Después de años de trabajo de detective, Los científicos que trabajan en la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) han podido localizar dónde el módulo de aterrizaje Philae hizo su segundo y penúltimo contacto con la superficie del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko el 12 de noviembre de 2014. antes de detenerse finalmente a 30 metros de distancia. Este aterrizaje fue monitoreado desde el Centro de Control de Filae del Centro Aeroespacial Alemán. Filae dejó huellas; el módulo de aterrizaje presionó su lado superior y la carcasa de su taladro de muestra en una grieta helada en un área rocosa negra cubierta de polvo carbonoso. Como resultado, Philae rasguñó la superficie, exponiendo el hielo de cuando se formó el cometa que había estado protegido de la radiación del Sol desde entonces. El desnudo, superficie helada brillante, cuyo contorno recuerda algo a una calavera, ahora ha revelado el punto de contacto, los investigadores escriben en la publicación científica Naturaleza .

Todo lo que se sabía anteriormente era la ubicación del primer contacto, que hubo otro impacto después del rebote, y la ubicación del sitio de aterrizaje final donde Philae se detuvo después de dos horas y donde se encontró hacia el final de la misión Rosetta en 2016. "Ahora finalmente sabemos el lugar exacto donde Philae aterrizó en el cometa por segunda vez. Esto nos permitirá reconstruir completamente la trayectoria del módulo de aterrizaje y derivar importantes resultados científicos de los datos de telemetría, así como las mediciones de algunos de los instrumentos que operan durante el proceso de aterrizaje, "explica Jean-Baptiste Vincent del DLR Institute of Planetary Research, que participó en la investigación publicada hoy. "Philae nos había dejado con un último misterio esperando ser resuelto, "dice Laurence O'Rourke de la ESA, el autor principal del estudio. El equipo de científicos se motivó para llevar a cabo una búsqueda de varios años de 'TD2', punto de aterrizaje dos:"Era importante encontrar el sitio de aterrizaje porque los sensores en Filae indicaban que se había cavado en la superficie, lo más probable es que exponga el hielo primitivo que se esconde debajo ". En los últimos años, la ubicación fue buscada como una aguja en un pajar en las numerosas imágenes y datos del área de aterrizaje de Philae.

El magnetómetro dio la indicación decisiva

Por mucho tiempo, y en vano, los científicos buscaron repetidamente puntos de hielo desnudo en la región sospechosa utilizando imágenes de alta resolución adquiridas por el óptico, Instrumento del sistema de imágenes remotas espectroscópicas e infrarrojas (OSIRIS) desarrollado por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Gotinga y transportado a bordo del orbitador Rosetta. Pero fue la evaluación de las medidas realizadas por el MAgnetómetro y monitor de plasma ROsetta (ROMAP), construido para Philae bajo la dirección de la Universidad Técnica de Braunschweig, que puso a los científicos en el camino correcto. En los datos, El equipo investigó los cambios que ocurrieron cuando el boom del magnetómetro, proyectando 48 centímetros desde el módulo de aterrizaje, se movió cuando golpeó la superficie, lo que mostró que se había doblado. Esto creó un patrón característico en los datos del instrumento ROMAP de Philae, lo que mostró que el boom se movió en relación con Philae y permitió estimar la duración de la penetración del hielo en el módulo de aterrizaje. Los datos de ROMAP se correlacionaron con los datos del magnetómetro RPC de Rosetta para determinar la orientación exacta de Philae.

El análisis de los datos reveló que Philae había pasado casi dos minutos completos, lo que no es inusual en este entorno de muy baja gravedad, en el segundo punto de contacto de la superficie. haciendo al menos cuatro contactos de superficie diferentes mientras el módulo de aterrizaje 'surcaba' el accidentado paisaje. Una huella particularmente notable, que se hizo visible en las imágenes, se hizo cuando la parte superior de Philae se hundió 25 centímetros en el hielo al lado de una grieta abierta, dejando rastros visibles del taladro de muestra y la parte superior del módulo de aterrizaje. Los picos en los datos del campo magnético resultantes del movimiento del brazo muestran que Philae tardó tres segundos en hacer esta "mella" en particular.

Una escultura de hielo de cometa desnudo en forma de calavera

Los datos de ROMAP respaldaron el descubrimiento de este sitio con los grieta abierta brillante en las imágenes de OSIRIS. Cuando se ve desde arriba, les recordó a los investigadores a un cráneo, así que llamaron al punto de contacto 'Cresta de la cima del cráneo'. El 'ojo' derecho del cráneo se formó donde el lado superior de Philae comprimió el polvo del cometa, mientras Philae arañaba el espacio entre los bloques de hielo cubiertos de polvo como un molino de viento, solo para finalmente despegar nuevamente y cubrir los últimos metros hasta su lugar de descanso final. "En ese momento, los datos mostraban que Philae había hecho contacto con la superficie varias veces y finalmente aterrizó en un lugar mal iluminado. También conocíamos el sitio de aterrizaje final aproximado por las mediciones del radar CONSERT. Sin embargo, La trayectoria exacta de Filae y los puntos de contacto no podían interpretarse tan rápidamente, "recuerda Stephan Ulamec, director de proyectos de Philae, de DLR.

La evaluación de las imágenes OSIRIS junto con las adquiridas por el espectrómetro de imágenes térmicas infrarrojas y visibles (VIRTIS) confirmó que el material brillante es agua helada pura. que fue expuesta por el contacto de la superficie de Philae en un área de 3,5 metros cuadrados. Durante este contacto, la región todavía estaba en sombras. No fue hasta meses después que la luz del sol cayó sobre él, de modo que el hielo aún brillaba intensamente con el Sol y apenas estaba degradado y oscurecido por el entorno espacial. Solo se evaporó el hielo de otras sustancias volátiles como el monóxido de carbono o el dióxido de carbono.

El cometa 67P está lleno de vacíos y sin mucha cohesión

Esta reconstrucción de eventos es, en si mismo, desafiante trabajo de detective, pero la primera medición directa de la consistencia del hielo del cometa también proporciona información importante. Los parámetros del contacto superficial mostraron que este antiguo, La mezcla de hielo y polvo de 4.500 millones de años es extraordinariamente suave:es más esponjosa que la espuma de un capuchino. la espuma de una bañera o los mares blancos de las olas que chocan contra la costa. "La tensión mecánica que mantiene unido el hielo del cometa en este trozo de polvo es de solo 12 pascales. Eso no es mucho más que 'nada', "explica Jean-Baptiste Vincent, que está estudiando la resistencia a la compresión y a la tracción del hielo "primitivo". Este hielo se ha almacenado en cometas durante 4.500 millones de años como si estuviera en un congelador cósmico, atestiguando el período más temprano del Sistema Solar.

La investigación también permitió una estimación de la porosidad de la 'roca' tocada por Philae. Aproximadamente el 75 por ciento, tres cuartas partes del interior, consta de vacíos. Las 'rocas' omnipresentes en las imágenes son, por lo tanto, más comparables a las rocas de poliestireno en un paisaje de fantasía de un estudio de cine que a las reales, duro, rocas masivas. En otro lugar, una roca de seis metros de ancho, capturado en varias imágenes, incluso se movió cuesta arriba debido a la presión del gas de la evaporación del hielo del cometa.

Estas observaciones confirman un resultado de la misión del orbitador Rosetta, que dio un valor numérico similar para la proporción de huecos y mostró que el interior de 67P / Churyumov-Gerasimenko debe ser homogéneo hasta un tamaño de bloque de un metro. Esto lleva a la conclusión de que las 'rocas' en la superficie del cometa representan el estado general de su interior, tal como se formó hace aproximadamente 4.500 millones de años. El resultado no solo es científicamente relevante para la caracterización de cometas, que junto a los asteroides son los cuerpos más primordiales del Sistema Solar, pero también apoya la planificación de misiones futuras para visitar cometas y recolectar muestras para ser devueltas a la Tierra. Actualmente se están estudiando esas misiones.

12 de noviembre de 2014:el primer aterrizaje en un cometa

Philae se separó suavemente de su nave espacial madre Rosetta en la tarde (CET) del 12 de noviembre de 2014 y descendió a paso rápido hacia el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Como mostraron más tarde las imágenes de la cámara ROsetta Lander Imaging System (ROLIS) de DLR, el módulo de aterrizaje, con un volumen de aproximadamente un metro cúbico, golpeó el lugar de aterrizaje planeado de Agilkia casi a la perfección. Sin embargo, Philae no pudo anclarse en el cometa 67P porque los arpones de ancla provistos para este propósito no se activaron. Dado que el cometa tiene solo alrededor de una cien milésima parte de la fuerza gravitacional en su superficie en comparación con la gravedad de la Tierra, Philae rebotó en el cometa, se elevó a una altura de un kilómetro y flotó sobre la región de Hatmehit en el más pequeño de los dos semicuerpos del cometa. Después de más de dos horas, Philae volvió a hacer contacto con el cometa 67P. Los datos transmitidos a Rosetta durante las dos horas mostraron que el módulo de aterrizaje se había detenido después de su turbulento vuelo rebotando. una violenta colisión con el borde de un acantilado y dos contactos más con la superficie. Un poco más tarde, Philae también pudo transmitir imágenes del lugar de aterrizaje, bautizado Abydos, a la Tierra a través de Rosetta.

Estas imágenes mostraron rápidamente que el módulo de aterrizaje ahora no estaba, como se había planeado, en un lugar favorable con suficiente luz solar. Para el equipo en la sala de control del DLR, el trabajo realmente comenzó después del aterrizaje inesperado:operaron el módulo de aterrizaje durante casi 60 horas, comandando sus 10 instrumentos a bordo y finalmente girándolo ligeramente hacia el sol. Sin embargo, la energía de la batería principal se agotó porque se podía producir muy poca energía. Las baterías no pudieron cargarse lo suficiente porque el sol brilló sobre Philae durante poco menos de 1,5 horas durante cada día de cometa de 12,4 horas. De hecho, el equipo de Rosetta de varios cientos de personas pasó 22 meses preguntándose dónde estaba realmente Philae. Solo un primer plano adquirido por el sistema de cámara OSIRIS, tomada unas semanas antes del final de la misión el 2 de septiembre de 2016, mostró que Philae estaba atascado en posición vertical en una especie de grieta debajo de un saliente que protegía la luz del sol. Al final de la misión, la nave espacial Rosetta también se colocó en 67P / Churyumov-Gerasimenko en una maniobra final el 30 de septiembre de 2016.