Efter snart tio års resa genom solsystemet är den europeiska rymdsonden Rosetta snart framme vid kometen Churyumov-Gerasimenko. Nästa sommar ska den som första rymdsond någonsin försöka lägga sig i omloppsbana runt en komet och sätta en landare på dess frusna kärna. Ombord finns flera svenska instrument som ska var med och öppna dörren till vårt solsystems barndom. Men allt bygger på att Rosettas datorer går att väcka, efter mer än två år i energisparande sovläge.
Den 2 mars 2004 sköts den europeiska rymdsonden Rosetta upp från raketbasen Centre spatial guyanais i Franska Guyana, Sydamerika. I snart tio år har sonden färdats genom vårt solsystem i jakten på kometen Churyumov-Gerasimenko. På sin resa har Rosetta tillryggalagt flera hundra miljoner mil, fulbordat fyra varv runt solen, och strukit nära förbi planeten Mars och flera asteroider. I augusti 2014 ska sonden vara framme vid kometen. Planen är att den där, med hjälp av en rad mycket komplicerade manövrar, ska försöka lägga sig i omloppsbana runt Churyumov-Gerasimenkos kärna och stanna där så länge det går. Men på vägen kvarstår fortfarande flera prövningar.
Måste börja med att vakna
Sedan sommaren 2011 har Rosetta befunnit sig så långt ut ifrån solen att dess solpaneler inte kunnat försörja alla system ombord med el. För att spara energi har sonden försatts i dvala. I snart två och ett halvt år har den svävat fram strax innanför Jupiters bana, utan någon som helst kontakt med jorden. Det enda som varit igång är ett system som hindrar sondens vitala funktioner från att frysa - och en inbyggd väckarklocka. Den 20 januari 2014, klockan elva svensk tid, går signalen som ska väcka Rosetta ur sin sömn. Om inga allvarliga problem drabbat sonden under den långa radiotystnaden bör den vakna, och alla system kommer långsamt att startas upp igen. De följande månaderna kommer gå åt till att kontrollera att alla instrument och datorer ombord fungerar, och till att göra de sista hastighetskorrigeringarna för att Rosetta ska hinna ikapp Churyumov-Gerasimenko i augusti och lägga sig i sin omloppsbana.
Kan öppna dörren till vårt solsystems barndom
Att komma riktigt nära en komet och analysera dess utseende och innehåll har länge legat högt upp på rymdforskarnas önskelista. Förutom att öka förståelsen för kometer i allmänhet, är förhoppningen att det även ska bidra med mer information om hur vårt solsystem en gång kom till. Kanske kan det också ta experterna närmare svar på existentiella frågor, som hur allt det vatten och de biologisk byggstenar som banade väg för livet på jorden en gång kom hit.
Astronomerna tror att det finns flera miljarder kometer i vårt solsystem. De flesta antas vara ungefär lika gamla som solen och planeterna, mer än fyra och en halv miljarder år. Så vitt man vet är de uppbyggda av grus, stoft, organiska ämnen, vatten och gaser, som bevarats som is i deras djupfrysta kärnor. Men till skillnad från på jorden och de andra planeterna har de här urbeståndsdelarna i kometerna inte förändrats till oigenkännlighet av geologiska processer som tryck, värme och erosion.
En komet består av tre delar: Den djupfrysta kärnan, som kan vara allt från några hundra meter till flera tiotals kilometer i diameter. Runt kärnan finns koman, det enorma, atmosfärslika moln av gas och stoft som strömmar ut ur kärnan när kometen kommer nära solen i sin bana. Och så slutligen den berömda svansen, som egentligen är två. Dels en svans som består av gas och stoft i kometens kölvatten, dels en jonsvans som utgörs av laddade partiklar, och som ständig pekar bort från solen på grund av solvinden. De allra flesta kometer i vårt solsystem rör sig i en bana runt solen. Deras omloppstid varierar, från några få år upp till flera hundra tusen, beroende på hur långt ut från solen de snurrar.
Unik kometspanare med svenskt deltagande
Rosetta är inte den första rymdsond som skickats iväg för att studera kometer. Sedan mitten av 80-talet har en handfull rymdnationer, däribland USA, Ryssland, Kina, Japan och Europa skickat ut flera kometspanande sonder. Ingen har haft uppdraget att lägga sig i omloppsbana runt sin komet. Samtliga tidigare sonder har rusat förbi sitt mål i så hög fart att de bara hunnit göra analyser i ett par minuter, ta några få bilder eller fånga upp några stoftkorn i flykten. Bara en tidigare sond har haft riktig närkontakt med en komet: amerikanska Deep impact, som i juli 2005 tog bilder när den lät en liten medhavd nedslagskropp krascha och totalförstöras mot kometen Tempel 1:s kärna.
Rosetta är ett internationellt samarbetsprojekt. Själva rymdsonden ägs av och har byggts på beställning av den europeiska rymdstyrelsen ESA, som också ansvarar för att ta sonden till kometen. Ombord på Rosetta finns ett drygt tjugotal forskningsinstrument som byggts och drivs av forskningsinstitutioner från nio olika länder: Italien, Österrike, Schweiz, Tyskland, Rumänien, Storbritannien, Frankrike och USA. Två av instrumenten är svenska och drivs av institutet för rymdfysik i Kiruna och Uppsala: En rymdväderstation och en jonspektrometer, som båda ska studera och kartlägga kometens atmosfär.
Först med att försöka landa
Under vistelsen vid kometen ska mycket hinnas med. Rosettas kameror ska ta tusentals bilder för att kartlägga hur kometen ser ut och hur den rör sig i sin bana. En rad andra specialinstrument ska analysera de gaser och det stoft som tränger ut från kometkärnan och bygger upp dess flyktiga atmosfär, koman. Till de inledande uppgifterna hör också att söka efter en lämplig plats för det som många anser är expeditionens höjdpunkt:
Med på Rosetta finns den hundra kilo tunga landaren Philae, som man planerar att sätta ner på kometkärnan i november 2014, vilket inte kommer att bli lätt. På grund av den mycket låga gravitationskraften från kometkärnan, som bara är fyra kilometer i diameter, måste landaren bland annat förankra sig med en harpun för att inte studsa av kometkärnan igen. Förhoppningen är att Philae ska klara sig i minst en vecka och skicka information upp till Rosetta, och därifrån tillbaka till jorden. Med sig har landaren utrustning för att ta de första riktiga närbilderna av komets yta. I den diskmaskinsstora landaren finns också utrustning för att ta markprover, och för att utföra vad som kan liknas vid en datortomografi av kometen inre.
Ett och ett halvt år med kometen
Planen är att både Rosetta och landaren Philae ska följa kometen Churyumov-Gerasimenko i minst ett och ett halvt år. Genom att vara med så länge hoppas man få en möjlighet att kartlägga hur kometen förändras på vägen in mot solsystemets varmare delar. I början av 2015 beräknas kometen ha nått så långt in i solsystemet att värmen från solen ökat utblåset av stoft och förångade gaser från kometkärnan, så mycket att Rosetta inte längre kan hålla sig kvar i omloppsbana. Planen är då att rymdkontrollen i tyska Darmstadt ska låta sonden övergå till att göra kortare förbiflygningar av kometen, med hjälp av sondens styrraketer. I augusti 2015 når kometen sitt Perihelium, det vill säga den punkt då den är som närmast solen i sin bana, 185 miljoner kilometer, vilket är något längre ut än jordens bana.
Enligt ursprungsplanen tar Rosettas arbete slut i december 2015. Om sonden fortfarande fungerar och har bränsle kvar, kan ESA ta beslut om att förlänga uppdraget. Vad som ska ske då är ännu inte beslutat.
