Todo listo para el aterrizaje de Philae en Agilkia (Bitácora de Rosetta 6)

Entre el 10 y el 24 de septiembre de 2014 la sonda europea Rosetta estuvo orbitando el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko a una distancia de treinta kilómetros de altitud. Durante este periodo la sonda siguió una órbita denominada GMP (Global Mapping Phase). El objetivo de esta órbita, como bien indica su nombre, era levantar un mapa global de la superficie del cometa mediante la cámara OSIRIS (huelga decir que dichas imágenes no se han publicado todavía).

Mosaico de la imagen del comete 67P tomado el 19 de septiembre a 28,6 km de distancia. Se aprecia uno de los chorros en el cuello (ESA/Navcam).
Mosaico de la imagen del comete 67P tomado el 19 de septiembre a 28,6 km de distancia. Se aprecia uno de los chorros en el cuello (ESA/Navcam).

Para mantener a la sonda en la órbita GMP Rosetta llevó a cabo hasta siete maniobras propulsivas entre los días 3 y 21 de septiembre. Y es que la sonda no efectuó una simple órbita alrededor de Chury, sino que que realizó dos semiórbitas de 30 kilómetros de radio con dos planos distintos, cada una con un periodo de una semana. Al principio de cada semiórbita el ángulo con el Sol era de 60º, por lo que Rosetta fue capaz de fotografiar la superficie del cometa con la iluminación adecuada. Más exactamente, a partir del 18 de septiembre la órbita de la nave fue de 28 x 29 kilómetros, con un periodo de 13 días, 14 horas y 59 minutos.

Maniobras orbitales de Rosetta durante septiembre y octubre (ESA/Rosetta).
Maniobras orbitales de Rosetta durante septiembre y octubre (ESA/Rosetta).

El 24 de septiembre la sonda comenzó las maniobras para reducir la altura de su órbita hasta los 20 kilómetros, una distancia que alcanzó el cinco días más tarde. Puesto que las maniobras orbitales de Rosetta son tremendamente complejas, no está de más repasar este vídeo donde las podemos contemplar en todo su esplendor:

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=Mf1zsACcXc4[/youtube]

El 26 de septiembre la ESA anunció que Philae aterrizará en el Sitio J el 12 de noviembre de 2014, un día más tarde de lo inicialmente planeado. Philae se separará de Rosetta a las 08:35 UTC a una distancia de 22,5 kilómetros del cometa y comenzará su ‘caída’ no controlada hasta la superficie. Debido a la débil gravedad del cometa, Philae tardará siete horas en llegar hasta su objetivo. La señal del éxito -o fracaso- de la misión se recibirá en la Tierra a las 16:00 UTC aproximadamente.

Sitio J donde debe aterrizar Philae (ESA/Rosetta).
Sitio J donde debe aterrizar Philae (ESA/Rosetta).
Otra vista del Sitio J (ESA/Rosetta/Thomas Appéré).
Otra vista del Sitio J (ESA/Rosetta/NAVCAM/Thomas Appéré).
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Imagen del cometa del 24 de septiembre (ESA/Navcam/Rosetta).

A principios de octubre Rosetta aún no había podido cartografiar el 30% de la superficie de la zona nocturna del cometa. A pesar de todo, el equipo de la misión refinó los datos obtenidos sobre Chury y pudo determinar que el cometa tiene un periodo de rotación de 12,4043 horas, una masa de 10^13 kg, un volumen de 25 km^3 y una densidad inusualmente baja de 0,4 g/cm^3. La temperatura superficial varía entre los -68º a -73º C, mientras que la temperatura bajo la superficie es inferior, de entre -243º y -113º C. Por ahora la sonda ha logrado detectar varios gases que emanan de la superficie: agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono, amoniaco, metanol y metano. O  sea, los esperados en un núcleo comentario de este tipo.

Dimensiones estimadas del cometa 67P a principios de octubre (ESA/Rosetta).
Dimensiones estimadas del cometa 67P a principios de octubre (ESA/Rosetta).

Pero además el experimento ROSINA (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis) anunció 23 de octubre la detección de formaldehido, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, dióxido de azufre y disulfuro de carbono. ¿Y qué quiere decir todo esto? Pues que si pudiéramos oler un cometa no sería una experiencia demasiado agradable que digamos. El sulfuro de hidrógeno huele a huevos podridos, el dióxido de azufre a vinagre, el amoniaco tiene un olor extremadamente fuerte y el ciuanuro de hidrógeno huele a almendras (además de ser venenoso). Por otro lado, el disulfuro de carbono posee un olor dulce que contrarrestaría tanta peste. Por supuesto, esto no quiere decir que si tuviésemos un puñado de polvo y volátiles cometarios en nuestra mano tuviésemos que huir por el mal olor. No en vano, todos estos compuestos se hallan en cantidades muy pequeñas dentro del cometa.

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Espectro del espectrómetro DFMS del instrumento ROSINA del 10 de octubre (ESA/K. Altwegg).

Gracias a estos datos los investigadores de la misión y aficionados de todo el mundo han podido realizar modelos tridimensionales del núcleo, como este de Mattias Malmer (vídeo publicado por The Planetary Society):

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=mAgHY-hDq9c[/youtube]

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Mosaico de la Navcam a partir de imágenes tomadas el 26 de septiembre (ESA/unmannedspaceflight.com(usuario Wildespace)).

El 8 de octubre Rosetta comenzó a bajar su órbita una vez más para alcanzar los diez kilómetros de distancia. A partir de una órbita de 18,6 kilómetros de altura la sonda se situó primero en una órbita intermedia de 18,6 x 9,8 kilómetros. Finalmente, el 15 de octubre la órbita fue circularizada hasta quedar a una distancia de 9,8 kilómetros y un periodo de 66 horas. Rosetta inició entonces la fase COP (Close Observation Phase) para intentar obtener imágenes a más alta resolución del sitio de aterrizaje de Philae.

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Mosaico Navcam del cometa tomado el 2 de octubre. Se aprecian claramente las rocas del cuello del núcleo y los chorros (ESA/Rosetta/Navcam/Thomas Appéré).
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Detalle del cuello del cometa (ESA/Navcam/Rosetta).

El 9 de octubre el equipo de OSIRIS publicó al fin una nueva imagen del Sitio J (en realidad un trozo de una imagen de mayor tamaño) a una distancia de 28,5 kilómetros. En la fotografía, con una resolución de 50 cm por píxel, se puede ver una enorme roca -¿también formada por hielo?- de 45 metros que ha sido apodada Keops.

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Imagen de OSIRIS donde se ve la roca Keops (ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA).
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Keops comparado con el LM del Apolo 11 (Tezio/Serge Gracieux).
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Mosaico de la zona de aterrizaje con Keops tomado por la Navcam el 26 de octubre (ESA/Rosetta/Navcam).

El 7 de octubre las cámaras CIVA de Philae obtuvieron una preciosa foto. En ella se puede ver uno de los paneles de Rosetta con el cometa a 16 kilómetros de distancia (en realidad se trata de una combinación de una imagen de corta exposición con otra de larga exposición).

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Imagen Rosetta y el núcleo de Chury tomada por las cámaras CIVA de Philae (ESA/CIVA).

El 15 de octubre la ESA confirmó que el lugar del aterrizaje de Philae sería el Sitio J. Para lograr el aterrizaje de la pequeña Philae, Rosetta debe paradójicamente alejarse primero de Chury. El 31 de octubre la sonda abandonó la órbita COP de diez kilómetros de altura para situarse a mayor distancia del núcleo. Dos horas antes de liberar a Philae, Rosetta efectuará una maniobra para situarse en un rumbo hiperbólico hacia el cometa, puesto que Philae carece de un sistema de propulsión propio (aunque dispone de un sistema de gas para acelerar su descenso en caso necesario). Philae se separará a una velocidad de 0.187 m/s y a 22,5 kilómetros de distancia del centro del cometa y durante la maniobra el experimento ROLIS tomará imágenes de la separación.

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Descenso y aterrizaje de Philae (ESA).
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Fases del descenso de Philae (ESA/Rosetta).

Entre el 12 y el 14 de noviembre Rosetta llevará a cabo una serie de complejas maniobras (la primera cuarenta minutos después de la separación) para permitir retransmitir los datos de Philae a la Tierra. Posteriormente, el 19 de noviembre, volverá a una órbita de 30 kilómetros de altura. El 6 de diciembre Rosetta se hallará otra vez en una órbita de 20 kilómetros.

Vídeo de las maniobras de Rosetta antes y después de la separación de Philae:

[youtube]http://youtu.be/4a3eY5siRRk[/youtube]

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Mosaico de Navcam del 15 de octubre (ESA/Rosetta/Navcam/Thomas Appéré).
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Mosaico del cometa del 18 de octubre (ESA/Rosetta/Navcam/Damia Bouic).
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Imagen del cometa del 8 de octubre (ESA/Navcam/Thomas Appéré).

El 28 de octubre a las 12:59 UTC Rosetta encendió su motor para cambiar su velocidad en 0,081 m/s y abandonar así su órbita de diez kilómetros, dirigiéndose hacia su nueva órbita que le permitirá soltar a Philae en la fecha prevista. Mientras, el cometa sigue aumentando su actividad progresivamente tal y como estaba previsto. En la siguiente imagen de OSIRIS se pueden ver los distintos chorros activos:

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Imagen de WAC de OSIRIS del 10 de septiembre donde se pueden ver los múltiples chorros (ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/ INTA/UPM/DASP/IDA).

El 4 de noviembre la ESA anunció que el Sitio J de aterrizaje de Philae ha sido bautizado como Agilkia, en honor de la isla homónima que se encuentra en el río Nilo. El templo de Isis fue trasladado a esta isla después de que el nivel del río aumentase por la construcción de la presa de Asuán, un aumento del nivel del agua que también inundó la isla de Philae, de ahí la elección del nombre. El nombre fue seleccionado por el equipo de Philae después de recibir propuestas de todo el mundo en un concurso público realizado entre el 16 y el 22 de octubre.

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El sitio de aterrizaje de Philae: Agilkia (MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA).
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Imagen de Navcam del 30 de octubre (SA/Rosetta/Navcam).

A finales de octubre la ESA hizo público el corto ‘Ambition’ sobre Rosetta, sin duda la mejor forma de despedir esta bitácora. La próxima vez que nos veamos sabremos si Philae ha logrado conseguir aterrizar por primera vez en la superficie de un cometa. Ya queda menos.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=H08tGjXNHO4[/youtube]

Referencias:



19 Comentarios

  1. Espectacular Post!
    Las imágenes que se tiene guardado OSIRIS para todos deben ser absolutamente extraordinarias. Que gran manera de presentar un post, que buen final con el video. A la espera de lo que suceda el 12 de noviembre. Espero dentro de unos años decir.
    Remember, remember the 12th of november !

    Millones de gracias Daniel, Gran post

  2. Impresionante video para despedir el post. La verdad que parece sacado de una película, algo que me hace pensar que puede haber un cambio en la política de divulgación de la ESA, ojalá!
    Por otro lado, viendo las maniobras que ha realizado esta sonda, y lo complejo de la mecánica orbital..a mi humilde entender coloca a la agencia espacial europea en un nivel superlativo en lo que concierne a navegación. Sólo se me ocurre que los sobrevuelos de Cassini entre las lunas de Saturno pueden tener una complejidad comparable.
    Cruzaremos los dedos el 12 de noviembre y con algo de suerte tendremos una imágenes dignas de aquellas pelis Armageddon o Deem Impact!

  3. Buenos días,
    Dani, muchas gracias por este post de despedida previo al aterrizaje de Philae. Las fotos impresionantes, el vídeo de las múltiples órbitas y la complejidad que encierran, las fotos de Cheops, TODO, es realmente impresionante…. ¡sobrecogedor!… un proyecto ambicioso que debe alcanzar el éxito por el avance que supone en investigación y en «el ir un paso más lejos».
    La semana que viene esperaremos un post con la feliz noticia de la llegada de Philae a «Chury», ojalá sea verdad y podamos contemplar todo lo va a suponer su llegada. ¡¡Cuantas cosas han pasado desde que salió de la Tierra hasta que llegó!!.
    Saludos.

  4. Cada bitácora de este proyecto cada vez es más interesante. Datos increíbles de composición (qué secretos esconderá ese hielo «sucio»), las especificaciones técnicas del proyecto (lo dejan caer jajaja pura física), las fotazos a modo de zoom etc etc.
    Me ha parecido especialmente curiosa la densidad 0,4 g/cm^3 ¿no será hueco? lo siento, pero no he podido evitar pensar en aquella magnífica videaventura DIG de Lucasfilm…

    1. Sí, Philae se deja ir desde Rosetta y la trayectoria es completamente balística. Creo que tiene una rueda de inercia para controlar el azimut y ya está (clave para orientar en la buena dirección las placas antes del aterrizaje así como darle estabilidad en el descenso). Tiene un propulsor como comenta Daniel en el eje longitudinal pero en principio no se utiliza (no se confía al 100% que funcione tampoco). Y para quedar fijado tras el contacto, unos arpones.

  5. Impresionante y alucinante. Creo que es una de las misiones más complicadas y lo bien que ha ido hasta ahora. Ojalá llegue Philae a su destino (entoces ya no veas, es que no voy a dormir hasta el día 12), pero ya, lo hecho hasta ahora, es impresionante. Me da que pensar si los científicos e ingenieros que la llevan a cabo serán europeos (es broma).

  6. Esta misión es realmente ambiciosa y si se completa con el descenso exitoso de Philae, sus artífices merecerán toda la admiración del mundo. Y si Philae no lo logra, pues también, por haberlo intentado y habernos permitido soñar. En cualquier caso lo realizado hasta ahora ya es una proeza épica. Tengo ganas de que los científicos empiecen a mostrar y explicar lo que están descubriendo. Yo solo con las imágenes que hemos visto ya tengo un montón de preguntas: ¿por qué tiene un cuello el cometa? ¿son dos bloques unidos o es que el centro ha sufrido pérdida de material? ¿por qué hay superficies tan lisas? ¿hay algún tipo de fenómeno erosivo? ¿sedimentario? ¿magmático? … … …

  7. Por cierto, creo que lo que detectó el experimento ROSINA es importante no tanto porque se trate de compuestos ‘olorosos’ sin porque son considerados precursores de la vida, necesarios para los primitivos mecanismos de producción de energía y transmisión de información.

    El sulfuro de hidrógeno es un potente agente reductor, el dióxido de azufre un potente oxidante. El cianuro de hidrógeno disuelto en agua produce urea, aminoácidos y las bases de los ácidos nucleicos. En agua ligeramente alcalina el formaldehído se polimeriza y da lugar a diversos azúcares, entre otros la ribosa. La luz ultravioleta provoca la fotooxidación del disulfuro de carbono produciendo sulfuro de carbonilo (COS) capaz a su vez de catalizar la formación de péptidos a partir de aminoácidos…

  8. Impresionante, alucinante, impactante, acojonante, y todos los «antes» que les queráis poner. El miedo que me da es que los arpones no actúen lo suficientemente rápido y el bichito rebote. Daniel, todos esos «antes» también van por ti. Muchas gracias.

  9. Como siempre un post espectacular, con una cantidad de informacion muy importante y una distribucion grafica excelente y dinamica.

    El final emocionante, al igual que la mision……

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 4 noviembre, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • ESA • Rosetta • Sistema Solar