Rosetta
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A sonda Rosetta é uma missão da Agência Espacial Européia - ESA, lançada pelo foguete Ariane 5 G+ na base de Kourou, na Guiana Francesa, em 2 de Março de 2004. Sua missão é o de estudar o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, cometa esse que viaja entre as órbitas da Terra e de Júpiter . A sonda consiste em duas estruturas. A parte principal, a sonda que foi denominada de Rosetta, e o módulo de aterrissagem, que foi denominado de Philae. A sonda recebeu este nome em honra a Pedra da Rosetta, pedra esta que auxiliou o entendimento dos hieróglifos egípcios. O módulo de aterrissagem recebeu o nome de uma ilha de Philae no rio Nilo que contém um obelisco, que também contribuiu para decifrar os hieróglifos.
No momento a sonda executa manobras de assistência gravitacional com o auxílio da Terra.
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[editar] O módulo aterrizador
Após 21 dias de seu lançamento, o módulo de aterrissagem da sonda Rosetta, recebeu o nome de Philae. Philae é o nome de uma ilha do rio Nilo que contém um obelisco onde nele foi encontrada uma inscrição bilíngüe, que incluía os nomes de Cleópatra e de Ptolomeu em hieróglifos egípcios. Esta inscrição forneceu ao historiador francês Jean-François Champollion as últimas informações necessárias que lhe permitiram decifrar a antiga escrita egípcia que estava escrita na Pedra da Rosetta.
[editar] A missão
Para estudar as origens dos cometas e as relações entre os cometas e o material interestelar e suas implicações com as origens do Sistema Solar; uma série de medições deverão ser feitas.
- Caracterização global do núcleo do cometa, determinação de suas propriedades dinâmicas e de sua composição e de sua morfologia.
- Determinação de suas características químicas, mineralógicas e isotópicas das composições voláteis e refratárias do núcleo do cometa.
- Determinação das propriedades físicas e a inter-relação entre as substâncias voláteis e refratárias do núcleo do cometa.
- O estudo do desenvolvimento da atividade do cometa e os processos que envolvem a sua camada superficial com o interior de sua cauda. (analisar a interação entre a poeira e o gás)
- O estudo das características globais deste cometa, suas propriedades dinâmicas, morfologia e a composição de sua superfície.
[editar] A sonda
O corpo principal da nave espacial mede 2,8 x 2,1 x 2,0 metros, onde estão dispostos todos os seus subsistemas e demais equipamentos. A sonda tem dois painéis solares de 14 metros de comprimento, perfazendo uma área total de 64 metros quadrados. Ela tem uma massa de 3.065 kg e mais de 50% de sua massa é representado pelo propelente.
Em uma das faces do orbitador existe uma antena de alto-ganho em forma de prato de 2,2 metros do diâmetro móvel. Do lado oposto da sonda temos o módulo de aterrissagem.
Como a sonda Rosetta deverá operar a uma distância de 720 milhões de km do Sol, onde o nível de luz será apenas de 4% do nível de iluminação da Terra, a sonda está equipada com painéis solares gigantes.
- Massa total da sonda: 3.000 kg (aprox.)
- Propelente: 1.670 kg (aprox.)
- Massa total dos instrumentos: 165 kg
- Massa do aterrizador: 100 kg
- Potência dos painéis solares: 850 Watts a 3,4 UA, e 395 Watts a 5,25 UA
- Sistema de propulsão: 24 propulsores a bipropelente com força de 10 N
- Tempo de duração da missão: 12 anos.
[editar] Propulsão
No coração do orbitador está localizado o sistema de propulsão. Montandos em volta do tubo de descarga estão os dois grandes tanques de propelente. No tanque superior contém o combustível, no tanque inferior contém o oxidante.
O orbitador transporta 24 empuxadores para a correção da trajetória e para o controle de altitude. Cada um destes empuxadores aplica uma força de 10 Newtons.
[editar] Lutetia e Steins
A sonda Rosetta, como missão secundária, deverá orbitar próximo a dois asteróides do Cinturão de Asteróides a caminho do cometa 67P. Os asteróides são: Z867 Steins e 21 Lutetia, que deverão ser interceptados em 5 de Setembro de 2010 e 10 de Julho de 2010.
O asteróide 21 Lutetia foi descoberto em 15 de Novembro de 1852 por H. Goldsmith. Ele tem aproximadamente 100 km de diâmetro.
O asteróide 2867 Steins foi descoberto em 4 de novembro de 1969 por N. Chernykh. Ele tem cerca de 10 km de diâmetro.
[editar] Sumário do cometa
- Nome do cometa: 67P/Churyumov-Gerasimenko
- Diâmetro do núcleo: 4 km
- Período de orbitação: 6,6 anos
- Mínima distância com o Sol: 186 milhões de km
- Máxima distância com o Sol: 857 milhões de km
- Excentricidade orbital: 0.6
- Inclinação orbital: 7.1º
- Trajetória: Viaja entre as órbitas da Terra e de Júpiter
- Ano de sua descoberta: 1969
- Descobridores: K. Churyumov da Universidade de Kiev, Ucrânia e S. Gerasimenko do Instituto de Astrofísica, Dushanbe, Tadjiquistão
[editar] O Cometa
O objetivo inicial da missão Rosetta era visitar o cometa denominado 46P/Wirtanen. Mas devido a contratempos no veículo lançador Ariane 5, a Agência especial européia teve que escolher um outro cometa a ser visitado. Após cuidadosas análises, o escolhido foi o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Com esta escolha a sonda Rosetta terá que executar uma trajetória bastante complexa que vai incluir três passagens pela Terra e uma passagem por Marte, para realizar manobras com o auxílio da força gravitacional destes planetas, para que a sonda chegue ao cometa. Essas manobras são denominadas de assistência gravitacional. Neste caminho a sonda irá visitar por duas vezes o Cinturão de Asteróides. Quando finalmente conseguir chegar ao cometa 67P, a sonda vai entrar em órbita do mesmo e vai acompanhar o cometa em sua viagem em direção ao Sol.
A sonda pesquisará o cometa por um período de 18 meses seguidos, utilizando todos os seus 11 instrumentos de pesquisa durante seu mergulho para o interior do Sistema Solar. Como o cometa Churyumov-Gerasimenko é tipicamente mais ativo quando ele se encontra mais próximo do Sol, os cientistas poderão observar de perto as mudanças que o cometa sofrerá. Espera-se que esta bola de gelo sofra grandes alterações e passe a jorrar gases através de furos na sua superfície. Porém o cometa apresenta um grande periélio e a sonda não deverá ser afetada pelo calor do Sol. Pouco se sabe sobre este cometa, pois ele reflete muita pouca luz e seu núcleo fica totalmente envolvido por gases e partículas, quando ele viaja próximo ao Sol.
Toda esta missão deverá terminar em Dezembro de 2015, seis meses depois que o cometa passar pelo seu periélio e iniciará o seu retorno para as regiões frias de Júpiter. O período de orbitação do cometa é de 6,57 anos.
O telescópio orbital Hubble tirou 61 fotos do cometa Churyumov-Gerasimenko, revelando que o cometa tem um núcleo de 3 a 5 quilômetros de comprimento e uma forma elipsoidal (como uma bola de rugby). Leva 12 horas para completar uma rotação. Este cometa será três vezes maior que o cometa anteriormente escolhido.
[editar] Etapas da aproximação
Entre Janeiro até Maio de 2014, a sonda deverá fazer a sua aproximação inicial com o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Imagens obtidas pela sonda, auxiliadas por observações da Terra, deverão ser fundamentais para garantir uma aproximação segura.
A sonda deverá acionar seus empuxadores de manobras, para diminuir a velocidade relativa entre eles em torno de 25 metros por segundos. Feito isso, a sonda deverá nos próximos três meses, de Junho a Agosto, lentamente diminuir sua velocidade relativa para apenas 2 metros por segundo.
Em Agosto, já com uma distância inferior a cerca de 200 quilômetros do núcleo, serão feitas o mapeamento do cometa. Eventualmente a sonda entrará em órbita ao redor do cometa. A velocidade relativa já deverá ser de apenas alguns centímetros por segundo. Serão selecionados cinco pontos no cometa, como áreas de pouso para o módulo de aterrissagem.
Em Novembro quando já tiver sido escolhido o local do pouso, o módulo de aterrissagem será liberado, quando a sonda estiver cerca de um quilômetro de distância. O módulo pousará a uma velocidade de um metro por segundo. Uma vez realizado o pouso, a sonda enviará imagens de alta-resolução, além de outros dados do cometa.
Os dados coletados serão armazenados no orbitador e retransmitidos para a Terra no primeiro período de contacto com as estações de rastreamento.
Entre Novembro de 2014 e Janeiro de 2015, o orbitador continuará a orbitar o cometa , observando o que vai acontecer com o seu núcleo de gelo, quando ele se aproximar do Sol.
A missão vai se encerrar em Dezembro de 2015. A sonda Rosetta deverá novamente viajar próximo a órbita da Terra, isso depois de 4.000 dias após o seu lançamento.
[editar] Instrumentos do orbitador
O orbitador Rosetta dispõe de 11 instrumentos científicos. São eles:
- ALICE - Ultraviolet Imaging Spectrometer
- CONSERT - Comet Nucleus Sounding
- COSIMA - Cometary Secondary Ion Mass Analyser
- GIADA - Grain Impact Analyser and Dust Accumulator
- MIDAS - Micro-Imaging Analysis System
- MIRO - Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter
- OSIRIS - Rosetta Orbiter Imaging System
- ROSINA - Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis
- RPC - Rosetta Plasma Consortium
- RSI - Radio Science Investigation
- VIRTIS - Visible and Infrared Mapping Spectrometer
[editar] O módulo de aterrissagem
O módulo de aterrissagem tem uma massa de 100 kg e foi construído através de um consórcio europeu liderado pela German Aerospace Research Institute (DLR). Outros membros deste consórcio são a ESA e institutos da Áustria, Finlândia, França, Hungria, Irlanda, Itália e a Inglaterra.
[editar] Instrumentos do módulo de aterrissagem
O módulo de aterrissagem transporta nove instrumentos científicos. São eles:
- APXS - Alpha Proton X-ray Spectrometer
- ÇIVA / ROLIS - Rosetta Lander Imaging System
- CONSERT - Comet Nucleus Sounding
- COSAC - Cometary Sampling and Composition experiment
- MODULUS PTOLEMY - Evolved Gas Analyser
- MUPUS - Multi-Purpose Sensor for Surface and Subsurface Science
- ROMAP - RoLand Magnetometer and Plasma Monitor
- SD2 - Sample and Distribution Device
- SESAME - Surface Electrical and Acoustic Monitoring Experiment, Dust Impact Monitor
[editar] Cronograma
- Lançamento: Fevereiro de 2004
- Primeira orbitação em torno da Terra: Novembro de 2005
- Orbitação em torno de Marte: Fevereiro de 2007
- Segunda orbitação em torno da Terra: Novembro de 2007
- Terceira orbitação em torno da Terra: Novembro de 2009
- Hibernação no espaço profundo: de Maio de 2011 até Janeiro de 2014
Durante a sua jornada, a sonda Rosetta deverá seguir as seguintes fases em relação ao asteróide:
- Aproximação do cometa: de Janeiro a Maio de 2014
- Mapeamento do cometa: Agosto de 2014
- Aterrissagem no cometa: Novembro 2014
- Escoltando o cometa em torno do Sol: de Novembro de 2014 até Dezembro de 2015
[editar] Situação atual da sonda
Comunicado de 28 de Novembro de 2005
Ressalta-se o apoio dado ao choque que a sonda Deep Impact causou no cometa Tempel 1, ocorrido em 4 de Julho de 2005. Na ocasião foram utilizados cerca de quatro instrumentos científicos da sonda na observação do cometa Tempel 1. Os instrumentos eram: OSIRIS, MIRO, VIRTIS e Alice, que juntamente com a câmera de navegação, observaram o cometa no período que se iniciou em 28 de Junho e terminou em 14 de Julho.
OSIRIS foi o único instrumento que pôde monitorar o cometa Tempel 1 continuamente antes do impacto até depois do impacto. Estas observações resultaram na publicação de dois artigos na revista Science e na revista Nature.
[editar] Ligações externas
- Site da sonda Rosetta da Agência Espacial Européia - ESA (em inglês)
- Site do JPL sobre o equipamento MIRO, que equipa a sonda Rosetta (em inglês)
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