Philae’s endeligt (måske)

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.

OSIRIS_spots_Philae_drifting_across_the_comet

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 ?

Welcome_to_a_comet

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.