Rosetta - evropská mise ke kometě

Primary tabs

dnes v noci proběhl úspěšný průlet sondy Rosetta kolem Marsu - ten upravil její dráhu i rychlost pro další gravitační korekci letos na podzim během průletu kolem Země.
více o sondě i o průběhu průletu kolem rudé planety zde http://www.esa.int/SPECIALS/Rosetta/index.html

Podle blogu Institutu Maxe Plancka bude sekvence SDL (Separation, Descent, Landing) zahájena vypuštěním Philae ve výšce 2,5 km nad povrchem komety.
Behem sestupu už začnou první vědecká měření přístroji MUPUS, PP-SESAME, CONSERT, ROMAP a snímkování kamerami CIVA a ROLIS. Před dosednutím lander vystřelí ke kometě dvě harpuny, které mají zajistit pevné dosednutí a spojení s povrchem.

https://www.mps.mpg.de/3086295/Philae-Blog

V této presentaci o SDL sekvenci Philae https://www.ffg.at/getdownload.php?id=2941 je i následující slajd, naznačující jak by mělo přistání proběhnout.
Některé údaje jsou ve schematu dost nepřesné, jako výška orbitu a doba sestupu, ale principiálně to snad bude podobné.

[img=tbn]https://farm4.staticflickr.com/3936/15269993598_3a1998fe10_b.jpg[/img]

[quote]Ano, Philae má v sobě zřejmě alespoò jeden gyroskop, který nazývají "flywheel". [/quote] Navíc ještě obsahuje ADS (Active Descent System), což je ta toroidní nádrž na stlačený plyn nad FlyWheel a jedna cold gass tryska na horní straně landeru, směřující vzhůru. Hlavní účel je tlačit lander dolů k povrchu při dosednutí, ale mohou jej využít i během sestupu.

Str 4 tady: http://www.dlr.de/rd/Portaldata/28/Resources/dokumente/rx/Philae_Lander_...

fajn, takže můžou "krátit" dráhu + pootočit sondou před dosednutím. To půjde. Tedy bude záležet na kvalitě autopilota.
Otázka1: jak autopilot měří výšku a rychlost k povrchu?
Otázka2: jak autopilot pozná, že je potřeba krátit dráhu a použít plynovou trysku?
Otázka3: jak autopilot pozná pod jakým úhlem se k sondě nalézá povrch?

Edit: našel jsem tvít: https://twitter.com/Philae2014/status/55928017779826689 My ADS thruster can also give me a small push towards the comet during descent, reducing the descent time

[Upraveno 06.10.2014 ucvrnkls]

Podle mého názoru na Philae není žádný "autopilot". Směrování a počáteční orientaci Philae kompletně zajistí Rosetta. Po "vysazení" už modul Philae bude jen pasivně "padat" (a přitom fotit, pasivně stabilizován pomocí "flywheel" a případně předprogramovaně urychlen pomocí ADS). Předpokládám, že fotky nebudou autonomně využity k měření vzdálenosti od komety, ale že systémy Philae prostě jen zaregistrují "dopad" (dotek nožiček s povrchem komety). Po zaregistrování dopadu proběhnou další předprogramované akce (přidržení u povrchu pomocí ADS, zašroubování patek nožiček do povrchu, zaharpunování k povrchu, vyfocení panoramatu, ...).

[quote]Podle mého názoru na Philae není žádný "autopilot"... [/quote]

No ak je to takto, tak potom pôjde o naozaj riskantnú záležitos. Hop alebo trop.

Ono když tam není motor, tak není potřeba žádný autopilot. Stabilizaci zajistí gyroskop a o start "kotvící" sekvence potom dotykový senzor.Vše natvrdo nastavené.

Jak bude celá sekvence před a po přistání Philae vypadat jsem tu už jednou dávál. Pro velký úspěch ;) ji postnu ještě jednou.
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?act=attach&type=post&id=33826

Jediné, co by snad mohlo souviset s nějakou autopilotáží, je měření rychlosti sestupu pomocí přístroje CONSERT a v souvislosti s tím eventuální použití trysky ADS.

Určitě to nebude snadné, za 7 hodin vykoná kometa polovinu otáčky a pokud by lander padal volným pádem bez horizontální složky rychlosti bude padat do těžiště a to je někde v oblasti blízko krčku.

ESA vyrobila model komety o průměru cca 2m, snímek je v archivu snímků na domovské stránce sondy.

Rosetta dostala zelenou k přechodu na kruhový orbit 10 km pro fázi blízkého pozorování a měření (COP - Close Observation Phase).
Na kruhové dráze setrvá do 28.10. kdy přejde na eliptický orbit 10 - 30 km. Odtud 12.11. vysadí Philae ze vzdálenosti 22,5 km od středu komety.
Zajímavé manévry.

Zejména je to zcela jinak, než byl publikovaný původní plán, v něm měla sonda sestoupit na kruhovou orbitu ve výšce 10 km.

Přidávám odkaz na původní článek na blogu Rosetty http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/08/go-for-10-km/ a doplním z něj sem pár pro mne zajímavých detailů:
- kruhová dráha o poloměru cca 10 km má být dosažena 15.10.2014
- (28.10.2014 má sonda přejít na eliptickou dráhu s poloměrem cca 30 km [jak už psal Mirek])
- 12.11.2014, 2 hodiny před vypuštěním Philae, má Rosetta přejít na zatím blíže neupřesněnou dráhu a z ní ve výši cca 20 km uvolnit přistávací modul
- další detailnější informace související s přistáním na kometě 67P mají být k dispozici "brzy" ("soon")

Kamera OSIRIS opět boduje - ze vzdálenosti 28,5 km pořídila snímek tohoto 45 m balvanu, pojmenovaného Cheops. Rozlišení 50 cm / px. Palec nahoru!
http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/09/boulder-close-up/

[img=tbn]http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2014/10/... [/img]

Okolní kontext

[img=tbn]http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2014/08/... [/img]

OSIRIS možná boduje, ale těžko se to dá posoudit, když vezmou originální obrázek, vystřihnou z něj část odpovídající ploše 6% originálního snímku a pak tento zbytek zvětší 2.5×, aby to nevypadalo trapně (jinak by totiž měl snímek jen nějakých 600×400 pixelů).
Z toho důvodu také v tomto zvětšeném obrázku odpovídá jeden pixel 20-ti cm. Nezvětšený originál má rozlišení 50 cm/pixel. [Upraveno 09.10.2014 Machi]

Takže je to jasné: celá sonda přejde na kolizní dráhu s jádrem komety a po oddělení landeru, který bude k jádru postupovat pasivně, se opět vrátí na orbitální dráhu kolem komety.
To ovšem znamená, že bod přistání bude v době zahájení přistávacích operací někde prostoru mimo kometu a jak lander, tak místo přistání na rotující kometě se k němu budou současně blížit.
Jestli se trefí do přistávací oblasti a současně bude sonda ve správné poloze, tak to bude malý zázrak a to předpokládám, že zachycovací operace proběhne správně a ve správném okamžiku.

[quote]
To ovšem znamená, že bod přistání bude v době zahájení přistávacích operací někde prostoru mimo kometu a jak lander, tak místo přistání na rotující kometě se k němu budou současně blížit.
[/quote]
Tak ono to je tak vždycky, a už se letí kamkoliv. Ta nebeské mechanika je vždy stejná, zrovna tak jako způsob navigace a orientace.

[quote]Takže je to jasné: celá sonda přejde na kolizní dráhu s jádrem komety a po oddělení landeru, který bude k jádru postupovat pasivně, se opět vrátí na orbitální dráhu kolem komety.. [/quote]
nepojde o koliznu drahu, len o blizku koliznej drahe...
lander bude oddeleny "odskrutkovany" zavitovou tycou, ktora mu sucasne udeli pozadovanu rychlost.

ako vidiet z obrazku o par prispevkov vyssie od MP, vysledny smer landeru bude suctom tychto dvoch rychlosti... obeznej rychlosti rosetty a rychlosti oddelenia landeru. ( Rychlost oddelenia landeru je regulovatelna.)

takze na koliznu drahu sa dostane jedine lander. rosetta nie.

víceméně to to už asi bylo, ale jen v textové podobě?
[img=tbn]http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2014/10/...

Dnes bylo oficiálně potvrzeno, že přistání Philae bude do primární oblasti "J" (na "hlavě" komety 67P). Bylo zveřejněno i pár dalších podrobností o manévrování před i po uvolnění Philae z Rosetty. V podstatě to odpovídá našim nedávno odhadnutým předpokladům. Jestli bude vypouštěcí dráha Rosetty kolizní nebo ne není zatím upřesněno, ale podle zveřejněného videa to vypadá, že přece jen dráha povede kousek kolem komety. Celkově jsou ty manévry fakt docela šílené. Takže držím palce, aby to všechno "klaplo". Do přistání zbývá ještě skoro měsíc.

Originální články:
http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/15/green-light-for-landing-site-j/
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/ESA_confirms_the...
https://www.youtube.com/watch?v=4a3eY5siRRk

Čím víc manévrů, tím větší pravděpodobnost chyby. Připomenu Hayabusu-1, ta manévrovala tak dlouho, až Minervu poslala na opačnou stranu. Na druhou stranu sedmihodinová přistávací sekvence umožòuje i nějaký zásah ze Země.

[quote] Na druhou stranu sedmihodinová přistávací sekvence umožòuje i nějaký zásah ze Země. [/quote]Určitě neumožòuje.

ESA Operations ‏@esaoperations
Final comamnds to @ESA_Rosetta & @Philae2014 will be uplinked 7.5hrs before sep. Landing is done entirely on autopilot!

Během sestupu budeme pouze naslouchat a zaznamenávat data, obrázky.

ESA Operations ‏@esaoperations
.@ESA_Rosetta will have contact with @Philae2014 thru out descent #67P

ESA Operations ‏@esaoperations
We're very tight on time on 12 Nov, so @NASAJPL 's #DSN network will provide backup - we can't afford to lose contact

Philae Lander ‏@Philae2014
Oh my! RT @esaoperations: An inaccuracy of a few mm/sec in orbit determination could lead to completely missing #67P - wow!

ESA Rosetta Mission ‏@ESA_Rosetta
@Philae2014 @esaoperations will try to aim well, Philae!

Philae Lander ‏@Philae2014
.@ESA_Rosetta @esaoperations Thank you! I know you will. I have complete trust in you.

Sam Cristoforetti ‏@AstroSamantha
#DontPanic @Philae2014! .... :D

[quote]Místo přistání ve vysokém rozlišení.[/quote]
Hodilo by se přidat měřítko. Sice píšou, že je rozlišení 0,5 m/px, ale s pravítkem přímo v obrázku by to bylo přehlednější.

Edit: červená kružnice má v průměru přibližně 500 m.
http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2014/10/Philae_s_primary_landing...

Kdo má zájem, může se zapojit do soutěže o návštěvu střediska ESA v Darmstadu během přistání Philae 12.listopadu.
Stačí navrhnout jméno místa přistání v lokalitě J, návrh musí být vybrán a navrhovatel vylosován. Hodně štěstí!
(já už svůj návrh podal) ;)

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Name_Rosetta_mis...

[quote]Kdo má zájem, může se zapojit do soutěže o návštěvu střediska ESA v Darmstadu během přistání Philae 12.listopadu.
Stačí navrhnout jméno místa přistání v lokalitě J, návrh musí být vybrán a navrhovatel vylosován. Hodně štěstí!
(já už svůj návrh podal) ;)

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Name_Rosetta_mis... [/quote]

Dobrý nápad, díky za informaci, též jsem tento krok podnikl.

jednoznačně "Hector Servadac", jak jinak :-)

[quote]jednoznačně "Hector Servadac", jak jinak :-) [/quote]To by mohl být dobrý název pro lander, ale tady je řeč o místě, kam lander přistane... Navíc, ze soutěže jsou pravidly jednoznačně vyloučeny jména osob. ;)

Are there any restrictions on the proposed name?
You can propose any name you like, but it cannot be named after a person, dead or alive. Mythological names with a commonly-known symbolic meaning will be considered....

Hector Servadac je něco mezi.

Jen je otázne, jestli stačí 100+ let na zmytologizování románové postavy. Se Švejkem se to celkem podařilo za necelých 100 let...

Já ve zdůvodnění Hectora Servadace uvedl, že podle mě science-fiction je "moderní mytologie". Takže uvidíme :-) Francouzi by to mohli podpořit.

Nevím, jestli si někdo nedělá legraci :-) ale je to nový záběr komety 67P (mise Rosetta) se zvětšeným detailem, a přidaným tyranosaurem pro srovnání velikosti (proboha, jak mám vědět, jak byl velký tyranosaurus? a ty "duny" na těch závějích prachu, či snad sněhu?? halucinace :-)
[img=tbn]https://pbs.twimg.com/media/B0aImM4CIAA2n5V.jpg:large[/img]

Aha, tak původní fotka bez přidaného Tyranosaura Rexe tady. Ze vzdálenosti 7.8 km.
[img=tbn]https://pbs.twimg.com/media/B0ZpM3KCAAEwVGt.jpg:large[/img]

tak sníh těžké :-) spíš saze. kometa má ve skutečnosti barvu kusu uhlí.
http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/17/navcams-shades-of-grey/

[quote]Nevím, jestli si někdo nedělá legraci :-) ale je to nový záběr komety 67P (mise Rosetta) se zvětšeným detailem, a přidaným tyranosaurem pro srovnání velikosti (proboha, jak mám vědět, jak byl velký tyranosaurus? a ty "duny" na těch závějích prachu, či snad sněhu?? halucinace :-)
[img=tbn]https://pbs.twimg.com/media/B0aImM4CIAA2n5V.jpg:large[/img] [/quote]

Vypadá to, že ta " duny" jsou na sypkém svahu, takže mohly vzniknout jeho sesutím při nějakém otřesu. Pak ale otázka zní jak vznikl ten sypký svah s viditelným hřebenem, tedy sypký na obě strany .
Mám dojem, že ten ještěr měl cca 5 m.

ako "vonia" kométa?
http://vat.pravda.sk/vesmir/clanok/334097-ako-sonde-rosetta-vonia-kometa/
Kathrin Altweggová závan z kométy opísala takto: „Parfum 67P/Čurjumov-Gerasimenko je celkom silný. Cíti v òom skazené vajcia (sírovodík), prasací chliev (amoniak) a štip¾avý, dusivý odór formaldehydu. Toto je zmiešané s jemnejšou, horkejšou vôòou po mandliach (kyanovodík). K tomu treba prida trochu alkoholu (metanol) a spoji ho s octovou vôòou oxidu siričitého. Potom už len stačí kvapnú sladký, aromatický sulfid uhličitý a máte parfum značky Kométa 67P/Čurjumov-Gerasimenko.“

Kometa 67/P páchne jako shnilá vejce a čpavek!

http://www.universetoday.com/115634/stinky-rosettas-comet-smells-like-ro...

Ha! Byl jsem tak blízko! :)
Můj návrh na pojmenování místa přistání modulu Philae byl "Agilika", což je jeden ze dvou možných názvů nilského ostrova, kam byl staroegyptský chrám Philae po vybudování asuánské přehrady na náklady Unesco v 70. letech přestěhován.
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Agilkia_Island

Bohužel, v soutěži vyhrál ten druhý, více používaný název ostrova - "Agilkia", který se mi až tolik nelíbil.
Ale co, aspoò ten nápad jsem trefil. :cool:

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Farewell_J_hello...

V článku na http://blogs.esa.int/rosetta/2014/10/31/rosetta-lined-up-for-lander-deli... (z 31.10.2014) je pár dalších upřesòujících informací o manévrování Rosetty před a po uvolnění Philae.

Zaujalo mne toto:
- dráha Rosetty při uvolnění Philae nebude "kolizní", ale bude směřovat 5 km vedle komety
- hodinu po navedení na vypouštěcí dráhu (a hodinu před uvolněním Philae) proběhne ještě poslední go/nogo rozhodování (takže až po reálném změření výsledku směrovacího manévru)
- modul Philae bude z Rosetty uvolněn rychlostí 0,187 m/s (18,7 cm/s)
- 40 minut po uvolnění Philae (ve výši cca 20 km od středu komety) provede Rosetta další motorický manévr, kterým přejde na zcela jinou dráhu, zajišující dobré radiové spojení s Philae

Takže se těším a držím palce, a to všechno proběhne dobře (12.11.2014 dopoledne a odpoledne našeho času).

[img=tbn]http://blogs.esa.int/rosetta/files/2014/10/rosetta_delivery_orbits.png [/img]

Je to klasická střelba na běžícího zajíce. Tady na zajíce, který dělá kotrmelec a nestřílíme broky, ale kulí a chceme se trefit do čela. Nevím, nevím ?

Konečné odpočítávání přistání na kometě: Proč "Agilkia" je nové jméno přistávací oblasti.

http://www.universetoday.com/115962/comet-landing-countdown-why-agilkia-...

[quote]Je to klasická střelba na běžícího zajíce. Tady na zajíce, který dělá kotrmelec a nestřílíme broky, ale kulí a chceme se trefit do čela. Nevím, nevím ? [/quote]
Jenže kometa nedělá žádné kotrmelce - pohybuje se řádně po své dráze a bod přistání se naprosto rovnoměrně otáčí kolem těžiště. Určí-li se místo přistání , určí se bod střetu a to lze zákony nebeské mechaniky s určitostí zvládnout. Jediná neznámá tam vstupuje tlak unikajícího materiálu z komety. Gravitační anomálie v kometě by již měly být z dosavadních měření známé.

Předpokládám, že potřebné urychlení udělí landeru pružina. Pokud je od startu /řádově deset let/ ve stlačeném stavu může únavou materiálu dojít ke ztrátě části pružnosti a výsledný impuls může být menší než potřebný. Poklesne-li výkon pružiny a 3% mine přistávací oblast, poklesne-li o 20% spolehlivě mine kometu.
To ovšem neplatí, pokud má lander během dvaceti kilometrové samostatné dráhy provádět korekce.

[quote]Předpokládám, že potřebné urychlení udělí landeru pružina.
....
To ovšem neplatí, pokud má lander během dvaceti kilometrové samostatné dráhy provádět korekce. [/quote]
Pokud si dobře pomatuji, tak nedávno vypočtenou rychlost oddělení Philae od mateřské sondy zajistí pohybový šroub s přesně regulovanými otáčkami.
Philae během sestupu a přistání žádné korekce dráhy provádět nebude, bude se pouze snažit udržet si svou výchozí polohu - orientaci v prostoru.

Přesný časový plán průběhu přistání Philae : http://download.esa.int/esoc/shares/1/esa_esoc_ros-ldr-landing_timeline_...

Celkem mně překvapilo, že časové okno pro separaci landeru je tak dlouhé - předběžně 94 s.
A přistání může nastat v rozmezí 40 minut. Hmm...

[quote]Předpokládám, že potřebné urychlení udělí landeru pružina. Pokud je od startu /řádově deset let/ ve stlačeném stavu může únavou materiálu dojít ke ztrátě části pružnosti a výsledný impuls může být menší než potřebný. Poklesne-li výkon pružiny a 3% mine přistávací oblast, poklesne-li o 20% spolehlivě mine kometu.
To ovšem neplatí, pokud má lander během dvaceti kilometrové samostatné dráhy provádět korekce. [/quote]
Potrebnu rychlost landeru udeli dvojica zavitovych tyci.
Navyse rychlost rotacie tyci je nastavitelna.
Preto si moze ESA dovolit laborovat s vyskou orbity pred separaciou atd...

edit: lander korekcie drahy nevykonava [Editoval 07.11.2014 martinjediny]

[quote]Vypadá to, že ta " duny" jsou na sypkém svahu, takže mohly vzniknout jeho sesutím při nějakém otřesu. Pak ale otázka zní jak vznikl ten sypký svah s viditelným hřebenem, tedy sypký na obě strany.[/quote] Musíš uváži, kde má takýto objekt ažisko a ako vyzerá jeho "blízke" gravitačné pole pri povrchu.
Na "zosýpanie" mal ten sypký svah pekných pár milionov rokov, počas ktorých sa triasla samotná kométa, pri vypúšaní prchavých zložiek a určite za ten čas dostala aj pár zásahov menším kozmickým smetím, rôznymi meteoroidmi. V kozmických podmienkach môže ma aj makové zrnko kinetické energiu rozbehnutej lokomotívy a keďže povrchové gravitačné zrýchlenie na telese je mizivé, aj malý otras, slabé "kometotrasenie" s maličkým zrýchlením stačí na to, aby sa prach a su dali do pohybu.

Predpokladam spravne, ze na orientaci v prostoru ma Philae uvnitr gyroskopy?

Pages