Rosetta y Philae

Extraordinaria hazaña de la ESA

Actualización 16 de noviembre 2014

Philae, el robot llevado por la sonda Rosetta aterrizó en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko el 12 noviembre 2014. Abandonado a las 9:35 pm, hora de París, a una distancia de 22.5 km desde el centro de la cometa, el robot sin propulsión, golpeó el suelo arenoso del cometa, 7 horas más tarde a una velocidad de alrededor de 1 m/s. El sitio en el que aterrizó Philae se llama Agilkia (ver nota).
Este es el primer aterrizaje cometario jamás intentado por el hombre. Para lograr en la Tierra, la señal de confirmación de este histórico aterrizaje se llevó unos 40 minutos y llegó a 16:03 UTC. La confirmación fue transmitida por el orbitador y capturada simultáneamente por la estación terrestre de la ESA en Malargüe, Argentina y la estación de la NASA en Madrid, España. Los primeros datos de los instrumentos del módulo de aterrizaje fueron enviados al centro de navegación del la agencia espacial en Toulouse, Francia. Un aterrizaje en un cometa tan pequeño, es una hazaña notable habida cuenta de la extremadamente baja gravedad del objeto. Philae el robot de aterrizaje de 100 kg pesa sólo unos gramos en la superficie de "tchouri."
Durante diez años, del 2 de marzo de 2004, Rosetta y Philae viajaron juntos para llegar a su destino. Desde agosto 6, 2014, Rosetta orbita alrededor del cometa, el analizando su superficie para seleccionar un lugar de aterrizaje para Philae. El lugar de aterrizaje se encuentra en la cabeza del objeto que tiene dos lóbulos, que fue elegido como las imágenes y los datos recogidos en las distancias de 30 a 100 km de la cometa, sólo seis semanas después de la llegada. Después de un viaje muy largo de 6.4 mil millones km, 12 de noviembre de 2014, Rosetta y Philae se han separado. El principal objetivo de la misión era alcanzar el cometa periódico Churyumov-Gerasimenko (1 retorno cada 6,59 años), y luego pedir el módulo de aterrizaje Philae robot de 100 kg en su superficie.
Rosetta de la ESA pasó mucho tiempo (la segunda quincena de octubre de 2014) en órbita alrededor del cometa, a menos de 10 km de su superficie.

Imágenes hermosas y originales tomadas por la cámara de navegación de Rosetta, fueron enviados a la Tierra durante este periodo. Ellos nos muestran este mundo inquietante y misterioso que ha encarcelado Philae para la noche de los tiempos. De hecho, el cometa es muy oscuro, mucho más oscuro que en la imagen, más negro que el carbón, pero la cámara se ha acentuado la luz y las sombras de este antiguo vestigio de nuestro sistema solar. Estas primeras imágenes revelan un mundo lleno de rocas, de acantilados y de fosas y de precipicios impresionantes.
"En las próximas horas vamos a aprender exactamente cómo y dónde aterrizamos, y vamos a empezar a obtener mayor cantidad de datos científicos como podamos de la superficie de este mundo fascinante." dijo Stephan Ulamec, director del Centro Aeroespacial Alemán DLR. El cometa alcanzará su distancia más cercana al Sol 13 de agosto 2015 a unos 185 millones kilómetros entre las órbitas de la Tierra y Marte. Rosetta seguirá el cometa y supervisará Philae en todo el año 2015, alejándose del Sol, luego Rosetta y Philae dormirán en el espacio frío del sistema solar.

N.B.: La Piedra de Rosetta descubierto en 1799, es una piedra grabada del antiguo Egipto que está inscrito en tres versiones de un mismo texto que permitió descifrar los jeroglíficos en el siglo 19. En la parte superior de la piedra, el texto está en jeroglíficos egipcios, en el centro, el mismo texto en demótico y abajo en griego antiguo. La piedra de Rosetta mide 112,3 cm de altura, 75,7 cm de ancho y 28,4 cm de espesor y pesa ≈760 kg.
Philae fue una antigua ciudad egipcia en el borde del Nilo, que albergaba un templo de Isis, una de los mejor conservados. Desde la puesta en servicio de la presa de Asuán en 1970, Philae ya no es que una roca que emerge del lago. Todas las construcciones situadas en el suelo de granito de Philae, piedra a piedra, fueron transportados a otro bloque de granito, Agilkia. Philae es un sitio mítico cuyas creencias y mensajes antiguos han sido traducidos.

Imagen: Superficie del cometa Churyumov-Gerasimenko desde una altitud de 10 km. El cometa visto en placas fotográficas en 1969, lleva el nombre de sus descubridores, Klim Ivanovich Churyumov y Svetlana Ivanovna Gerasimenko. Rosetta de la ESA pasó mucho tiempo (la segunda quincena de octubre de 2014) en órbita alrededor del cometa a menos de 10 km de su superficie. Después de un viaje muy largo de 6.4 mil millones km, 12 de noviembre de 2014, Rosetta y Philae se han separado. Rosetta seguirá el cometa y supervisará Philae en todo el año 2015, alejándose del Sol, Rosetta y Philae dormirán en la zona fría de nuestro sistema solar.
Crédito : Agencia Espacial Europea - ESA.

¿Cuál es el peso de Philae en el cometa?

La suerte es con Philae, a pesar del disfuncionamiento del sistema de fijación, se quedó en el suelo del cometa. El robot Philae ha bien aterrizado en el cometa Churyumov-Gerasimenko en el espacio previsto por los científicos, pero el sistema de enganche que debió placar Philae al suelo, salió mal, los arpones debían ser lanzado por un sistema explosivo. Así Philae bajo la presión de los amortiguadores, "ha rebotado".
Este disfuncionamiento, lo que podría tener, para siempre, expulsar el robot del cometa, no era catastrófico porque Philae aterrizó en suelo blando. Según el astrofísico Francis Rocard, si el suelo era duro, Philae habría sufrido un fuerte repunte, de hecho, el sistema se han hundido en el suelo a sólo 4 cm, mientras que la amplitud máxima del amortiguador es de 20 cm. Luego, según Stephan Ulamec, jefe del módulo de aterrizaje, Philae fue "un gran salto", a un kilómetro de distancia. Debido a la baja gravedad que el salto tuvo lugar en la marcha lenta y ha durado casi dos horas. Afortunadamente el aterrizaje terminó bien pero Philae terminó su carrera en una posición incómoda, en la oscuridad y con una pata en el vacío, que es un problema para recargar sus baterías solares.

N.B.: No debemos confundir la masa y el peso, aunque en la Tierra, la masa y el peso se usan como sinónimos. El peso del cuerpo es una fuerza ejercida por el campo gravitatorio ambiente, el peso varía en función de la ubicación. La masa no cambia en función de la ubicación, que corresponde a una cantidad de material, que es el mismo en todo el universo. El peso se mide en Newton, la masa en kg.

¿cuál es el peso de Philae en el cometa?
Para calcular el peso de Philae en Churyumov-Gerasimenko, es decir, la fuerza de la gravedad del cometa, debemos utilizar varios parámetros, la constante gravitacional G, la aceleración gravitacional g, la masa M de la cometa, la masa m de Philae y el radio R de la cometa, o más bien R máx. y R min. porque no es un objeto esférico.
G = 6,67384 10⁻¹¹ N.m².kg^-2
g = G (M/R2) en m/s²
M = 1×10¹³ kg
m = 100 kg
R min. et máx. = ≈0,65 km et ≈2,05 km, (dimensiones de los lóbulos de la cometa) (4,1×3,2×1,3 km) + (2,5×2,5×2,0 km).
Podemos calcular la fuerza gravitatoria ejercida por el cometa en Philae, donde F=G ((Mm)/R²) newton o m·kg·s^-2
La fuerza gravitacional es ≈0,01588 N más alejado del centro de la cometa y 0,1579 N más cerca. El peso de Philae es ≈1,5 gramo más lejos del centro del cometa y ≈15,7 gramos más estrechas.
Los científicos tienen que actuar con mucha delicadeza para controlar los instrumentos del Philae. Un muy pequeño impulso incontrolado, sería suficiente para orbitar el robot y perderlo para siempre.