Najważniejszy budzik we Wszechświecie niedawno wybrzmiał i sonda Rosetta jest już w pełnej gotowości na spotkanie z kometą 67P/Czuriumow-Gierasimienko (patrz: Rosetta już nie śpi! Co dalej?). W ramach misji Europejskiej Agencji Kosmicznej planowane jest pierwsze w historii lądowanie na jądrze komety. W 2005 roku sonda Deep Impact wystrzeliła w kierunku komety Tempel 1 impaktor, który miał kontakt z jądrem, jednak było to zderzenie, nie lądowanie.

Artykuł napisała Monika Goszcz.

W misji Rosetta lądownik Philae zostanie zakotwiczony przed dwa harpuny do powierzchni jądra komety i zacznie ją badać. Tylko co ma do tego wszystkiego Polska? Warszawskie Centrum Badań Kosmicznych (CBK) specjalizuje się w instrumentach geologicznych, które są w stanie pracować w warunkach mikrograwitacji. Z pomysłowych rozwiązań polskich inżynierów korzysta wiele agencji kosmicznych w różnych misjach. Lądownik Philae jest wyposażony w penetrator kosmiczny MUPUS (MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science), który jest kluczowym elementem badania właściwości mechanicznych jądra komety.

To niepozorne urządzenie, które waży mniej niż 2 kg, działa pod napięciem 1,5 V i ma moc dobrej latarki (2W) musi jednocześnie wbić się w prawdopodobnie kruche, lodowe podłoże i zminimalizować siłę reakcji. W warunkach grawitacji cztery rzędy wielkości mniejszej niż ziemska, każde przeniesienie momentu siły na lądownik może spowodować jego wywrócenie. Inżynierowie zastosowali prostą zasadę trzech mas: penetratora, młotka i przeciw-masy. Przeciw-masa jest połączona z pozostałymi przez małe sprężynki.

Pojedyncze uderzenie przedstawia schemat na zdjęciu i składa się z następującej sekwencji:   a) przyspieszenie młotka w polu elektromagnetycznym wytwarzanym podczas rozładowywania kondensatora,   b) ruch młotka w górę i wolniejszy ruch przeciw-masy w przeciwnym kierunku,   c) młotek uderza penetrator i odbija się,   d) penetrator wbija się w podłoże,   młotek i przeciw-masa razem poruszają się w przeciwnym kierunku,   e) penetrator zatrzymuje się i przez krótką chwilę porusza się w górę,   f) przeciw-masa i młotek zatrzymują się.

Wbicie tego “kosmicznego młotka” w jądro komety pomoże zbadać jego mechaniczne właściwości, a także zbadać rozkład temperatury w zależności od głębokości, dzięki sensorom termicznym zainstalowanych na penetratorze, również zaprojektowanych przez pracowników CBK.

Zaprojektowanie, zbudowanie, przetestowanie i oddanie w ręce ESA MUPUSa trwało od 1996 do 2001 roku. Był to pierwszy projekt penetratora kosmicznego realizowany przez CBK. Już za niedługo, po latach oczekiwań, będziemy mogli zweryfikować owoce pracy polskich naukowców. Miejmy nadzieję, że wszystko pójdzie zgodnie z planem. W ciągu tych kilkunastu lat pracownicy z Bartyckiej nie siedzieli z założonymi rękoma. MUPUS stał się wzorem do realizacji kolejnych projektów, które świadczą o tym, że rozwiązania trudnych problemów można uzyskać prostymi metodami.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu