Kategoriarkiv: Astronomi

Indlæg om astronomi.

Philae er vågnet !

Tilbage i November fulgte vi landingen af sonden Philae på kometen 67P Churyumov-Gerasimenko. Sonden landede, men landingssystemet virkede ikke helt efter hensigten, den blev ikke korrekt fastgjort til overfladen, men sprang tilbage ud i rummet og kom først ned igen efter flere timer. Det er ikke lykkedes at præcist bestemme hvor sonden er landet, men det er klart at den landede nede i et hul eller under et delvist overhængende stykke klippe. Et sted hvor lysindfaldet er begrænset.

Det betød at Philaes mission blev kraftigt forkortet da den ikke havde strøm nok fra sine små solpaneler til at gennemføre den langstrakte anden fase af sin mission, hvor den skulle lave fortløbende passive målinger fra kometens overflade. I stedet gik landeren i dvale da batteriet løb tør for strøm efter omkring 60 timer. På det tidspunkt skrev jeg at der var en lillebitte chance for at Philae ville komme til live igen når kometen kom nærmere Solen og temperaturen samt energien fra solpanelerne øgedes.

Åbenbart var chancen ikke så lillebitte igen, for det er netop sket ! Lørdag aften modtog man for første gang i 7 måneder signaler fra Philae. Endnu er der kun meget få detaljer, men et par ting står umiddelbart klart:

1) Sonden eri rimeligt god stand , med strøm på batterierne og en ikke alt for kold temperatur. Vi er stadig 2 måneder fra perihelion (det tidspunkt, hvor kometen er nærmest Solen) så der er al mulig grund til at håbe på et langt forløb, hvor Philae kan være aktiv.

2) Det er ikke første gang Philae har forsøgt at kommunikere med Rosetta. De andre gange har det øjensynligt været uden held. Hvorfor ?  Måske står Philae på en måde så kommunikationen er blokeret i mange retninger og man kun kan nå Rosetta når den befinder sig i den helt rigtige retning ? Det er ikke sikkert at det bliver simpelt at etablere stabil to-vejs kommunikation.

3) Der er stadig data fra landingen som endnu ikke er hentet ned, så vi kan vente at lære en del mere om, hvad der præcist skete tilbage i november. Inklusiv Philaes præcise placering, som man nu burde kunne bestemme.

4) Dette vil selvfølgelig gøre det ekstra ønskværdigt at bringe Rosetta tæt ned på overfladen, men det er yderst risikabelt nu, hvor kometen nærmer sig Solen, fordi kometen frigør så meget materiale efterhånden som den varmes op. Blandt andet risikerer man at Rosettas stjernekameraer, som den bruger til navigation bliver, forvirrede af de mange små glimtende iskrystaller som frigøres fra kometen, med det resultat at Rosetta pludselig ikke ved, hvad der er op og ned, fordi den ikke kan genkende stjernehimlen på grund af de mange glimt fra materiale frigivet fra kometen.

Jeg glæder mig til at følge udviklingen de kommende måneder. Det står efterhånden klart at selvom Philae gennemførte alle de planlagte målinger lige efter landingen så stod den placeret på en sådan måde at boret ikke nåede overfladen og man derfor ikke fik materiale fra overfladen ind i analyseinstrumenterne. Måske der er en måde, hvorpå man han flytte lidt på Philae og gentage denne måling, som jo var ét af de centrale formål med missionen.

 

Et år i dværgenes tegn

Året 2015 står i dværgenes tegn, hvis man som jeg er passioneret interesseret i udforskningen af Solsystemet. Dværgplaneternes, altså.

Dværgplaneter er en ganske ny opfindelse, i hvert fald i den præcise betydning som begrebet har nu. Den opmærksomme læser vil måske have lagt mærke til, at der i dag er en planet mindre i Solsystemet end der var for et lille årti siden. Det er ikke så dramatisk som det lyder: Ingen planeter sprang i luften, det var en ren skrivebordsbeslutning som blev foretaget af den Internationale Astronomiske Union (IAU) i 2006 hvor begrebet Dværgplanet blev introduceret og Pluto blev degraderet fra planet til dværgplanet hvorved antallet af planeter i Solsystemet med et pennestrøg blev reduceret fra ni til otte.

Beslutningen var og er omdiskuteret; en diskussion jeg ikke vil blande mig i lige nu og her, andet end ved at sige at Solsystemet indeholder myriader af legemer med forskellige karakteristika og at ordene planet, måne, dværgplanet, komet, asteroide etc naturligvis blot er ord vi mennesker sætter på tingene. Klassifikation kan være en svær disciplin (som næbdyret sagde til muldyret ) og tingene passer ikke altid lige godt ind i de kasser vi gerne vil putte dem i.

Hvorom alting er, så har IAU altså indført klassen Dværgplanet. Dværgplaneterne er en ganske eksklusiv klub med foreløbigt kun 5 medlemmer (men yderligere en lang række håbefulde ansøgere).

Mit ærinde her, og grunden til at jeg kalder 2015 for Dværgplaneternes år, er at de to uden sammenligning bedst kendte medlemmer af klubben BEGGE  bliver besøgt for første gang af rumsonder i løbet af i år. Rumsonden Dawn gik i kredsløb om Ceres i Marts og sonden New Horizons passerer Pluto til Juli.

 

Dawn blev sendt op i 2007 men har ikke ligget på den lade side undervejs. Det er en innovativ mission, der efter opsendelsen har benyttet en såkaldt ion-motor til at bevæge sig ud til asteroidebæltet. I en ion-motor accelererer et elektrisk felt elektrisk ladede partikler (ioner) op til meget høje hastigheder. Rumsonden drives fremad når ionerne skubbes bagud. I modsætning til en traditionel kemisk raketmotor kommer energien altså ikke fra en forbrænding i selve motoren men skal hentes andetsteds fra. Typisk fra solpaneler, som det er tilfældet på Dawn. Ionerne er altså ikke brændstof men udelukkende drivmiddel.

Fordelen ved en ion-motor er at mundingshastigheden – hastigheden hvormed drivmidlet forlader raketten – kan blive meget høj. Dermed kan man opnå en stor samlet ændring i hastighed med en forholdsvis lille masse af drivmiddel. Ulempen er at den samlede mængde af drivmiddel der forlader raketten i et givent tidsrum er lille så accelerationen dermed er lille. Ion-motoren kan derfor ikke bruges til at forlade Jorden med, da det direkte slagsmål med Jordens tyngdefelt kræver en høj acceleration, og Dawn blev da også i første omgang sendt op med en traditionel kemisk raket. Men når man først er ude i rummet er ion-motoren uhyre effektiv og kan, givet lang nok tid, accelerere en rumsonde op til meget høje hastigheder.

Med risiko for at strække en analogi længere end den kan bære kan man måske tænke på ion-motoren som en bilmotor med meget lav acceleration (nul til hundrede på fire døgn…) men som til gengæld går virkeligt mange kilometer på literen.

 

Dawn har udnyttet sin ion-motor til at blive den første rumsonde nogensinde som har været i kredsløb om to forskellige legemer i Solsystemet (Jorden fraregnet, naturligvis). Fra Maj 2011 til September 2012 var Dawn i kredsløb om den næsttungeste af asteroiderne, Vesta. Takket være sin effektive motor kunne sonden siden igen kravle ud af Vestas tyngdebrønd og fortsætte rejsen ud til den største af asteroiderne, dværgplaneten Ceres, hvor Dawn altså ankom i begyndelsen af Marts i år.

Ceres kan tale med Pluto om at blive degraderet fra planetstatus idet den fra opdagelsen i 1801 og frem til midten af 1800-tallet var klassificeret som en planet men blev degraderet da antallet af opdagede asteroider begyndte at vokse voldsomt. Ceres er omkring 950 km i diameter. Den er som nævnt den største af asteroiderne og indeholder alene omkring 1/3 af asteroidebæltets samlede masse. På grund af sin betydelige størrelse og tyngdekraft  har Ceres en kuglerund form som det kendes fra planeter og større måner, i stedet for den irregulære form som ellers er typisk for asteroider og Ceres er den eneste af asteroiderne som er stor nok til at klassificeres som dværgplanet.

Herunder ser man Ceres som den ser ud med Hubble-rumteleskopet:

fourviewsCeres-1

Og her ses Ceres som fotograferet af Dawn den 15 April i år fra 22000 km over overfladen med en opløsning på omkring 2 km per pixel (klik på billedet for at se det i fuld opløsning):

PIA19064_hires

 

Forskellen er indlysende tydelig selvom Dawn langtfra har nået sin endelige bane. Ceres er forvandlet fra en utydelig plet på himlen næsten uden observerbare detaljer til en detaljeret klode, et geologisk objekt. Faktisk vil sonden gennem hele året trinvist reducere højden over Ceres og vil formentlig først nå sin laveste bane hen i mod slutningen af 2015. Så vi kan forvente at nye detaljer vil afsløre sig løbende gennem året.

Ceres er forholdsvist langt ude i asteroidebæltet og formodes derfor at være betydeligt rigere på vand (is) end de asteroider som blev dannet nærmere Solen. Den minder faktisk en del om flere af de isrige måner i det ydre solsystem. Traditionelt har man ment at den ikke er differentieret. Dvs. den har aldrig været varmet nok op til at den smeltede indeni og er derfor ikke opdelt i kerne, kappe og skorpe ligesom de jordlignende planeter og større måner er.  Det er tydeligt ved selv et kort blik på billedet ovenfor at meteornedslag har været den dominerende proces, som har formet Ceres’ overflade.

Meget af forhåndsinteressen har samlet sig om den lysere plet, som ses tydeligt på billederne fra Hubble. Den er ikke nem at se på billedet fra Dawn ovenfor (lille hvid plet midt i et stort krater yderst til højre). Men ses tydeligt på tidligere billeder fra Dawn, hvor planeten vender anderledes, som her på et billede fra 19. Februar hvor man faktisk kan se at der i virkeligheden er tale om to lyse pletter.

pia19185-cr

Åbenlyst nok ser vi noget lysere materiale som reflekterer sollyset bedre end resten af den ellers ganske mørke overflade. Det, at det er en refleks, forklarer også at pletterne er meget mere tydelige når lyset kommer ind fra nogle retninger end andre. Derfra bliver det dog hurtigt svært: Underjordisk is afsløret af meteornedslag ?  Kryovulkanisme (dvs flydende vand som kommer op nedefra) ? Spekulationerne er mange og det eneste rimeligt tydelige er at ingen af forklaringerne lyder helt rimelige i lyset af hvad vi troede vi vidste om Ceres som en meget kold, geologisk inaktiv klode som ikke er differentieret (og derfor ikke burde have ren is nogen steder).

Som et ekstra krydderi på historien rapporteredes det i Januar sidste år fra det infrarøde rumteleskop Herschel at man havde set vand (i meget små mængder) blive frigivet fra Ceres. Igen en overraskelse.

Hvordan historien hænger sammen er der ingen der ved lige nu, men formentlig og forhåbentlig ved vi mere når året er omme.

 

Fra Ceres springer vi nu et langt spring ud af i Solsystemet til den anden dværgplanet som får besøg i år: Pluto. New Horizons, som er på vej til Pluto, er ligesom Dawn også en sonde, med en plads i rekordbogen. Men hvor Dawn er en slags rumsondernes “hybridbil” med en innovativ motor og uhyre effektiv anvendelse af drivmidlet så er New Horizons mere en traditionel benzinsluger taget til et endnu højere niveau. Stor raket, lille nyttelast, og så bare sømmet i bund og derudaf. New Horizons forlod i 2006 Jorden med en hastighed på 16.3 km/s i forhold til Jorden, hvilket gør den til den hurtigste rumsonde nogensinde afsendt. Med den hastighed tog det under 3 måneder før den passerede Mars’ bane, hvilket ellers typisk tager 7-8 måneder for Mars-sonder (men den skulle jo så heller ikke bremse ned). Trods den store fart har det dog stadig taget næsten 10 år fra afsendelsen og til sonden nåede Pluto, længe nok til at målet, Pluto, jo så altså i mellemtiden blev degraderet og nu ikke længere regnes som en planet.

New Horizons er en såkaldt “flyby”-mission. Der er ikke brændstof til at bremse ned og gå i kredsløb om Pluto, så sonden vil passere tæt forbi og have et forholdsvist kortvarigt vindue, hvor Pluto kan observeres med høj opløsning. Ikke blot Pluto, men hele Pluto-systemet, som udover Pluto selv består af, dens store måne, Charon, og de fire små måner, Nix, Hydra, Kerberos og Styx.

 

Herunder ses Pluto og Charon rotere om deres fælles tyngdepunkt som set af New Horizons i midten af April fra omkring 100 millioner kilometers afstand. Fra den 15. Maj og frem til midten af September vil New Horizons kunne se Pluto i højere opløsning end Hubble og når sonden passerer tættest på, den 14. Juli, vil den være omkring 10.000 km væk og vil kunne kortlægge meget af Plutos overflade med en opløsning på 50 m/pixel. Hvilke overraskelser der venter kan vi lige nu kun gisne om.

2-opnav3_barycen_v7_lowres-1041_0
New Horizons’ passage af Pluto vil i en vis forstand være sidste skridt i det oprindelige program for rekognosceringen af Solsystemet og lægger sig i forlængelse af Voyager 2’s flyby’s af Uranus og Neptun. Samtidig er det vores første detaljerede blik på en hel klasse af mindre, dybfrosne legemer helt ude på Solsystemets grænse,  det såkaldte Kuiper-bælte.

Efter passagen af Pluto vil man forsøge at styre New Horizons videre mod endnu et eller to legemer i Kuiper-bæltet. Hvilke er endnu ikke fastlagt.

Pluto bærer måske nok ikke længere den distingverede titel “Planet”, men det er kloden jo ikke blevet mindre interessant af, og jeg har i hvert fald skrevet den 14. Juli i kalenderen.

 

Tillykke til Hubble Rumteleskopet! (Her er 25 ting du nok ikke ved om det)

Som du måske har set andre steder på nettet og i medierne så markeres 25 års jubilæet for Hubble Rumteleskopet i dag.

Det fejres med events, artikler og  en masse flotte billeder som du f.eks kan se her, herher, her og her.

Da jeg selv arbejder indenfor projektet som den europæiske arkivar for Hubble data tænkte jeg at jeg i stedet for at poste det samme materiale om igen kunne dele nogen obskure facts om Hubble og dets data som du formentligt ikke har hørt før.

Så i dagens anledning, her er i bedste blogspam manér:

25 Ting  du ikke vidste om Hubble Rumteleskopet !!!  Læs videre Tillykke til Hubble Rumteleskopet! (Her er 25 ting du nok ikke ved om det)

En helt anderledes måde at se solformørkelse på

Fik du ikke set fredagens solformørkelse, så går det nok.

Jeg er personligt af den mening, at en solformørkelse kun er rigtig interessant, hvis den er total. Selv hvis solen dækkes med 80% af månen – som den blev i denne uge – vil det menneskelige øje ofte ikke opfatte, at det faktisk bliver mørkere, dels fordi formørkelsen foregår ganske langsomt,  og dels fordi øjets pupil åbner sig og lukker mere lys ind i takt med, at solen forsvinder.

Men elektroniske måleinstrumenter er sværere at snyde, og en ven gjorde mig opmærksom på denne side, som viser Tysklands produktion af solcellestrøm.

Og her ser man tydeligt, hvordan produktionen faldt markant, mens solformørkelsen var i gang i løbet af formiddagen:

Photovoltaics

Med Lysets Hast Gennem Solsystemet

Lys er hurtigt, meget hurtigt. Hvert sekund bevæger en foton sig 299.792.458 meter, en ufattelig afstand.

Men universet er jo også ret stort, så hvordan ville man opleve det, hvis man ville kigge ud af bagruden på et rumskib, der fjerner sig fra solen med lysets hast?

Det prøver den efterfølgnde video at vise.

Riding Light from Alphonse Swinehart on Vimeo.

Det skal nok lige siges at filmen udelukkende illustrerer hvor lang tid det tager at komme gennem det indre solsystem. Hvis man virkeligt ville kigge ud af vinduerne på et rumskib tæt på lysets hast, ville universet se ret mærkeligt ud på grund af relativistiske effekter: Lys forfra vil være blåforskudt, lys bagfra rødforskudt og begge dele vil kun kunne ses i en plet lige foran eller bagved skibet, resten er mørk.

I videoens beskrivelse siger han I øvrigt ikke noget om rumskibe, men bekriver det som en fotons oplevelser fra den forlader solen. Her er det faktiske billede endda endnu mere mærkeligt – en foton mærker slet ikke tidens gang…

Metan på Mars

“American Geophysical Union ” (AGU) holder i denne uge sin årlige kongres i San Francisco. Det betyder at det er sæson for historier om geofysik og planetforskning i pressen. I dag har især denne historie om metan i Mars’ atmosfære fået en del opmærksomhed.

Så jeg tænkte, at jeg skulle give mit besyv med. Hvorpå jeg øjeblikkeligt fandt mig fanget i en efterhånden velkendt balanceakt. Der, hvor jeg på den ene side gerne vil sige: “Det her er superspændende !” og på den anden side har stærk trang til at råbe “Ro på !  Lad os nu lige slå koldt vand i blodet !”

Kort fortalt går historien ud på at Curiosity-roveren har målt på indholdet af metan i Mars’ atmosfære og fundet en dramatisk variation, hvor koncentrationen af metan over en periode på 60 dage var over 10 gange den normale koncentration. Naturligt har dette vakt interesse og meget af interessen er – også naturligt nok – motiveret af, at metan her på Jorden primært bliver dannet ved biologiske processer.

Men, ro på: Den normale koncentration af metan i Marsatmosfæren er uhyre lav. Lige under 1 i en milliard ifølge Curiositys målinger. 10 gange det tal er stadig flere hundrede gange lavere end koncentrationen i Jordens atmosfære som er et par stykker per million. Og det er efter min mening overvældende sandsynligt at metanen bliver dannet eller frigivet ved en geologisk (ikke-biologisk) proces. MEN: det betyder at vi ser spor af  lokal udgasning af metan forårsaget af kortvarige, dynamiske geologiske processer, og det ER super-spændende.

Metan er et af de simpleste molekyler i organisk kemi, og består af et kulstofatom og 4 brintatomer. Det er en gas ved normalt tryk og temperatur og er hovedbestanddelen i naturgas. Det dannes blandt andet ved biologisk nedbrydning i iltfattige miljøer som f.eks. sumpe og moser eller mennesker og dyrs tarmsystemer, men det kan også frigives ved en lang række geologiske processer. For eksempel kan magma på havbunden omdannes til serpentin ved frigivelse af metan. Eller metan kan bindes sammen med vand i en islignende struktur, en såkaldt “klathrat”, som også findes mange steder på havbunden. I denne form er metanen stabil, men når klathratet varmes op (f.eks. ved vulkansk aktivitet) smelter det og metangassen kan frigives. Begge processer kan tænkes at være aktive under overfladen på Mars, og der er mange andre muligheder.

I et iltrigt miljø er metan ikke stabilt (naturgas er som bekendt brændbart) og i Jordens atmosfære er metans levetid omkring 10 år inden det nedbrydes. På Mars, hvor der er mindre ilt,  formodes levetiden at være omkring 300 år. Længere end på Jorden, men stadig kort nok til at det metan vi ser i dag må dannes ved processer som stadig er aktive.

Dette her spørgsmål om metan på Mars har især været på dagsordenen i de sidste omkring 10 år fordi studier både fra den europæiske Mars Express sonde i kredsløb om Mars og fra teleskoper på Jorden har eftervist eksistensen af metan og har påpeget at metankoncentrationen varierer på kort tidsskala.

Imidlertid var det ikke alle som troede på disse resultater. Koncentrationen af metan på Mars er lav. Instrumenterne på sonder i kredsløb om Mars er ikke optimale for detektion af metan og når man studerer metan på Mars fra jordoverfladen ser man igennem alt det metan som er i Jordens atmosfære. Effektivt ser man igennem 25.000 metanmolekyler i Jordatmosfæren for hvert metanmolekyle på Mars. Det kan kun lad sig gøre fordi Jorden og Mars bevæger sig i forhold til hinanden så man kan udnytte Dopplerforskydningen af specifikke linjer i lyset til at skelne jordisk metan fra metan på Mars.

Under alle omstændigheder kunne man med rimelighed stille sig skeptisk an, hvilket mange også gjorde.

De nye målinger fra Curiosity er imidlertid svære at angribe. Og den dramatiske stigning som ledte til en tidobling af koncentrationen over en periode på 60 dage må tages alvorligt. Det er ikke realistisk at metanen kan nedbrydes så hurtigt, så når koncentrationen stiger så dramatisk og derefter falder igen er den mest oplagte forklaring at metanen stammer fra en forholdsvist lokal kilde og koncentrationen falder igen fordi metanen hurtigt spredes og fortyndes i atmosfæren når den lokale kilde bliver inaktiv.

HVAD den kilde så er, er ganske åbent. Mine penge er på en ikke-biologisk proces, men der KAN være biologi indblandet. Under alle omstændigheder glæder jeg mig til at se, hvordan denne her historie udvikler sig i de kommende år.

Vandrere

Argh ! Julen begynder tidligt i år!

Tjek lige for dulen denne her video ud. En spektakulær visualisering af, hvordan menneskehedens fremtid i rummet kunne se ud: Fra 1:36 – 1:52 baseret på billeder taget af NASA’s Mars Exploration Rover’s omkring den tid, hvor jeg arbejdede på kameraholdet for den mission.

Det her er Science Fiction som man kan tro på. Ingen overlyshastighed, ormehuller eller antigravity påkrævet. Alt hvad man se i videoen er principielt muligt baseret på eksisterende fysik (omend noget måske ligger lidt længere ude i fremtiden end andet).

Her er en rigtig fin gennemgang af de forskellige scener i videoen, som forklarer ideen bag, samt beskriver hvorvidt scenen er baseret på rigtige billeder eller computergrafik.

 

Wanderers – a short film by Erik Wernquist from Erik Wernquist on Vimeo.

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.

 

 

 

Philaes landing

[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

 

 

Rosetta missionen er afgørende for menneskehedens skæbne!

Nej selvfølgeligt er den ikke virkeligt det, men det er lidt det budskab man får når man ser ESA’s ualmindeligt blærede science-fiction reklamefilm “Ambition”.

Rosetta missionen får nok næppe en helt så stor betydning i fremtidens historiebøger som de lægger op til her, men en ting er sikkert: Den er allerede nu en helt fantastisk bedrift.

At sende en sonde ud på en bane rundt omkring i vores solsystem så den i sidste ende møder og går i kredsløb omkring en komet er nærmest latterligt svært. Selv hvis selve landingen på kometen om to uger skulle gå galt så er jeg sikker på at den data der allerede nu bliver samlet af Rosettas videnskablige instrumenter kommer til at udvide vores viden om solsystemet og dens opståen en hel del.

Mens vi venter på analysen så kan vi jo allerede nu glæde os over alle de nye fantastiske højtopløsende landskabsbilleder fra en komet i fuld fart på vej gennem solsystemet

Photo: ESA/Rosetta