Før pekeren over ringene for ytterligere beskrivelser. Foto: ESA

ROGALANDSFORSKNING & PHILAE

Rom-harpunene som aldri ble utløst ble testet i Norge

Dette gikk galt med kometlandingen.

Philae-fartøyet ble en verdenssensasjon da det landet på kometen Churyumov–Gerasimenko (67P) 500 millioner kilometer unna jordkloden.

Kort tid etter kom en urovekkende beskjed fra ESA. Harpunene ble sannsynligvis ikke utløst.

I 1993 ble prototypene til landingsfartøyet testet av Rogalandsforskning under ledelse av Ola Vestavik.

Uten god forankring med harpuner kan Philae-sonden risikere å drive vekk fra kometen mye tidligere enn hva ESA har håpet på.

Les også: Historisk begivenhet: Philae-sonden har landet

Tre landinger

Philae hadde landings- og forankringsproblemer. Problemene skal trolig ha ligget i thrusteren, og ikke selve harpunen. Forskere fra ESA forklarer at Philea spratt to ganger, og har dermed hatt tre landinger.

– Vårt oppdrag for ESA/NASA inkluderte ikke testing av det pyrotekniske avfyringsutstyret som Philae benytter på sine harpuner, sier Vestavik.

Stephan Ulamec fra ESA kunngjorde 14.30 i dag ny informasjon om landingen av Philae. De skal i skrivende stund ikke vite nøyaktig hvor Philae befinner seg nå, men de vet at dette ikke er posisjonen de hadde ønsket.

– Vi så umiddelbart at noe ikke var som planlagt. Vi hadde anledning til å måle dette fordi kommunikasjonen holdt seg ved like ved touchdown. Vi fikk fort bekreftet at vi befant oss på en annen posisjon enn det vi hadde planlagt. 30 minutter senere mistet vi kommunikasjonen med Rosetta. Men ekspertene kunne fortelle oss at dette var et normalt avbrudd, sier en av representantene for ESA i dagens direktesending.

Et av de mulige problemene med posisjonen til Philae har bakgrunn i at den står i fare for ikke å kunne motta nok solenergi.

– Det vi gjør nå er å se hvordan vi kan forholde oss til den uventede posisjonen Philae landet i, sier en representant fra ESA.

Les også:   Hundrevis av disse skal kunne sprette og rulle rundt på Mars

Nedskalert harpun

Siden planene var mer ambisiøse på den tiden og det planlagte landingsfartøyet var større, var det også en større harpun som ble testet da enn harpunen som skulle bli brukt brukt i går.

– Boreutstyret som vi testet var kjerneboringsutstyr som skulle ta en prøve som var cirka én meter lang og 10 centimeter i diameter. Den skulle ta kjerneprøver som skulle lukkes hermetisk i romskipet, som deretter skulle returnere tilbake til jorda, sier Vestavik.

Brage Johansen er arrangør av Rosetta-samlingen i Stavanger og styreleder for Think Outside The Planet. Han forklarer at dagens løsning er nedskalert. Men fortsatt er det to harpuner av denne typen som skal skytes inn i kometen. Et mindre boreutstyr samler inn prøvene som skal analyseres av vitenskapelige instrumenter inne i Philae.

– Spissen av den harpunen vi testet er i prinsippet den samme, sier Vestavik.

Landingsfartøyet Philae vil sende data av prøvene til moderskipet Rosetta som igjen videresender til ESA på jordkloden. Men uten hjelp fra harpunene, er det en sjanse for at Philae vil drive for raskt ut i evigheten.

– Det er kritisk med forankringen til kometen. Der er tyngdekraften omtrentlig bare en promille av jordens tyngrekraft. Philae bør klore seg fast på en eller annen måte, sier Vestavik.

Philae har også tre bein som har hver sin skrue som skrus ned på "underlaget". Skruene og de to harpunene var ment å vendes mot kometen ved hjelp av en thruster på toppen som fører denne ned til kometen.

– Thrusteren varer bare ett minutt, så i løpet av dette minuttet, så måtte Philea ha greid å forankre seg, sa Vestavik før landingen. I etterkant har det vist seg at det har vært problemer med denne thrusteren.

I starten meldte ESA at harpunene var avfyrt:

Dette ble kort tid etter avkreftet og Philae har drevet til en annen plass som ESA foreløpig vet lite om.

Les også: Indisk romsonde har tatt sine første Mars-bilder

Ekstremtemperaturer

Harpunene ble av Rogalandsforskning testet i -200 grader celcius på et kunstig kometmateriale.

Testingen gikk ut på å teste holdekraft for harpunens forankring etter å ha blitt skutt inn i et kometmaterialet. En trykkluftbasert kanon ble tatt i bruk for å skyte harpunene mot materialet, forklarer Vestavik.

– Det som skulle skjer var at sonden skulle slå ut beina og gå inn for en myk landing, i ganske liten fart, sier Vestavik.

Hastigheten på Philae skal ha vært 1 m/s. Ikke enorme hastigheter med andre ord.

– I det den berører kometen med tre bein, så har den en automatisk skruemekanisme for å forankre beina i kometen i det den tar imot støyten sier Vestavik.

Forsinkelsen i sambandet mellom Rosetta og ESA er rimelig stor. 28 minutter tar det før signalene er overført fra Rosetta til jorda. Derfor var det lite operatørene på jordkloden kunne gjøre da Philae nærmet seg kometen.

Manøveren ble derfor utelukkende basert på automatikk. Det er uklart om skruemekanismen vil gi tilstrekkelig forankring og om harpunene fortsatt kan aktiveres.

Les også: Skal finne den neste millionen exoplaneter

Planer om tur/retur

Det var mer enn bare landingsplassen som har endret seg av planer for Rosetta-ferden gjennom årenes løp. For det første var det ikke avgjort at 67P var destinasjonen. På den tida var blikket rettet mot en annen komet som heter Hartley-2.

– På den tida så var det flere kometer som var aktuelle, også den romskipet landet på i dag. Men man visste ikke nøyaktig hvilken. Men man trodde at Hartley-2 ville være den beste kandidaten på den tida, sier Vestavik.

For 21 år siden var det også planen at farkosten skulle vende tilbake til jordkloden med fysiske prøver.

– Man fant ut at det var for risikabelt og gjerne for kostbart. Romskipet som var tenkt til å lande den gangen da vi testet utstyr var i størrelsesordenen to tonn. Det landingsfartøyet som lander i dag er under 100 kilo, sier Vestavik.

– De fant ut at man ikke skulle ta materialene med tilbake til jorda. De skulle heller sende forskningsutstyret til kometen, sier Johansen.

– Det å gjøre den operasjonen og ta de med tilbake til jorda var vurdert som så risikofylt at sannsynligheten for å få det til var så liten. Slik det gjøres i dag får vi sannsynligvis ikke fullt så god informasjon, men ganske så god informasjon likevel, sier Vestavik.

Les også:

Ingeniørstudent skal gjenopplive NASA-sonde

Satellitt-bibliotek skal snart gi hele Midtøsten Wikipedia

Lockheed Martin melder gjennombrudd innen fusjonskraft