Το όχημα προσεδάφισης Philae της Rosetta θα στοχεύσει την θέση J, μια ενδιαφέρουσα περιοχή στον κομήτη 67Ρ/Churyumov-Gerasimenko, που προσφέρει μοναδικό επιστημονικό δυναμικό, με σημάδια δραστηριότητας γύρω από την περιοχή, και τον ελάχιστο κίνδυνο για το όχημα σε σύγκριση με τις άλλες υποψήφιες περιοχές.
Η θέση J είναι στην «κεφαλή» του κομήτη, ενός ακανόνιστου σχήματος κόσμου, λίγο παραπάνω από 4 χιλιόμετρα στο ευρύτερο σημείο του. Η απόφαση για την επιλογή της θέσης J ως κύριας τοποθεσίας ήταν ομόφωνη. Η εναλλακτική θέση ασφαλείας, θέση C, βρίσκεται στο «σώμα» του κομήτη.
Το 100 κιλών όχημα έχει προγραμματιστεί να φθάσει στην επιφάνεια στις 11 Νοεμβρίου, όπου θα εκτελέσει μετρήσεις σε βάθος ώστε να χαρακτηρίσει τον πυρήνα επί τόπου, με έναν εντελώς πρωτόγνωρο τρόπο.
Ωστόσο η επιλογή μιας κατάλληλης θέσης προσγείωσης δεν ήταν ένα εύκολο έργο.
«Όπως έχουμε δει από τις πρόσφατες κοντινές εικόνες, ο κομήτης είναι ένας όμορφος, αλλά δραματικός κόσμος – είναι επιστημονικά συναρπαστικός, αλλά το σχήμα του τον καθιστά επιχειρησιακά μια πρόκληση», λέει ο Stephan Ulamec, Διευθυντής του Οχήματος Προσεδάφισης Philae στο Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστημικής DLR.
«Καμία από τις υποψήφιες θέσεις προσγείωσης δεν πληρούσε όλα τα επιχειρησιακά κριτήρια σε επίπεδο 100%, αλλά η θέση J είναι σαφώς η καλύτερη λύση.»
«Θα κάνουμε για πρώτη φορά την πρώτη επιτόπια ανάλυση ενός κομήτη σε αυτή τη θέση, που θα μας δώσει μια μοναδική εικόνα για την σύνθεση, τη δομή και την εξέλιξη του κομήτη,» λέει ο Jean-Pierre Bibring, ένας από τους επικεφαλής επιστήμονες του προσεδαφιστή και κύριος ερευνητής του οργάνου CIVA στο IAS στο Ορσέ της Γαλλίας.
«Η θέση J μας προσφέρει ειδικότερα την ευκαιρία να αναλύσουμε τα παρθένα υλικά, να χαρακτηρίσουμε τις ιδιότητες του πυρήνα, και να μελετήσουμε τις διαδικασίες που υποκινούν τη δραστηριότητα του.»
Ο αγώνας για να βρεθεί η θέση προσεδάφισης μπορούσε να αρχίσει μόνον όταν η Rosetta έφτασε στο κομήτη στις 6 Αυγούστου, όταν ο κομήτης θα φαινόταν από κοντά για πρώτη φορά. Έως τις 24 Αυγούστου, με τη χρήση των δεδομένων που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια που η Rosetta ήταν ακόμα περίπου 100 χιλιόμετρα από τον κομήτη, πέντε υποψήφιες περιοχές είχαν εντοπιστεί για περαιτέρω ανάλυση.
Από τότε, το διαστημικό σκάφος έχει μετακινηθεί σε απόσταση 30 χιλιομέτρων από τον κομήτη, παρέχοντας πιο λεπτομερείς επιστημονικές μετρήσεις των υποψήφιων θέσεων. Παράλληλα, ομάδες των επιχειρήσεων και της δυναμικής πτήσεων ερευνούν τις δυνατότητες για την απελευθέρωση του προσεδαφιστή και στις πέντε υποψήφιες θέσεις προσγείωσης.
Κατά τη διάρκεια του Σαββατοκύριακου, η Ομάδα των μηχανικών και επιστημόνων για την Επιλογή Θέσης Προσγείωσης από το κέντρο της Επιστήμης, Επιχειρήσεων και Πλοήγησης του Philae, στην διαστημική υπηρεσία CNES, Γαλλία, το Κέντρο Ελέγχου του Προσεδαφιστή στο DLR, οι επιστήμονες που εκπροσωπούν τους κατασκευαστές των οργάνων του Προσεδαφιστή Philae και η ομάδα της Rosetta της ESA συναντήθηκαν στο CNES, στην Τουλούζη της Γαλλίας, για να εξετάσουν τα διαθέσιμα δεδομένα και να επιλέξουν την κύρια και την εφεδρική θέση.
Μια σειρά από κρίσιμα ζητήματα έπρεπε να ληφθούν υπόψιν, όπως το να προσδιοριστεί μια ασφαλής πορεία για την απελευθέρωση του Philae στην επιφάνεια και ότι η πυκνότητα των ορατών κινδύνων στη ζώνη προσγείωσης θα πρέπει να είναι ελάχιστη. Μόλις προσγειωθεί στην επιφάνεια, άλλοι παράγοντες μπαίνουν στο παιχνίδι, συμπεριλαμβανομένης της ισορροπίας των ωρών ημέρας και νύχτας, και τη συχνότητα της επικοινωνίας με το όχημα σε τροχιά.
Η κάθοδος στον κομήτη είναι παθητική και δυνατόν να προβλεφθεί μόνο στο ότι το σημείο προσγείωσης θα βρίσκεται μέσα σε μια «έλλειψη προσεδάφισης» συνήθως μερικές εκατοντάδες μέτρα σε μέγεθος.
Για κάθε υποψήφια τοποθεσία εκτιμήθηκε μια έκταση ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου. Στη θέση J, η πλειοψηφία των πλαγιών είναι μικρότερη από 30° σε σχέση με την τοπική κατακόρυφο, μειώνοντας τις πιθανότητες ανατροπής του Philae κατά τη διάρκεια της προσγείωσης. Η θέση J φαίνεται επίσης να έχει σχετικά λίγες πέτρες και έχει επαρκή καθημερινό φωτισμό για να επαναφορτίζεται το Philae και να συνεχίσει τις επιστημονικές δραστηριότητές στην επιφάνεια και πέρα από την αρχική φάση όπου θα λειτουργεί μόνο με τις μπαταρίες.
Η προσωρινή αξιολόγηση της πορείας στη θέση J έδειξε ότι ο χρόνος καθόδου του Philae στην επιφάνεια θα είναι περίπου επτά ώρες, χρόνος που δεν θέτει σε κίνδυνο τις παρατηρήσεις πάνω στον κομήτη εξαντλώντας τις μπαταρίες του.
Και οι δύο θέσει B και C θεωρήθηκαν ως εναλλακτικές θέσεις, αλλά προτιμήθηκε η C λόγω του υψηλότερου φωτισμού και των λιγότερων πετρών. Οι θέσεις A και I είχαν φανεί ελκυστικές κατά τη διάρκεια των πρώτων γύρων των συζητήσεων, αλλά απορρίφθηκαν κατά το δεύτερο γύρο, επειδή δεν πληρούν μια σειρά από τα βασικά κριτήρια.
Ένα λεπτομερές επιχειρησιακό χρονοδιάγραμμα θα ετοιμαστεί τώρα και θα καθορίζει την ακριβή τροχιά προσέγγισης της Rosetta, προκειμένου να απελευθερώσει το Philae στη θέση J. Η προσγείωση πρέπει να πραγματοποιηθεί πριν από τα μέσα Νοεμβρίου, καθώς ο κομήτης προβλέπεται να γίνει πιο ενεργός καθώς πλησιάζει τον Ήλιο.
«Δεν υπάρχει χρόνος για χάσιμο, αλλά τώρα που είμαστε πιο κοντά στον κομήτη, οι συνεχείς επιστημονικές και χαρτογραφικές επιχειρήσεις θα μας βοηθήσουν να βελτιώσουμε την ανάλυση της κύριας και της εφεδρικής θέσης προσεδάφισης» λέει ο διευθυντής πτήσης της Rosetta της ESA, Andrea Accomazzo.
«Φυσικά, δεν μπορούμε να προβλέψουμε τη δραστηριότητα του κομήτη μεταξύ του τώρα και του χρόνου προσγείωσης καθώς και την ίδια ημέρα της προσγείωσης. Μια ξαφνική αύξηση της δραστηριότητας θα μπορούσε να επηρεάσει τη θέση της Rosetta στην τροχιά της κατά τη στιγμή της απελευθέρωσης και με τη σειρά της, την ακριβή θέση όπου θα προσγειωθεί το Philae, και αυτό είναι που το κάνει μια επικίνδυνη επιχείρηση».
Μόλις απελευθερωθεί από τη Rosetta, η κάθοδος του Philae θα είναι αυτόνομη, με εντολές που θα έχουν προετοιμαστεί από το Κέντρο Ελέγχου του Προσεδαφιστή στο DLR, και θα σταλούν μέσω του κέντρου ελέγχου της αποστολής Rosetta πριν το διαχωρισμό.
Κατά τη διάρκεια της καθόδου, θα ληφθούν εικόνες και άλλες παρατηρήσεις του περιβάλλοντος του κομήτη.
Μόλις ολοκληρωθεί η προσεδάφιση, με ρυθμό περπατήματος, ο προσεδαφιστής θα χρησιμοποιήσει καμάκια και βίδες πάγου για να εγκατασταθεί πάνω στην επιφάνεια. Στη συνέχεια, θα λάβει μια πανοραμική εικόνα 360° του χώρου προσγείωσης για να μας βοηθήσει να προσδιορίσουμε πού και σε ποια κατεύθυνση θα έχει προσγειωθεί.
Στη συνέχεια, θα ξεκινήσει η αρχική επιστημονική φάση, με ορισμένα όργανα ν’ αναλύουν το πλάσμα και το μαγνητικό περιβάλλον, και άλλα την επιφάνεια και τη θερμοκρασία του υπεδάφους. Ο προσεδαφιστής θα τρυπήσει και θα συλλέξει δείγματα κάτω από την επιφάνεια, παραδίδοντάς τα στο εργαστήριο που βρίσκεται επί του σκάφους για ανάλυση. Η εσωτερική δομή του κομήτη θα διερευνηθεί επίσης, αποστέλλοντας ραδιοκύματα μέσω της επιφάνειας προς τη Rosetta.
«Κανείς δεν έχει προσπαθήσει ποτέ πριν να προσγειωθεί σε έναν κομήτη, επομένως είναι μια πραγματική πρόκληση,» λέει ο Fred Jansen, διευθυντής της αποστολής Rosetta της ESA. «Η περίπλοκη «διπλή» δομή του κομήτη είχε σημαντική επίπτωση στο σύνολο των κινδύνων που σχετίζονται με την προσγείωση, αλλά αυτά είναι ρίσκα που αξίζει να πάρουμε ώστε να έχουμε την ευκαιρία να κάνουμε την πρώτη ομαλή προσγείωση σε έναν κομήτη.»
Η ημερομηνία προσεδάφισης θα πρέπει να έχει επιβεβαιωθεί στις 26 Σεπτεμβρίου μετά την περαιτέρω ανάλυση της πορείας και το τελικό «Go/No Go» για μια προσγείωση στην πρωταρχική θέση θα ακολουθήσει μια συνολική αναθεώρηση ετοιμότητας στις 14 Οκτωβρίου.