Philae (kapal angkasa lepas)

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Philae
Philae over a comet (crop).jpg
Ilustrasi Philae yang menghampiri komet
Jenis misi Pendarat komet
Pengoperasi Agensi Angkasa Eropah
COSPAR ID PHILAE
Tapak web www.esa.int/rosetta
Jangka masa misi 1–6 minggu (dirancang)
Ciri kapal angkasa lepas
Berat berlepas 100 kg (220 lb)[1]
Berat muatan 21 kg (46 lb)[1]
Dimensi 1 × 1 × 0.8 m (3.3 × 3.3 × 2.6 ka)[1]
Kuasa 32 watt pada 3 AU[2]
Permulaan misi
Tarikh pelancaran 2 March 2004, 07:17 (2004-03-02UTC07:17Z) UTC
Roket Ariane 5G+ V-158
Tapak pelancaran Kourou ELA-3
Kontraktor Arianespace
Pendarat 67P/Churyumov–Gerasimenko
Tarikh pendaratan 12 November 2014
15:35 UTC
Peralatan
APX Alpha: Alpha Particle X-ray Spectrometer
ÇIVA: Comet nucleus Infrared and Visible Analyzer
CONSERT COmet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission
COSAC: COmetary SAmpling and Composition
MUPUS: Multi-Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science
PTOLEMY: gas chromatograph and medium resolution mass spectrometer
ROLIS: ROsetta Lander Imaging System
ROMAP: ROsetta lander MAgnetometer and Plasma monitor
SD2: Sample and Distribution Device
SESAME: Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment

Philae merupakan sebuah pendarat robotik Agensi Angkasa Eropah yang menemani kapal angkasa Rosetta[3] sehingga pendaratannya yang ditentukan di atas Komet 67P/Churyumov–Gerasimenko, lebih daripada 10 tahun selepas berangkat dari Bumi.[4][5][6] Pada 12 November 2014, pendarat ini melakukan pendaratan terkawal yang julung-julung kalinya di atas sesebuah nukleus komet.[7] Instrumen-instrumennya dijangka memperoleh gambar-gambar pertama daripada permukaan komet dan melakukan analisis in situ yang julung-julung kalinya untuk menentukan komposisinya.[8] Pendarat ini dinamai sempena Pulau Philae (Filah) di Sungai Nil, di mana terjumpa dan terpakainya sebuah obelisk di samping Batu Rosetta untuk mentafsirkan hieroglif Mesir.

Misi[sunting | sunting sumber]

Misi Philae adalah mendarat dengan berjaya di atas permukaan sesebuah komet, memasangkan dirinya dan memancarkan data dari permukaan mengenai komposisi komet. Tidak seperti prob Deep Impact yang sengaja melanggar nukelus komet Tempel 1 pada 4 Julai 2005, Philae bukan jenis penghentam. Sesetengah instrumennya dan pendaratnya digunakan buat julung-julung kalinya sebagai sistem-sistem berautonomi sewaktu melintas terbang Marikh pada 25 Februari 2009. Sistem kameranya iaitu ÇIVA mengembalikan beberapa gambar sementara instrumen-instrumen Rosetta dipadamkan kuasanya; ROMAP mengambil sukatan magnetosfera Marikh. Kebanyakan instrumen lain perlu berhubung dengan permukaan untuk analisis dan kekal terputus talian sewaktu lintas terbang. Anggaran optimis jangka masa misi diberikan selama "empat ke lima bulan".[9]

Matlamat saintifik[sunting | sunting sumber]

Matlamat-matlamat saintifik misi ini tertumpu pada "komposisi bahan-bahan komet dari segi unsur-unsur, isotop, molekul dan mineral, pencirian sifat-sifat fizikal bahan-bahan di atas dan bawah permukaan, struktur keseluruhan dan persekitaran magnetik dan plasma nukleusnya."[10]

Pendaratan[sunting | sunting sumber]

Gambar foto 67P yang diambil oleh Philae kira-kira 10 km dari permukaan pada 9 November 2014. Gambar ini mewakili kawasan seluas 857x857 meter.[11]

Pada 12 November 2014, Philae kekal terpasang pada kapal angkasa Rosetta selepas bertemu dengan komet 67P/Churyumov–Gerasimenko. Pada 15 September 2014, ESA mengumumkan Tapak J yang dinamai Agilkia sempena Pulau Agilkia oleh sebuah peraduan awam ESA,[12] di atas "hulu" komet sebagai destinasi pendarat.[13]

Empat kali berturut-turut pemeriksaan Go/NoGo dilakukan pada 11-12 November 2014. Salah satu ujian akhir sebelum perlepasan dari Rosetta menunjukkan bahawa penujah gas sejuk pendarat tidak berfungsi dengan betul, tetapi tetap diberikan "Go" kerana tidak dapat dibaiki.[14][15] Philae berlepas dari Rosetta pada 12 November 2014 jam 08:35 UTC, lalu mendarat tujuh jam kemudian pada jam 15:35.[16][17] Penerimaan isyarat pendaratan disahkan pada jam 16:03 UTC.[18][1]

Dalam sebuah laporan mutakhir dari LCC dalam livestream ESA pada 16:42 UTC, adalah diumumkan bahawa analisis ke atas telemetri mendapati bahawa pendaratan itu lebih lembut daripada yang dijangka tetapi tempuling-tempulingnya tidak dikeluarkan ketika pendaratan, malah penujah tiada membakar.[15][19] Bacaan-bacaan berikutnya mendapati bahawa pendarat mungkin terhanyut dari komet selepas hentaman lalu menyentuh daratan semula. Dr. Stephan Ulamec iaitu pengurus projek Rosetta berkata bahawa "Entah-entah pada hari ini kami mendarat bukan hanya sekali, tetapi dua kali!"[20] Analisis lanjutan mendapati bahawa pendarat itu melantun dua kali dan mendarat tiga kali, yang mana lantunan pertama adalah selama dua jam dan mungkin mencapai tinggi satu kilometer, sementara yang kedua pula selama tujuh minit.[21][22]

Reka bentuk[sunting | sunting sumber]

Rosetta dan Philae

Pendaratnya direka untuk keluar dari tubuh kapal angkasa induk dan turun dari orbit sepanjang 22.5 kilometer (14 b) dengan trajektori balistik.[23] Ia dijangka mendarat di atas permukaan komet pada halaju sekitar 1 meter per saat (3.6 km/h; 2.2 bsj).[24] Kaki-kakinya direka untuk menampan hentaman awal-awal untuk mengelak daripada melantun kerana halaju lepas komet adalah hanya sekitar 0.5 m/s (1.8 km/h; 1.1 bsj),[25] sementara tenaga hentamannya akan memacakkan skru ais ke dalam permukaan.[15] Philae kemudian dijangka menembakkan dua bilah tempuling ke dalam permukan pada 70 m/s (250 km/h; 160 bsj) sebagai saun.[26][27] Sebuah penujah di atas Philae membakar untuk mengurangkan lantunan sewaktu hentaman serta mengurangkan sentakan daripada penembakan tempuling.[14] Komunikasi dengan Bumi menggunakan kapal angkasa pengorbit sebagai stesen geganti untuk mengurangkan kuasa elektrik keperluan. Jangka masa misi di atas permukaan dirancang untuk selama seminggu, tetapi mungkin juga akan menelan masa berbulan-bulan.

Struktur utama pendarat diperbuat daripada gentian karbon yang berbentuk plat yang memelihara kestabilan mekanikal, sebuah platform untuk instrumen-instrumen sains dan sebuah "sandwic" berbentuk heksagon untuk menyambungkan kesemua alat-alat. Jumlah jisimnya sebanyak 100 kilogram (220 lb). "Bonetnya" dilitupi dengan sel-sel suria untuk menjana kuasa.[5]


Philae asalnya dirancang untuk bertemu dengan 46P/Wirtanen, tetapi kerosakan dalam kenderaan pelancar Ariane 5 yang terdahulu telah menutup peluang untuk melancar tepat pada masanya untuk sampai di komet itu, maka perlunya mengubah rancangan untuk menyasari komet 67P/Churyumov–Gerasimenko. Jisim komet 67P/C-G yang lebih besar serta peningkatan halaju hentaman daripad itu memerlukan penguatan gear mendarat bagi pendarat yang direka semula supaya kapal angkasa dengan alat-alat sains yang rapuhnya terselamat sewaktu pendaratan.

Komponen Jisim[10]

:208

Sistem Kawalan Terma 3.9 kg (8.6 lb)
Sistem Kuasa 12.2 kg (27 lb)
Sistem Penurunan Aktif 4.1 kg (9.0 lb)
Roda Tenaga 2.9 kg (6.4 lb)
Gear Mendarat 10 kg (22 lb)
Sistem Sauh 1.4 kg (3.1 lb)
Sistem Pengurusan Data Pusat 2.9 kg (6.4 lb)
Sistem Telekomunikasi 2.4 kg (5.3 lb)
Peti Elektronik Umum 9.8 kg (22 lb)
Sistem Bantuan Mekanikal, Abah-Abah, jisim pengimbangan 3.6 kg (7.9 lb)
Muatan Saintifik 26.7 kg (59 lb)
Jumlah 97.9 kg (216 lb)

Pengurusan kuasa[sunting | sunting sumber]

Pengurusan kuasa Philae telah dirancang untuk dua fasa. Dalam fasa pertama, pendarat akan beroperasi dengan hanya menggunakan kuasa bateri. Dalam fasa kedua,, "ia akan berjalan dengan bateri sandaran yang dicas semula melalui sel-sel suria".[9]

Instrumen[sunting | sunting sumber]

Instrumen-instrumen Philae

Muatan saintifik pendarat terdiri daripada 10 instrumen yang berjisim sejumlah 26.7 kilogram (59 lb), iaitu dekat lebih satu suku daripada jisim keseluruhan pendarat.[10]

APXS 
Alpha Particle X-ray Spectrometer mengesan zarah alfa dan sinar X yang memberikan maklumat mengenai komposisi unsur di permukaan komet.[28] Instrumen ini merupakan versi baharu APXS dari Mars Pathfinder.
COSAC 
Instrumen COmetary SAmpling and Composition merupakan gabungan kromatograf gas dengan mass spectrometer waktu penerbangan untuk melakukan analisis sampel tanih serta menentukan kandungan komponen-komponen yang meruap.[29][30]
Ptolemy 
Instrumen yang menyukat nisbah isotop stabil bagi bahan-bahan meruap utama pada nukleus komet.[31][32]
ÇIVA 
Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer merupakan sekumpulan enam mikrokamera seiras yang mengambil gambar-gambar panorama permukaan. Setiap kamera dilengkapi dengan pengesan CCD 1024×1024 piksel.[33] Sebuah spektrometer mengkaji komposisi, tekstur dan albedo (kepantulan) sampel-sampel yang terkumpul dari permukaan.[34]
ROLIS 
Rosetta Lander Imaging System merupakan kamera CCD yang akan memperoleh imej-imej beresolusi tinggi sewaktu penurunan, serta imej-imej panorama stereo mengenai kawasan-kawasan yang disampel oleh instrumen-instrumen lain.[35] The CCD detector consists of 1024×1024 pixels.[36]
CONSERT 
Eksperimen COmet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission menggunakan rambatan gelombang elektromagnetik untuk menentukan struktur dalaman komet. Sebuah radar dalam Rosetta memancarkan isyarat melalui nukleus untuk diterima oleh pengesan di Philae.[37][38]
MUPUS 
Instrumen MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science mengukur ketumpatan, ciri-ciri terma dan mekanikal permukaan komet.[39]
ROMAP 
Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor merupakan magnetometer dan pengesan plasma untuk mengkaji medan magnet nukleus dan interaksinya dengan angin suria.[40]
SESAME 
Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiments menggunakan tiga instrumen untuk menyukat sifat-sifat lapisan luaran komet. Cometary Acoustic Sounding Surface Experiment (CASSE) menyukat bagaimana bunyi melalui permukaan. Permittivity Probe (PP) menyiasat ciri-ciri elektriknya, sementara Dust Impact Monitor (DIM) menyukat debu yang gugur semula ke atas permukaan.[41]
SD2 
Drill, Sample, and Distribution subsystem memperoleh sampel tanih daripada komet pada kedalaman 0 hingga 230 milimeter (0.0 hingga 9.1 in) lalu mengedarkannya kepada subsistem Ptolemy, COSAC, dan ÇIVA untuk analisis.[42] Sistem ini mengandungi empat jenis subsistem iaitu gerudi, karusel, ketuhar, dan penyukat isipadu.[43] Terdapat sejumlah 26 ketuhar platinum untuk memanaskan sampel—10 bersuhu sederhana 180 °C (360 °F) dan 16 bersuhu tinggi 800 °C (1,500 °F)—dan sebuah ketuhar untuk membersihkan mata gerudi untuk kegunaan semula.[44]

Galeri[sunting | sunting sumber]

Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

Catatan
  1. ^ a b c d "PHILAE". National Space Science Data Center. Dicapai pada 28 Januari 2014. 
  2. ^ "Philae lander fact sheet" (PDF). DLR. Dicapai pada 28 Januari 2014. 
  3. ^ Chang, Kenneth (5 August 2014). "Rosetta Spacecraft Set for Unprecedented Close Study of a Comet". The New York Times. Dicapai pada 5 August 2014. 
  4. ^ Ulamec, S.; Espinasse, S.; Feuerbacher, B.; Hilchenbach, M.; Moura, D.; et al. (April 2006). "Rosetta Lander—Philae: Implications of an alternative mission". Acta Astronautica. 58 (8): 435–441. Bibcode:2006AcAau..58..435U. doi:10.1016/j.actaastro.2005.12.009. 
  5. ^ a b Biele, Jens (2002). "The Experiments Onboard the ROSETTA Lander". Earth, Moon, and Planets. 90 (1-4): 445–458. Bibcode:2002EM&P...90..445B. doi:10.1023/A:1021523227314. 
  6. ^ Agle, D. C.; Cook, Jia-Rui; Brown, Dwayne; Bauer, Markus (17 January 2014). "Rosetta: To Chase a Comet". NASA. Dicapai pada 18 January 2014. 
  7. ^ Chang, Kenneth (12 November 2014). "European Space Agency's Spacecraft Lands on Comet's Surface". The New York Times. Dicapai pada 12 November 2014. 
  8. ^ "Europe's Comet Chaser - Historic mission". European Space Agency. 16 January 2014. Dicapai pada 5 August 2014. 
  9. ^ a b Gilpin, Lyndsey (14 August 2014). "The tech behind the Rosetta comet chaser: From 3D printing to solar power to complex mapping". TechRepublic. 
  10. ^ a b c Bibring, J.-P.; Rosenbauer, H.; Boehnhardt, H.; Ulamec, S.; Biele, J.; et al. (February 2007). "The Rosetta Lander ("Philae") Investigations". Space Science Reviews. 128 (1-4): 205–220. Bibcode:2007SSRv..128..205B. doi:10.1007/s11214-006-9138-2. 
  11. ^ http://astronomynow.com/2014/11/11/top-ten-rosetta-images-from-10km/
  12. ^ Kramer, Miriam (5 November 2014). "Historic Comet Landing Site Has a New Name: Agilkia". Space.com. Dicapai pada 5 November 2014. 
  13. ^ Bauer, Markus (15 September 2014). "'J' Marks the Spot for Rosetta's Lander". European Space Agency. Dicapai pada 20 September 2014. 
  14. ^ a b "Will Philae successfully land on comet? Thruster trouble heightens drama.". Christian Science Monitor. 12 November 2014. 
  15. ^ a b c "Rosetta and Philae go for separation". Rosetta Blog (ESA). 12 November 2014.  Ralat petik: Invalid <ref> tag; name "" defined multiple times with different content Ralat petik: Invalid <ref> tag; name "" defined multiple times with different content
  16. ^ "Rosetta to Deploy Lander on 12 November". European Space Agency. 26 September 2014. Dicapai pada 4 October 2014. 
  17. ^ Platt, Jane (6 November 2014). "Rosetta Races Toward Comet Touchdown". NASA. Dicapai pada 7 November 2014. 
  18. ^ "Probe makes historic comet landing". BBC News. Dicapai pada 12 November 2014. 
  19. ^ Aron, Jacob. "Problems hit Philae after historic first comet landing" New Scientist
  20. ^ "Philae probe may have 'landed twice' without anchoring to comet". BBC. 12 November 2014. 
  21. ^ Beatty, J. K. (2014-11-12). "Philae Lands on Its Comet — Three Times!". Sky and Telescope. Dicapai pada 2014-11-12. 
  22. ^ Lakdawalla, E. S. (2014-11-12). "Philae Has Landed! [Updated]". Planetary Society blog. The Planetary Society. Dicapai pada 2014-11-13. 
  23. ^ Amos, Jonathan (26 September 2014). "Rosetta: Date fixed for historic comet landing attempt". BBC News. Dicapai pada 29 September 2014. 
  24. ^ Amos, Jonathan (25 August 2014). "Rosetta mission: Potential comet landing sites chosen". BBC News. Dicapai pada 25 August 2014. 
  25. ^ Conzo, Giuseppe (2 September 2014). "The Analysis of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko". Astrowatch.net. Dicapai pada 4 October 2014. 
  26. ^ Biele, J.; Ulamec, S.; Richter, L.; Kührt, E.; Knollenberg, J.; Möhlmann, D. (2009). "The Strength of Cometary Surface Material: Relevance of Deep Impact Results for Philae Landing on a Comet". Dalam Käufl, Hans Ulrich; Sterken, Christiaan. Deep Impact as a World Observatory Event: Synergies in Space, Time, and Wavelength. ESO Astrophysics Symposia. Springer. p. 297. Bibcode:2009diwo.conf..285B. ISBN 978-3-540-76958-3. doi:10.1007/978-3-540-76959-0_38. 
  27. ^ Biele, Jens; Ulamec, Stephan (2013). "Preparing for Landing on a Comet - The Rosetta Lander Philae". 44th Lunar and Planetary Science Conference. 18–22 March 2013. The Woodlands, Texas.. LPI Contribution No. 1719. http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/pdf/1392.pdf.
  28. ^ "APXS". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  29. ^ Goesmann, Fred; Rosenbauer, Helmut; Roll, Reinhard; Böhnhardt, Hermann (October 2005). "COSAC Onboard Rosetta: A Bioastronomy Experiment for the Short-Period Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko". Astrobiology. 5 (5): 622–631. Bibcode:2005AsBio...5..622G. PMID 16225435. doi:10.1089/ast.2005.5.622. 
  30. ^ "COSAC". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  31. ^ Wright, I. P.; Barber, S. J.; Morgan, G. H.; Morse, A. D.; Sheridan, S.; et al. (February 2007). "Ptolemy: An Instrument to Measure Stable Isotopic Ratios of Key Volatiles on a Cometary Nucleus". Space Science Reviews. 128 (1-4): 363–381. Bibcode:2007SSRv..128..363W. doi:10.1007/s11214-006-9001-5. 
  32. ^ Andrews, D. J.; Barber, S. J.; Morse, A. D.; Sheridan, S.; Wright, I. P.; Morgan, G. H. (2006). "Ptolemy: An Instrument aboard the Rosetta Lander Philae, to Unlock the Secrets of the Solar System". 37th Lunar and Planetary Science Conference. 13–17 March 2006. League City, Texas.. http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2006/pdf/1937.pdf.
  33. ^ "Comet nucleus Infrared and Visible Analyzer (CIVA)". National Space Science Data Center. Dicapai pada 28 August 2014. 
  34. ^ "ÇIVA". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  35. ^ "ROLIS". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  36. ^ "Rosetta Lander Imaging System (ROLIS)". National Space Science Data Center. Dicapai pada 28 August 2014. 
  37. ^ Kofman, W.; Herique, A.; Goutail, J.-P.; Hagfors, T.; Williams, I. P.; et al. (February 2007). "The Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission (CONSERT): A Short Description of the Instrument and of the Commissioning Stages". Space Science Reviews. 128 (1-4): 413–432. Bibcode:2007SSRv..128..413K. doi:10.1007/s11214-006-9034-9. 
  38. ^ "CONCERT". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  39. ^ "MUPUS". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  40. ^ "ROMAP". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  41. ^ Seidensticker, K. J.; Möhlmann, D.; Apathy, I.; Schmidt, W.; Thiel, K.; et al. (February 2007). "Sesame – An Experiment of the Rosetta Lander Philae: Objectives and General Design". Space Science Reviews. 128 (1-4): 301–337. Bibcode:2007SSRv..128..301S. doi:10.1007/s11214-006-9118-6. 
  42. ^ "SD2". European Space Agency. Dicapai pada 26 August 2014. 
  43. ^ "Philae SD2". Politecnico di Milano. Dicapai pada 11 August 2014. 
  44. ^ "Ovens". Politecnico di Milano. Dicapai pada 11 August 2014. 
Bacaan lanjut

Pautan luar[sunting | sunting sumber]