Kredit gambar: ESA
Misi Rosetta Agensi Angkasa Eropah akan menjadi kapal angkasa pertama yang pernah mengorbit dan kemudian mendarat di komet yang jauh. Terdapat beberapa ketidakpastian mengenai pelancaran itu, bagaimanapun, kerana kecelakaan penggalak dengan Ariane-5 yang disempurnakan bulan lalu. Kapal angkasa itu mesti dilancarkan pada akhir Januari sekiranya ingin bertemu dengan Wirtanen; jika tidak, objektif baru harus dipilih.
ESA Rosetta akan menjadi misi pertama untuk mengorbit dan mendarat di komet. Komet adalah badan berais yang bergerak ke seluruh Sistem Suria dan mengembangkan ekor khas ketika mendekati Matahari. Rosetta dijadualkan melancarkan roket Ariane-5 pada Januari 2003 dari Kourou, Guyana Perancis.
Keputusan mengenai tarikh pelancaran akan diambil selasa 14 Januari 2003 (Lihat siaran akhbar Arianspace 03/02 pada 7 Januari 2003 atau lihat laman web http://www.arianespace.com). Sasaran misinya adalah Comet Wirtanen dan pertemuan itu akan berlaku pada tahun 2011. Nama Rosetta berasal dari Batu Rosetta yang terkenal yang, hampir 200 tahun yang lalu, menyebabkan penguraian hieroglif Mesir. Dengan cara yang serupa, para saintis berharap kapal angkasa Rosetta dapat membuka misteri Sistem Suria.
Komet adalah objek yang sangat menarik bagi para saintis kerana komposisi mereka mencerminkan bagaimana Sistem Suria ketika masih muda dan masih 'belum selesai', lebih dari 4600 juta tahun yang lalu. Komet tidak banyak berubah sejak itu. Dengan mengorbit Comet Wirtanen dan mendarat di atasnya, Rosetta akan mengumpulkan maklumat penting untuk memahami asal usul dan evolusi Sistem Suria kita. Ini juga akan membantu mengetahui sama ada komet menyumbang kepada permulaan kehidupan di Bumi. Komet adalah pembawa molekul organik kompleks yang, ketika dihantar ke Bumi melalui hentaman, mungkin memainkan peranan dalam asal-usul bentuk hidup. Selain itu, unsur cahaya 'mudah menguap' yang dibawa oleh komet mungkin juga memainkan peranan penting dalam membentuk lautan dan atmosfera Bumi.
"Rosetta adalah salah satu misi paling mencabar yang pernah dilakukan sejauh ini," kata Prof David Southwood, Pengarah Sains ESA. "Tidak ada yang pernah mencoba misi simular, unik untuk implikasi ilmiahnya dan juga untuk manuver ruang antarplanet yang kompleks dan spektakuler." Sebelum mencapai sasarannya pada tahun 2011, Rosetta akan mengelilingi Matahari hampir empat kali pada gelung lebar di Sistem Suria dalaman. Sepanjang perjalanan panjangnya, kapal angkasa perlu mengalami beberapa keadaan termal yang melampau. Setelah hampir dengan Comet Wirtanen, para saintis akan menerimanya melalui gerakan brek yang halus; maka kapal angkasa akan mengorbit komet dengan dekat, dan menurunkan pendarat di atasnya. Ia seperti mendarat di peluru kosmik kecil yang bergerak pantas yang pada masa ini mempunyai 'geografi' yang hampir tidak diketahui.
Perjalanan antarplanet 8 tahun yang menakjubkan
Rosetta adalah kapal angkasa jenis kotak 3 tan setinggi 3 meter, dengan dua panel solar sepanjang 14 meter. Ia terdiri daripada pengorbit dan pendarat. Pendarat mendarat kira-kira 1 meter dan tinggi 80 sentimeter. Ia akan dilekatkan di sisi orbit Rosetta semasa perjalanan ke Comet Wirtanen. Rosetta menjalankan 21 eksperimen secara keseluruhan, 10 daripadanya dilakukan di lander. Mereka akan berada dalam keadaan tidak bersuara selama hampir 8 tahun perjalanan ke Wirtanen.
Apa yang membuat pelayaran Rosetta begitu lama? Pada waktu pertemuan, Comet Wirtanen akan berada jauh dari Matahari seperti Musytari. Tidak ada pelancar yang boleh membawa Rosetta ke sana secara langsung. Kapal angkasa ESA akan mengumpulkan kelajuan dari 'tendangan' graviti yang disediakan oleh tiga planet terbang: satu dari Marikh pada tahun 2005 dan dua Bumi pada tahun 2005 dan 2007. Semasa perjalanan, Rosetta juga akan mengunjungi dua asteroid, Otawara (pada tahun 2006) dan Siwa (pada tahun 2008). Semasa pertemuan ini, para saintis akan menghidupkan instrumen Rosetta untuk penentukuran dan kajian saintifik.
Perjalanan jauh di ruang dalam merangkumi banyak bahaya, seperti perubahan suhu yang melampau. Rosetta akan meninggalkan persekitaran ruang dekat Bumi yang jinak untuk kawasan gelap dan sejuk di luar tali pinggang asteroid. Untuk menguruskan beban terma ini, para pakar telah melakukan ujian pra-pelancaran yang sangat sukar untuk mengkaji daya tahan Rosetta. Sebagai contoh, mereka telah memanaskan permukaan luarannya hingga lebih dari 150 darjah Celsius, kemudian dengan cepat menyejukkannya hingga -180 darjah Celsius pada ujian berikutnya.
Para saintis akan mengaktifkan semula kapal angkasa sepenuhnya sebelum manuver pertemuan komet pada tahun 2011. Kemudian, Rosetta akan mengorbit komet, objek yang hanya selebar 1.2 kilometer, sementara kapal pesiar melalui Sistem Suria dalam pada jarak 135 000 kilometer per jam. Pada waktu pertemuan, sekitar 675 juta kilometer dari Matahari, Wirtanen hampir tidak akan menunjukkan aktiviti permukaan. Karakteristik koma (‘atmosfer’ komet) dan ekornya belum terbentuk kerana jarak yang jauh dari Matahari. Ekor komet terdiri dari biji-bijian debu dan gas beku dari permukaan komet yang menguap kerana panasnya Matahari.
Selama enam bulan, Rosetta akan memetakan permukaan komet secara meluas, sebelum memilih lokasi pendaratan. Pada bulan Julai 2012, pendarat akan melepaskan diri dari kapal angkasa dari ketinggian hanya satu kilometer. Touchdown akan berlaku pada kelajuan berjalan - kurang dari 1 meter sesaat. Segera setelah turun, pendarat akan menembak kecapi ke tanah untuk mengelakkan dari permukaan kembali ke angkasa. Ini mesti dilakukan kerana graviti komet yang sangat lemah tidak akan menahan pendarat. Operasi dan pemerhatian saintifik di permukaan komet akan berlangsung sekurang-kurangnya 65 jam, tetapi mungkin berterusan selama berbulan-bulan.
Semasa dan selepas operasi pendaratan, Rosetta akan terus mengorbit dan mengkaji komet. Rosetta akan menjadi kapal angkasa pertama yang menyaksikan perubahan jarak dekat dalam komet ketika komet menghampiri Matahari dan tumbuh koma dan ekornya. Perjalanan ini akan berakhir pada bulan Julai 2013, setelah 10.5 tahun pengembaraan, ketika komet paling dekat dengan Matahari.
Mempelajari komet di tempat
Matlamat Rosetta adalah mengkaji komet dengan terperinci. Instrumen pada orbit Rosetta merangkumi beberapa kamera, spektrometer, dan eksperimen yang berfungsi pada panjang gelombang yang berbeza - inframerah, ultraviolet, gelombang mikro, radio - dan sejumlah sensor. Mereka akan memberikan, antara lain, gambar dan maklumat beresolusi tinggi mengenai bentuk, ketumpatan, suhu, dan komposisi kimia komet. Instrumen Rosetta akan menganalisis gas dan butiran debu dalam koma yang disebut terbentuk ketika komet menjadi aktif, serta interaksi dengan angin suria.
10 instrumen yang ada di lander akan melakukan analisis langsung mengenai komposisi dan struktur permukaan dan permukaan bawah komet. Sistem penggerudian akan mengambil sampel hingga 30 sentimeter di bawah permukaan dan akan memasukkannya ke 'penganalisis komposisi'. Instrumen lain akan mengukur sifat seperti kekuatan permukaan dekat, ketumpatan, tekstur, keliangan, fasa ais, dan sifat terma. Kajian mikroskopik bijirin individu akan memberitahu kita mengenai teksturnya. Di samping itu, instrumen pendarat akan mengkaji bagaimana komet berubah semasa kitaran siang-malam, dan ketika mendekati Matahari.
Operasi darat
Data dari pendarat dihantar ke pengorbit, yang menyimpannya untuk downlink ke Bumi pada hubungan stesen darat seterusnya. ESA telah memasang antena ruang dalam baru di New Norcia, berhampiran Perth di Australia Barat, sebagai penghubung komunikasi utama antara kapal angkasa dan ESOC Mission Control di Darmstadt, Jerman. Antena parabola berdiameter 35 meter ini membolehkan isyarat radio mencapai jarak lebih dari 1 juta kilometer dari Bumi. Isyarat radio, bergerak dengan kelajuan cahaya, akan memakan masa hingga 50 minit untuk menempuh jarak antara kapal angkasa dan Bumi.
Pusat Operasi Sains Rosetta, yang bertanggungjawab mengumpulkan dan menyebarkan data saintifik, akan berkongsi lokasi di ESOC dan ESTEC di Noordwijk, Belanda. Lander Control Center terletak di DLR di Cologne, Jerman, dan Lander Science Center di CNES di Toulouse, Perancis.
Bangunan Rosetta
Rosetta dipilih sebagai misi pada tahun 1993. Kapal angkasa telah dibina oleh Astrium Jerman sebagai kontraktor utama. Subkontraktor utama adalah Astrium UK (platform kapal angkasa), Astrium Perancis (avionik kapal angkasa), dan Alenia Spazio (pemasangan, integrasi, dan pengesahan). Pasukan industri Rosetta melibatkan lebih daripada 50 kontraktor dari 14 negara Eropah dan Amerika Syarikat.
Konsortia ilmiah dari institusi di seluruh Eropah dan Amerika Syarikat telah menyediakan instrumen tersebut di orbit. Sebuah konsortium Eropah di bawah pimpinan Institut Penyelidikan Aeroangkasa Jerman (DLR) telah menyediakan pendaratan tersebut. Rosetta menelan belanja sebanyak 701 juta Euro ESA pada 2000 keadaan ekonomi. Jumlah ini merangkumi pelancaran dan keseluruhan tempoh pembangunan dan operasi misi dari tahun 1996 hingga 2013. Pendarat dan eksperimen, yang disebut 'muatan', tidak termasuk kerana mereka dibiayai oleh negara anggota melalui institusi ilmiah.
