulo de aterrizaje fuera reforzado. [87]

Componente de la nave espacialMasa [29] : 208
Estructura18,0 kg39,7 libras
Sistema de control térmico3,9 kilogramos8,6 libras
Sistema de poder12,2 kilogramos27 libras
Sistema de descenso activo4,1 kilogramos9.0 libras
Rueda de reacción2,9 kilogramos6,4 libras
Tren de aterrizaje10,0 kilogramos22 libras
Sistema de anclaje1,4 kilogramos3,1 libras
Sistema de gestión de datos central2,9 kilogramos6,4 libras
Sistema de telecomunicaciones2,4 kilogramos5.3 libras
Caja de electrónica común9,8 kilogramos22 libras
Sistema de soporte mecánico, arnés, masa de equilibrado.3,6 kilogramos7,9 libras
Carga útil científica26,7 kilogramos59 libras
Suma97,9 kilogramos216 libras

Gestión de energía [ editar ]

La administración de energía de Philae se planeó en dos fases. En la primera fase, el módulo de aterrizaje funcionó únicamente con la energía de la batería. En la segunda fase, debía funcionar con baterías de respaldo recargadas por células solares. [28]

El subsistema de energía consta de dos baterías: una batería primaria no recargable de 1000 vatios-hora para proporcionar energía durante las primeras 60 horas y una batería secundaria de 140 vatios-hora recargada por los paneles solares para ser utilizada después de que se agote la primaria. Los paneles solares cubren 2,2 metros cuadrados (24 pies cuadrados) y fueron diseñados para entregar hasta 32 vatios a una distancia de 3 AU del sol. [88]

Instrumentos [ editar ]

Philae 's instrumentos

La carga útil científica del módulo de aterrizaje consta de diez instrumentos que suman un total de 26,7 kilogramos (59 libras), lo que constituye un poco más de una cuarta parte de la masa del módulo de aterrizaje. [29]

APXS
El espectrómetro de rayos X de partículas alfa detecta partículas alfa y rayos X, que proporcionan información sobre la composición elemental de la superficie del cometa. [89] El instrumento es una versión mejorada del APXS en el Mars Pathfinder .
CIVA
El Analizador Visible e Infrarrojo del Núcleo del Cometa [90] (a veces denominado ÇIVA [91] ) es un grupo de siete cámaras idénticas que se utilizan para tomar fotografías panorámicas de la superficie más un microscopio de luz visible y un espectrómetro infrarrojo . Las cámaras panorámicas (CIVA-P) están dispuestas a los lados del módulo de aterrizaje a intervalos de 60 °: cinco generadores de imágenes mono y otros dos que forman un generador de imágenes estéreo. Cada cámara tiene un detector CCD de 1024 × 1024 píxeles. [92] El microscopio y el espectrómetro (CIVA-M) están montados en la base del módulo de aterrizaje y se utilizan para analizar la composición, textura y albedo (reflectividad) de las muestras recolectadas de la superficie. [93]
CONSERVAR
El Experimento de Sondeo del Núcleo COmet por Transmisión de Ondas de Radio utilizó la propagación de ondas electromagnéticas para determinar la estructura interna del cometa. Un radar en Rosetta transmitió una señal a través del núcleo para ser recibida por un detector en Philae . [94] [95]
COSAC
El instrumento COmetary Muestreo y Composición es un cromatógrafo de gases combinado y un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo para realizar análisis de muestras de suelo y determinar el contenido de componentes volátiles. [96] [97]
MUPUS
El instrumento MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science mide la densidad, las propiedades térmicas y mecánicas de la superficie del cometa. [98]
Ptolomeo
Un instrumento que mide las proporciones de isótopos estables de volátiles clave en el núcleo del cometa. [99] [100]
ROLIS
El sistema de imágenes Rosetta Lander es una cámara CCD que se utiliza para obtener imágenes de alta resolución durante el descenso e imágenes panorámicas estéreo de áreas muestreadas por otros instrumentos. [101] El detector CCD consta de 1024 × 1024 píxeles. [102]
ROMAP
El magnetómetro y monitor de plasma Rosetta Lander es un sensor de plasma y magnetómetro para estudiar el campo magnético del núcleo y sus interacciones con el viento solar . [103]
SD2
El sistema de muestreo, perforación y distribución obtiene muestras de suelo del cometa y las transfiere a los instrumentos Ptolomeo, COSAC y CIVA para su análisis in situ. [104] SD2 contiene cuatro subsistemas principales: taladro, hornos, carrusel y comprobador de volumen. [105] [106] El sistema de perforación, hecho de acero y titanio, es capaz de perforar a una profundidad de 230 mm (9,1 pulgadas), desplegar una sonda para recolectar muestras y entregar muestras a los hornos. [107] Hay un total de 26 hornos de platino para calentar muestras, 10 hornos de temperatura media a 180 ° C (356 ° F) y 16 hornos de alta temperatura a 800 ° C (1470 ° F), y un horno para limpiar el taladro. poco para su reutilización. [108] Los hornos están montados sobre uncarrusel que entrega el horno activo al instrumento apropiado. [109] El comprobador de volumen electromecánico determina cuánto material se depositó en un horno y se puede utilizar para distribuir uniformemente el material en las ventanas ópticas de CIVA. [110] El desarrollo de SD2 fue dirigido por la Agencia Espacial Italiana con contribuciones del contratista principal Tecnospazio SpA (ahora Selex ES SpA) a cargo del diseño del sistema y la integración general; la empresa italiana Tecnomare SpA, propiedad de Eni SpA , encargada del diseño, desarrollo y prueba de la herramienta de perforación / muestreo y el verificador de volumen; Media Lario ; y Dallara . [106]La investigadora principal del instrumento es Amalia Ercoli-Finzi ( Politecnico di Milano ). [111]
SÉSAMO
Los Experimentos de Sondeo Eléctrico de Superficie y Monitoreo Acústico utilizaron tres instrumentos para medir las propiedades de las capas externas del cometa. El Experimento de superficie de sondeo acústico cometario (CASSE) mide la forma en que el sonido viaja a través de la superficie. La sonda de permisividad (PP) investiga sus características eléctricas y el monitor de impacto de polvo (DIM) mide el polvo que vuelve a la superficie. [112]

Análisis del cometa [ editar ]

El 28 de octubre de 2020, se informó que Philae había descubierto, entre otras cosas, "hielo primitivo de baja resistencia dentro de rocas cometarias". [20] Esto también incluyó hielo de agua primitivo de la formación estimada del cometa 4.500 millones de años antes. [20] Esto ocurrió principalmente en el sitio del segundo aterrizaje de Philae en el 67P / Churyumov-Gerasimenko, donde la nave espacial produjo con éxito cuatro contactos de superficie distintos en dos rocas cometarias contiguas. [20] Philae también pudo perforar 0,25 metros en el hielo rocoso del cometa. [20]

Contribuciones internacionales [ editar ]

Austria
El Instituto Austriaco de Investigación Espacial desarrolló el ancla del módulo de aterrizaje y dos sensores dentro de MUPUS, que están integrados en las puntas del ancla. [113]
Bélgica
El Instituto Belga de Aeronomía Espacial (BIRA) cooperó con diferentes socios para construir uno de los sensores (DFMS) del instrumento Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis (ROSINA). [114] [115] El Instituto Belga de Aeronomía Espacial (BIRA) y el Observatorio Real de Bélgica (ROB) proporcionaron información sobre las condiciones meteorológicas espaciales en Rosetta para apoyar el aterrizaje de Philae. La principal preocupación eran los eventos de protones solares . [116]
Canadá
Dos empresas canadienses jugaron un papel en la misión. SED Systems , ubicado en el campus de la Universidad de Saskatchewan en Saskatoon, construyó tres estaciones terrestres que se utilizaron para comunicarse con la nave espacial Rosetta . [117] El grupo ADGA-RHEA de Ottawa proporcionó el software MOIS (Sistemas de información de fabricación y operación) que respaldaba los procedimientos y el software de operaciones de secuencias de comandos. [118]
Finlandia
El Instituto Meteorológico de Finlandia proporcionó la memoria del Sistema de Comando, Datos y Gestión (CDMS) y la Sonda de Permitividad (PP). [119]
Francia
La Agencia Espacial Francesa , junto con algunos laboratorios científicos (IAS, SA, LPG, LISA) proporcionó la ingeniería general del sistema, radiocomunicaciones, ensamblaje de baterías, CONSERT, CIVA y el segmento terrestre (ingeniería general y desarrollo / operación de la Operación Científica y Navegación Centrar). [2]
Alemania
La Agencia Espacial Alemana (DLR) ha proporcionado la estructura, el subsistema térmico, el volante, el Sistema de Descenso Activo (adquirido por DLR pero fabricado en Suiza), [120] ROLIS, cámara orientada hacia abajo, SESAME, sondeo acústico e instrumento sísmico para Philae . También ha gestionado el proyecto y ha realizado el nivel de garantía del producto. La Universidad de Münster construyó el MUPUS (fue diseñado y construido en el Centro de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Polonia [121] ) y la Universidad de Tecnología de Braunschweig el instrumento ROMAP. El Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema SolarRealizó la ingeniería de carga útil, mecanismo de expulsión, tren de aterrizaje, arpón de anclaje, computadora central, COSAC, APXS y otros subsistemas. El instituto ha liderado el desarrollo y la construcción de COSAC y DIM, una parte de SESAME, y ha contribuido al desarrollo y construcción de ROMAP. [122]
Hungría
El Subsistema de Comando y Gestión de Datos (CDMS) diseñado en el Centro de Investigación de Física Wigner de la Academia de Ciencias de Hungría junto con Space and Ground Facilities Ltd. (una empresa derivada del Centro de Investigación de Física de Wigner). [123] [124] El Subsistema de Energía (PSS) diseñado en el Departamento de Infocomunicaciones de Banda Ancha y Teoría Electromagnética de la Universidad de Tecnología y Economía de Budapest. [125] CDMS es la computadora central tolerante a fallas del módulo de aterrizaje, mientras que PSS asegura que la energía proveniente de las baterías y los paneles solares se maneje adecuadamente, controla la carga de la batería y administra la distribución de energía a bordo.
Irlanda
Captec Ltd., con sede en Malahide , proporcionó la validación independiente de software de misión crítica (instalación de validación de software independiente o SVF) [126] y desarrolló el software para la interfaz de comunicaciones entre el orbitador y el módulo de aterrizaje. Captec también brindó apoyo de ingeniería al contratista principal para las actividades de lanzamiento en Kourou. [127] [128] Space Technology Ireland Ltd. en la Universidad de Maynoothha diseñado, construido y probado la Unidad Procesadora del Sistema de Soporte Eléctrico (ESS) para la misión Rosetta. ESS almacena, transmite y proporciona decodificación para los flujos de comando que pasan de la nave espacial al módulo de aterrizaje y maneja los flujos de datos que regresan de los experimentos científicos en el módulo de aterrizaje a la nave espacial. [129]
Italia
La Agencia Espacial Italiana (ASI) desarrolló el instrumento SD2 y el conjunto fotovoltaico. La italiana Alenia Space participó en el montaje, la integración y las pruebas de la sonda, así como de varios equipos de apoyo en tierra mecánicos y eléctricos. La compañía también construyó la sonda de banda S y banda X transpondedor digital, se utiliza para las comunicaciones con la Tierra. [130]
Países Bajos
Moog Bradford (Heerle, Países Bajos) proporcionó el Active Descent System, que guió e impulsó el módulo de aterrizaje hasta su zona de aterrizaje. Para lograr el ADS, se formó un equipo industrial estratégico con Bleuler-Baumer Mechanik en Suiza. [120]
Polonia
El Centro de Investigación Espacial de la Academia Polaca de Ciencias construyó los Sensores multipropósito para la ciencia de la superficie y el subsuelo (MUPUS). [121]
España
La división española de GMV se ha encargado del mantenimiento de las herramientas de cálculo para calcular los criterios de iluminación y visibilidad necesarios para decidir el punto de aterrizaje en el cometa, así como las posibles trayectorias de declive del módulo Philae . Otras importantes empresas o instituciones educativas españolas que han contribuido son las siguientes: INTA , división española de Airbus Defence and Space , otras pequeñas empresas también participaron en paquetes subcontratados en mecánica estructural y control térmico como AASpace (ex Space Contact), [131] y la Universidad Politécnica de Madrid . [132]
Suiza
El Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología desarrolló CIVA. [133]
Reino Unido
La Open University y el Rutherford Appleton Laboratory (RAL) desarrollaron PTOLEMY. RAL también construyó las mantas que mantuvieron el módulo de aterrizaje caliente durante su misión. Surrey Satellites Technology Ltd . (SSTL) construyó la rueda de impulso para el módulo de aterrizaje. Estabilizó el módulo durante las fases de descenso y aterrizaje. [2] El fabricante e2v suministró los sistemas de cámaras CIVA y Rolis utilizados para filmar el descenso y tomar imágenes de muestras, así como otros tres sistemas de cámaras. [134]

Cobertura de los medios [ editar ]

El aterrizaje apareció en gran medida en las redes sociales, y el módulo de aterrizaje tenía una cuenta oficial de Twitter que retrataba una personificación de la nave espacial. El hashtag "#CometLanding" ganó una tracción generalizada. Un Livestream de los centros de control se estableció, al igual que varios eventos oficiales y no oficiales de todo el mundo a seguir Philae 's aterrizaje en Churyumov-Gerasimenko. [135] [136] Varios instrumentos sobre Philae recibieron sus propias cuentas de Twitter para anunciar noticias y resultados científicos. [137]

Cultura popular [ editar ]

Vangelis compuso la música para el trío de videos musicales publicados por la ESA para celebrar el primer intento de aterrizaje suave en un cometa de la misión Rosetta de la ESA. [138] [139] [140]

El 12 de noviembre de 2014, el motor de búsqueda Google incluyó un Doodle de Philae de Google en su página de inicio. [141] El 31 de diciembre de 2014, Google volvió a presentar a Philae como parte de su Doodle de Nochevieja 2014. [142]

El autor de cómics en línea Randall Munroe escribió una tira de actualización en vivo en su sitio web xkcd el día del aterrizaje. [143] [144]

Ver también [ editar ]

  • Hayabusa
  • MASCOT , mini aterrizador de asteroides DLR-CNES
  • MINERVA
  • CERCA Shoemaker
  • OSIRIS-REx
  • Cronología de la nave espacial Rosetta

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

  • Ball, Andrew J. (noviembre de 1997). "Rosetta Lander" . CapCom . 8 (2).
  • Ulamec, S .; Biele, J. (enero de 2006). Desde Rosetta Lander Philae hasta un asteroide Hopper: conceptos de Lander para misiones de cuerpos pequeños (PDF) . 7º Taller Internacional de Sondas Planetarias. 14-18 de junio de 2010. Barcelona, ​​España.

Enlaces externos [ editar ]

  • Sitio web de la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea
  • Entrada de Philae en el Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales
  • Blog de Philae en el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar
  • Archivo de datos de la misión Rosetta Lander en el sistema de datos planetarios de la NASA, nodo de cuerpos pequeños
Medios de comunicación
  • El funcionamiento de ... Philae, el módulo de aterrizaje de cometas del Centro Aeroespacial Alemán
  • Rosetta: aterrizaje en un cometa de la Agencia Espacial Europea
  • Galería de aterrizaje de Philae de la ESA en Flickr.com