Το Philae ξύπνησε και πυροδότησε εντατικό σχεδιασμό

Το Philae έχει ξυπνήσει μετά από επτά μήνες σε αδρανοποίηση στον κομήτη 67P / Churyumov-Gerasimenko. Κρυμμένο από τις σκιές, το Philae έκλεισε στις 15 Νοεμβρίου 2014 03:36 ώρα Ελλάδος μετά την ολοκλήρωση της κύριας ακολουθίας επιστημονικών λειτουργιών του στον κομήτη όταν η κύρια μπαταρία τελείωσε όπως αναμενόταν μετά από περίπου 60 ώρες.

Από τον Μάρτιο του 2015, όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες του Philae άρχισαν να βελτιώνονται με υψηλότερες θερμοκρασίες επιφάνειας και καλύτερο φωτισμό, ο δέκτης του τροχιακού σκάφους άνοιγε ανά τακτά χρονικά διαστήματα για να ακούσει για σήματα από το όχημα προσεδάφισης όταν η τροχιακή γεωμετρία θεωρείτο ως βέλτιστη.

Το βράδυ της 13ης Ιουνίου, μια αδύναμη αλλά σταθερή ζεύξη μεταξύ της Rosetta και του οχήματος προσεδάφισης εδραιώθηκε τελικά, για 85 δευτερόλεπτα. Περισσότερα από 300 ‘πακέτα’ – 663 kbits – τηλεμετρίας του σκάφους παραλήφθηκαν. Αυτές οι πληροφορίες είχαν αποθηκευθεί επί του σκάφους σε κάποια χρονική στιγμή - που απομένει ακόμα να καθοριστεί - στο παρελθόν, από αρκετές ημέρες έως μερικές εβδομάδες, οπότε δεν αντανακλά απαραίτητα την τρέχουσα κατάσταση του οχήματος προσεδάφισης.
Η Rosetta στη συνέχεια αναμετέδωσε το σήμα στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικών Επιχειρήσεων της ESA, ESOC, στο Ντάρμσταντ, Γερμανία, στις 22:28 ώρα Ελλάδος (21:28 GMT).

Τα υποσυστήματα του οχήματος προσεδάφισης δουλεύουν κανονικά

"Εξακολουθούμε να εξετάζουμε τις πληροφορίες του ίδιου του σκάφους στο Κέντρο Ελέγχου του Οχήματος Προσεδάφισης στις εγκαταστάσεις του DLR, το Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστημικής στην Κολωνία, αλλά μπορούμε ήδη να πούμε ότι όλα τα υποσυστήματα του οχήματος προσεδάφισης εργάζονται κατά τις τυπικές ρυθμίσεις, χωρίς προφανή υποβάθμιση μετά από περισσότερο από ένα εξάμηνο που βρισκόταν κρυμμένο στην παγωμένη επιφάνεια του κομήτη, " λέει ο Stephan Ulamec του DLR, Διευθυντής του Έργου του Οχήματος Προσεδάφισης.
Μια δεύτερη, μικρότερη έκρηξη μετάδοσης δεδομένων του οχήματος προσεδάφισης ελήφθη την Κυριακή 14 Ιουνίου, περίπου στις 22:26 ώρα Ελλάδος, διάρκειας μόλις λίγων δευτερολέπτων. Τα δεδομένα αυτά επιβεβαιώθηκε πως δίνουν την τρέχουσα κατάσταση, που δείχνει πως η εσωτερική θερμοκρασία του οχήματος προσεδάφισης είχαν ήδη αυξηθεί σε -5ºC.

Η μνήμη του Philae έχει αποθηκεύσει πάνω από 8.000 πακέτα πρόσθετων δεδομένων κατάστασης, αλλά δεν είναι σαφές από πότε τις τελευταίες ημέρες είχαν αρχίσει να καταγράφονται.

Έρχεται ο Ήλιος

Οι μηχανικοί του Κέντρου Ελέγχου του Οχήματος Προσεδάφισης διαπίστωσαν ότι το Philae ήδη δέχεται επαρκή ηλιακή ακτινοβολία για να το θερμάνει σε μια αποδεκτή θερμοκρασία λειτουργίας και για την παραγωγή ηλεκτρισμού.

"Τα επίπεδα ισχύος αυξάνονται κατά τη διάρκεια της τοπικής «ημέρας του κομήτη»- το μέρος της περίπου - 12 ωρών  περιστροφής του κομήτη που το Philae είναι στο φως του ήλιου - από 13 W στην ανατολή του ηλίου στον κομήτη έως άνω των 24 W," σημειώνει ο Patrick Martin της ESA, Διευθυντής της αποστολής Rosetta. "Χρειάζονται τουλάχιστον 19 W για να ανάψει στον πομπό."
Η τηλεμετρία που μεταφορτώθηκε καλύπτει την κατάσταση του οχήματος προσεδάφισης για έναν πλήρη κύκλο νύχτας-μέρας του κομήτη, ο οποίος βοηθά τις επίγειες ομάδες να καταλάβουν πώς ο Ήλιος λάμπει στο όχημα. Τα ηλιακά πάνελ φαίνεται να τροφοδοτούνται με ρεύμα για πάνω από 135 λεπτά σε κάθε περίοδο φωτισμού.
"Αν και οι πληροφορίες που έχουμε είναι πολύ προκαταρκτικά, φαίνεται ότι το όχημα προσεδάφισης είναι σε τόσο καλή κατάσταση όσο θα μπορούσαμε να ελπίζουμε," λέει ο Δρ Ulamec.

Τι πρέπει να γίνει τώρα

Η κύρια εργασία τώρα για όλους τους εταίρους της αποστολής – της ESA για τις επιχειρήσεις της Rosetta και του DLR και του CNES η διαστημική υπηρεσία της Γαλλίας για τις επιχειρήσεις και την επιστήμη του οχήματος προσεδάφισης αντίστοιχα - είναι να καθορίσουν τον τρόπο βελτιστοποίησης τροχιάς της Rosetta, έτσι ώστε να διευκολυνθεί η επαφή και να επιτρέψει νέες επιστημονικές έρευνες.

Πιστεύεται ότι υπάρχει επαρκής ισχύς που δημιουργείται τώρα για να επιτρέψει κάποιες επιστημονικές μετρήσεις κατά τη διάρκεια του χρόνου που το Philae φωτίζεται, με αρχικές δραστηριότητες που επικεντρώνονται στις μετρήσεις χαμηλής ισχύος. Αυτή η πρώτη φάση είναι επίσης πιθανό να περιλαμβάνει μετρήσεις που δεν είχαν προηγουμένως παράξει επιστήμη τον Νοέμβριο.

Ωστόσο, οι ομάδες της αποστολής πρέπει πρώτα να δημιουργήσουν μια πιο ισχυρή σύνδεση μεταξύ της Rosetta και του Philae πριν μεταφορτώσουν την πρώτη παρτίδα εντολών επιστημονικών εργασιών στο Philae.

Η ποιότητα της σύνδεσης επικοινωνίας είναι επίσης πιθανόν να σχετίζεται με την τροχιά της Rosetta και τον προσανατολισμό που υιοθετεί.

Βελτιστοποιώντας μια τροχιά 305 εκατομμύρια χλμ μακριά

Επί του παρόντος, η Rosetta έχει δύο πιθανά παράθυρα επικοινωνίας ανά 24 ώρες - μία φορά ανά 12 ώρες περιστροφής του κομήτη.

Μέχρι τις 00:35 ώρα Ελλάδος την Τετάρτη 17 Ιουνίου (23:35 GMT, Τρίτη 16 Ιουνίου), η Rosetta κάνει μία τροχιά που καθορίζεται από εντολές που έχουν ήδη φορτωθεί στο τερματικό - το επίπεδο μεταξύ ημέρας και νύχτας του κομήτη - κινείται έξω από περίπου 200 χιλιόμετρα στα 235 χιλιόμετρα υψόμετρο.

Αυτή η τροχιά δεν είναι βελτιστοποιημένη για την επικοινωνία με το όχημα προσεδάφισης, έτσι μεγαλύτερες περίοδοι επαφής μπορεί να μην είναι δυνατή έως ότου αλλάξει η τροχιά.

"Με το έργο που επιτέλεσε η ομάδα δυναμικής πτήσεων και επιχειρήσεων στο ESOC και βασίζεται στον διαρκή σχεδιασμό που διεξάγεται με τους εταίρους της αποστολής σήμερα, θα επινοηθεί μια νέα τροχιά που να εξασφαλίζει τη βέλτιστη επικοινωνία με το όχημα προσεδάφισης ξεκινώντας με την επόμενη μεταφόρτωση εντολής αργότερα απόψε", λέει ο Paolo Ferri, Επικεφαλής της Αποστολής των Επιχειρήσεων της ESA. 

Αυτή η νέα τροχιά θα περιλαμβάνει μια ήδη προγραμματισμένη μείωση της απόστασης από τον πυρήνα, κάτω στα 180 χιλιόμετρα αντί των 200 ​​χιλιομέτρων, και θα «δείχνει προς το ναδίρ» - δείχνοντας συνεχώς προς τη μονάδα επικοινωνίας της Rosetta στον κομήτη. Μέσα στις επόμενες μέρες, το τροχιακό όχημα μπορεί επίσης να μετακινηθεί πιο κοντά στον κομήτη, χωρίς να θέτει σε κίνδυνο την ασφάλεια του διαστημικού οχήματος, για να βοηθήσει τις επικοινωνίες.

Η νέα τροχιά θα πραγματοποιηθεί από τη Rosetta αρχίζοντας μετά τις 00:25 ώρα Ελλάδος στις 17 Ιουνίου (23:25 GMT  στις 16 Ιουνίου) μέχρι τις 19 Ιουνίου, με σκοπό να καταστήσει περισσότερες και μεγαλύτερης διάρκειας επαφές με το Philae, ειδικά προς το τέλος αυτής της περιόδου.

Έτοιμοι να αντιδράσουμε γρήγορα

Η καθιέρωση ενός τακτικού και προβλέψιμου πρωτύπου επαφών αποτελεί προϋπόθεση για την εκτέλεση μιας πλήρους αξιολόγησης της κατάστασης του οχήματος προσεδάφισης και για τον προγραμματισμό των επιστημονικών εργασιών.

"Αν καταφέρουμε να επιτύχουμε και να διατηρήσουμε ένα προβλέψιμο πρώτυπο επαφής", συνεχίζει ο Paolo Ferri," οι ομάδες του οχήματος προσεδάφισης μπορεί να επινοήσουν μια στρατηγική για μια νέα σειρά επιστημονικών εργασιών."

"Ανεξάρτητα, θα μείνουμε πολύ ευέλικτο και θα είμαστε έτοιμοι να αντιδράσουμε γρήγορα. Είναι σαφές πως αυτή η απίστευτη αποστολή συνεχίζει να μας παρακινεί και να μας προκαλεί, να αναπτύσσουμε με τρόπους που δεν θα μπορούσαμε ποτέ να προβλέψουμε."

Ως μπόνους, κάθε εργασία των οργάνων του Philae μέχρι ή κατά τη διάρκεια του περιηλίου στις 13 Αυγούστου – το κοντινότερο σημείο του κομήτη στον Ήλιο κατά μήκος της τροχιάς του - θα επιτρέψει την επί τόπου μελέτη ενός κομήτη κατά τη διάρκεια που η δραστηριότητα του βρίσκεται στο αποκορύφωμα της.

Αν το Philae προσγειωνόταν στην προγραμματισμένη θέση, στην Agilkiaτο Νοέμβριο του 2014, η αποστολή του θα μπορούσε πιθανώς να είχε λήξει τον Μάρτιο, λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών αυτής της θέσης, καθώς ο ηλιακός φωτισμός αυξανόταν.

Το Philae έχει συνεισφορές από μια κοινοπραξία της οποίας ηγείται το DLR, το Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), το CNES και η Ιταλία διαστημική υπηρεσία ASI. Πραγματοποίησε την ομαλή προσγείωση που έγινε ποτέ σε έναν κομήτη στις 12 Νοεμβρίου, 2014.