Mise Rosetta – kam zmizel Philae?

Jen metr velký modul Philae cestoval ke kometě Čurjumov-Gerasimenko přímo na zádech své sesterské sondy Rosetty. Měl měkce dosednout na kometární povrch a provádět různá měření. Nakonec bylo všechno jinak. Katastrofa při přistání 

... modulu se změnila ve šťastnou náhodu.

Malý, statečný Philae

Sonda Rosetta nesla přistávací modul Philae doslova „na zádech“.

Když se dostala na oběžnou dráhu kolem komety Čurjumov-Gerasimenko, byl modul Philae od sondy oddělen. Mohl se tak pohodlně vydat po eliptické dráze směrem k povrchu komety, kde měl přistát. Po cestě měl roztáhnout tři přistávací nožky, které se měly postarat o stabilní pozici na kometárním zvrásněném povrchu. Konstrukce, sestávající ze tří opěrných bodů je totiž ze všech možných konstrukcí ta nejstabilnější. Nikdy se nemůže viklat, jak to často dělají židle nebo stolky se čtyřmi nožkami.

Na koncích podpěrné konstrukce se nacházely malé harpunky, které měly přistávací modul těsně po dosednutí na povrchu komety zafixovat. Při prvním kontaktu se měla navíc aktivovat tryska ve vrchní části modulu, která měla Philae ještě dodatečně „přitisknout“ k povrchu komety. Proč si konstruktéři vymysleli všechny tyhle technické zvláštnosti?

Problémy při přistání

Přistání na kometě nebo malém asteroidu s sebou přináší úplně jiná rizika, než přistání na Zemi, Marsu nebo jiném velkém tělese.

Komety jsou relativně malé objekty. Mají proto jen velmi malou nebo spíše až zanedbatelnou vlastní gravitaci. Je těžké se na ně „zřítit“, přitahují totiž ostatní tělesa kolem sebe jen velice malou silou. Zato je těžké na jejich povrchu zůstat, když už se na něj dostanete.

To je mimochodem také důvod, proč zatím nikdo nepřišel s reálnými plány na průmyslové využití malých asteroidů. Některé z nich jsou přímo zlatým dolem – dalo by se na nich těžit železo nebo dokonce drahé kovy. S dnešní technikou není problém se k nim dostat. Jak USA tak Rusko by jistě mohly vyvinout dostatečně silné rakety. Problém ale nastává v momentě, když bychom chtěli začít na povrchu takového tělesa kopat nebo vrtat. Odstředivá síla by takovému projektu připravila velice rychlý a nekompromisní konec. Na práci u asteroidů se bude muset vyvinout úplně nový druh technologie, která počítá s neustálým přitlačováním k povrchu nebo rovnou pracuje jinou technikou těžby, než jakou známe ze Země.

Kvůli mimořádně nízké gravitaci způsobuje při přistání i malý náraz neodvratitelnou katastrofu. Philae, který vážil v pozemských podmínkách kolem 100 kilogramů, vážil na kometě necelé čtyři gramy – tolik, kolik na Zemi váží list papíru.

Konstruktéři tedy očekávali problémy. Modul mohl kometu znovu opustit, mohl se dokonce dostat na její oběžnou dráhu. Samozřejmě by se na kometu po nějaké době zase vrátil, neměl by totiž dostatečnou (únikovou) rychlost. Výsledkem by byly enormní a nepředvídatelné skoky, kterým se vědci samozřejmě snažili zabránit. Právě harpunky a přítlačná tryska měly podobné nepříjemnosti odvrátit.

12. listopadu 2014 – 17:03, řídicí středisko

Na minutu přesně, tak jak propočítaly dráhu počítačové modely, dorazil do řídicího střediska signál z Philae – modul dosáhl povrchu komety.

Sálem se rozlehl potlesk, vědci si navzájem padají do náruče, u některých zahlédnete slzy radosti. Přistání na kometě završilo práci několika desetiletí. Připravuje se tisková konference…

Nadšení ale rychle střídá tichá hrůza, kterou můžete odečíst z několika zasvěcených obličejů. Zdá se, že se něco pokazilo. Těsně po přistání měl Philae vyfotografovat své okolí a zaslat na Zemi panoramatickou fotografii. Nikdy na Zemi nedorazila.

Po zevrubném průzkumu obrazovek začalo být jasné – Philae se nezastavil – je i nadále v pohybu. Při přistání selhal jeden nebo hned všechny podpůrné mechanismy. Modul se od povrchu komety odrazil a nachází se na nevypočitatelné dráze někde nad jejím povrchem.

Později se ukázalo, že náraz vymrštil Philae vysoko nad povrch komety. V 18:25 se podařilo druhé přistání v místě, které bylo asi jen kilometr vzdálené. Ani tentokrát ale nebyl manévr úspěšný. Následoval další skok. Poslední přistání se událo v 18:32.

Málo světla, závody s časem

Navíc vědci zjistili, že Philae nedostává do svých slunečních panelů dostatek energie. Musí stát nebo ležet v nějaké stinné prohlubni, usoudili vědci. Modulu tedy zůstal k dispozici jen vnitřní zdroj energie, baterie, která měla vydržet maximálně 64 hodin.

Philae začal urychleně fotografovat, očichávat, vrtat a rozbíjet kladívkem předměty ve svém okolí. Výsledky měření vysílal k Rosettě, která je pak zasílala na Zemi . Po vyčerpání baterie pak upadl do „zimního spánku“, který měl trvat neurčitou dobu.

Skoky, které musel Philae na kometě absolvovat, se nakonec ukázaly jako šťastná náhoda. Kdyby modul zůstal na původním místě přistání, nikdy by neměl k dispozici naprosto neporušený a čerstvý materiál. I při tak jemném přistání se totiž zvířilo velké množství prachu (vědci odhadují jeho množství na 400 litrů).

Na svém novém stanovišti našel Philae nejrůznější organické molekuly. O některých z nich už vědci věděli, protože je jejich přístroje zaregistrovaly v kometárním ohonu, některé byly úplně neznámé.

Philae potvrdil domněnku, že podobné komety mohly zanést na Zemi komplexní organické molekuly, ze kterých se poté mohla na zemském povrchu, v místě, kde bylo k dispozici dostatek energie, pomalu a postupně formovat z neživé organické hmoty – hmota živá.

Na kometě Čurjumov-Gerasimenko se našly stavební kameny pro cukry, aminokyseliny, peptidy a nukleotidy.

Kde je Philae?

Jedna věc ale vědce trápila i nadále: kde je Philae? Při svém poskakování po povrchu komety se jim ztratil ze zorného pole. Věděli, kde se modul přibližně nalézá. Jeho pozici znali s přesností 20 metrů. Na žádné Rosettou pořízené fotografii se ale neobjevil.

Pak přišlo 2. září 2016. Rosetta se nacházela extrémně blízko komety na specifické dráze jen 2,7 km nad povrchem. V této pozici udělala několik fotografíí nenápadné temné prohlubně mezi dvěma skalami. Na nich se dají zřetelně rozeznat dvě tenké nožičky Philae!

Ledové finále

Philae ale po vyčerpání palubní baterie pořád ještě nebyl na konci své kariéry. Časem se dokonce do prohlubně, ve které leží, dostalo něco málo světla a umožnilo tak komunikaci s Rosettou. Bohužel neměla dlouhé trvání. Čím dále se kometa vzdaluje od Slunce, tím nepravděpodobnější je další kontakt – modul nemá dost energie, protože jeho konstruktéři vsadili na sluneční kolektory, místo baterie, založené na rozpadu radionuklidů.

Philae se navíc pokryje vrsvou prachu, takže ani budoucí pokusy o navázání komunikace nebudou mít úspěch, usoudilo posléze řídicí středisko. Už v únoru 2016 vzdalo všechny pokusy, posílat mu signály. Rosetta sice ještě naslouchala na frekvenci, na které se mohl Philae ozvat, koncem července byla ale zrušena i tato opatření. I Rosetta se totiž spoléhala na solární panely a se vzrůstající vzdáleností od Slunce přestala mít dost energie na svůj vlastní provoz.

Osud modulu měla nakonec sdílet i samotná sonda Rosetta. Minulý pátek přistála na povrchu komety a navždy se odmlčela.