Célegyenesben a Rosetta, az első jó képek az üstökösmagról

A Rosetta űrszonda rohamosan közeledik célpontja, a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös felé. Egyre részletesebb képeket készít, és megmérte az üstökösmag hőmérsékletét. Érkezés augusztus 6-án.

A Rosetta űrszonda OSIRIS kamerája rendszeresen fényképezi a kozmikus értelemben immár karnyújtásnyira lévő üstökösmagot, július 29-én 1950 kilométerre volt tőle, akkor készült ez a kép:

A Csurjumov–Geraszimenko-üstökös magja július 29-én, nem egészen 2000 kilométer távolságból. A felvételen egy pixel kb. 37 méternek felel meg Forrás: ESA/Rosetta

Az már július folyamán kiderült, hogy az üstökös magja különös, kettős szerkezetet mutat, a hó végén készült felvételen a két részt összekötő nyakszerű rész határozottan világosabbnak látszik, mint a többi rész.

A szonda augusztus 1-jén már csak 1000 kilométerre járt az üstökös magjától. Az alábbi képen már kezdenek kibontakozni a felszíni részletek:

Az augusztus 1-jén 1000 kilométer távolságból készült képen egyre jobban kivehetők a felszíni részletek. A középen látható fekete folt képhiba Forrás: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

A két felvétel összehasonlítása alapján szembeötlő a javulás, a részletgazdagság növekedése. Pedig a két felvétel között „csak” felére csökkent a Rosetta és célpontja közötti távolság. Az augusztus 6-i érkezésig az utóbbi távolság még a tizedére csökken, vagyis a héten már néhány méteres felbontású képeket is várhatunk. A két felvételt készítő OSIRIS kamera a szonda tudományos műszereinek egyike. A munka oroszlánrésze akkor vár majd erre a műszerre, amikor a Rosetta igazán közel lesz a maghoz, és el kell kezdeni a részletes térképezést a novemberi leszállás helyének kiválasztásához.

Az üstökösmag 300 kilométerről

Emellett egy másik kamera is fényképezi az üstököst, a szonda helyzetérzékelő és irányító rendszerének navigációs kamerája. Ez nem tartozik a tudományos berendezések közé, hanem a szonda helyzetét érzékelő giroszkópokkal alkot egy rendszert. Leglényegesebb tulajdonsága az 5 fok átmérőjű látómezeje. Ezzel a kamerával kellett útközben a csillagok állásához képest pontosítani a szonda navigációját, megtalálni az üstököst és folyamatosan követni, így a navigációs és helyzetbeállító rendszer gondoskodik arról, hogy a tudományos műszerek az üstökös felé forduljanak. Ez a rendszer irányítja a szonda esetleges helyzetváltoztatásait, miközben arra is ügyel, hogy a napelemek a Nap felé, az antennák a Föld felé nézzenek.

A Rosetta navigációs kamerájának felvétele már csak 300 km távolságból készült, augusztus 3-án. A helyzetérzékelő rendszernek nem az a feladata, hogy minél részletesebb képeket készítsen, hanem az, hogy megfelelő irányban tartsa a szondát Forrás: ESA/Rosetta

Megindult a por kiáramlása

Az OSIRIS kamerarendszer a magot a kislátószögű egységével fényképezi, de kipróbálták már a nagylátószögű egységét is. A július 25-én készült felvételen 150 km átmérőjű terület látható, ennek már nagyobb részét kitölti az üstökös. A felvételt 330 másodperces expozíciós idővel készítették. Ettől a mag túlexponálódott, így az a képen nem látható, előtűnik viszont a por. A szürke árnyalatú, szintvonalakhoz hasonló görbék a részecskesűrűséget mutatják a kómában:

Az OSIRIS kamerával már követhető a por kiáramlása az üstökös magjából. Az üstökösmagtól jobbra látható kerek, világos folt a műszerben fellépő tükröződés, nem valóságos képződmény Forrás: ESA/Rosetta

Látható, hogy már megindult a por kiáramlása a magból (pontosabban a napsütés hatására a magban lévő gázok szublimálnak, jégből gázneművé alakulnak, és a kiáramló gáz sodorja magával a porszemcséket), tehát az üstökös éledezik. Az aktivitása nő, hiszen a kép készítésekor még 544 millió km-re volt a Naptól, jövő augusztusi napközelségekor viszont csak 185 millió km választja el a Naptól, tehát közel tízszer ekkora hőhatás éri majd a felszínét.

Melegebb a mag a vártnál

Emellett a Rostta VIRTIS műszere is méréseket végzett. Július folyamán (július 13 és 21. között), miközben a szonda 14 ezer kilométerről 5000 kilométerre közelítette meg az üstököst, a mag felszínének hőmérsékletét mérték. A Naptól körülbelül 555 millió kilométerre lévő üstökösmag átlagos hőmérsékletét –70 Celsius-fokosnak találták. Ebből a kutatók arra következtettek, hogy az üstökösmag felszínét nagyobb részben por borítja. A jeges felszín több fényt verne vissza, így hidegebbnek kellene lennie a felszínnek. A vártnál magasabb hőmérséklet azt jelzi, hogy a mag sötét színű, így a felület jó hatásfokkal elnyeli a ráeső kevés napfényt. (Az üstökös több mint háromszor olyan messze jár a Naptól, mint a Föld, ezért egységnyi felületre csak tizedannyi napsugárzás esik.)

A Rosetta júliusban folyamatosan mérte az üstökösmag felszínének hőmérsékletét. A vártnál melegebbnek találták, eszerint több a por, mint gondolták Forrás: ESA/Rosetta

Amikor a méréseket végezték, az égitest még csak néhány pixel kiterjedésűnek látszott, ezért egyelőre nem lehetett az egyes felszíni alakzatok eltérő hőmérsékletét kimutatni, csak az átlagos hőmérsékletét tudták megállapítani. Számítások szerint, ha a magot teljes egészében a napfényt jól visszaverő jég borítaná, akkor kb. 20–30 fokkal hidegebbnek kellene lennie a felszínének. Ezzel a méréssel tehát közvetlenül is megerősítették, hogy a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös felszíne is inkább sötét színű, poros. A VIRTIS-szel dolgozó kutatók remélik, hogy hamarosan hőmérsékleti térképeket fognak tudni készíteni. Ebből látható lesz majd a közben ugyancsak azonosítható felszíni alakzatok eltérő hőtani viselkedése. Érdekes lesz a hőmérséklet változásának követése is a mag forgásával, annak vizsgálata, miként változik a különböző napfényre, illetve árnyékba kerülő területek hőmérséklete, amiből ugyancsak a felszín anyagára és a magot alkotó anyag szerkezetére lehet majd következtetni. Ki tudják majd számítani a magot alkotó anyag felső, néhányszor tíz centiméteres rétegének hővezetőképességét, porozitását és sűrűségét.

A VIRTIS a látható fény és az infravörös sugárzás tartományában működő, képalkotó spektrométer. Feladata a mag felszíni hőmérsékletének mérésén kívül az ott található szilárd anyagok természetének meghatározása és feltérképezése. Mérései révén azonosíthatóak az üstökösből kiáramló gázok és megállapíthatók az üstökös fejében (a kómában) uralkodó fizikai viszonyok. A műszerrel végzendő részletes hőmérséklet-mérések segítenek a legjobb leszállóhely kiválasztásában is. A műszer működtetéséért és az adatok tudományos feldolgozásáért a római Asztrofizikai és Planetológiai Intézet felelős.