ESA Rosetta uppdragsplanerare har valt den 12 november, en dag senare än ursprungligen planerat, för den historiska landningen av Philae på en komets yta. Landningen på 67P / Churyumov-Gerasimenko kommer att vara särskilt utmanande för tvättmaskinstorleken. Medan uppdragsforskare anser att deras val av komet för uppdraget är en otroligt bra val för vetenskaplig utredning och upptäckt, gör den oregelbundna formen och den robusta terrängen också en riskfylld landning. Hela landningen är inte till skillnad från den utmaning man står inför när man skjuter ett rörligt mål i ett karnevalsarkadspel; emellertid är detta rörliga mål 20 kilometer under och det roterar också.
Klockan 08:35 GMT (03:35 EST) kommer landningssekvensen att börja med frigörandet av Philae av Rosetta på en höjd av 20 kilometer över kometen. Den förväntade tiden för touchdown är sju timmar senare - 15:35 GMT (10:35 EST). Under nedstigningen kommer Philaes ROLIS-kamera att ta en kontinuerlig serie foton. Kometen kommer att fullborda mer än en halv rotation under nedstigningen; comet P67: s rotationsfrekvens är 12,4 timmar. Landningsplatsen kommer faktiskt att ligga på motsatt sida av kometen när Philae släpps och kommer att rotera runt, och om allt går som planerat, möta Philae på landningsplatsen J.
Före 12 november kommer uppdragsplanerare att bibehålla möjligheten att landa på plats C. Om den alternativa platsen väljs börjar nedstigningen kl 13:04 GMT också den 12 november men från en höjd av 12,5 kilometer, en fyra timmars nedstigningstid.
Rosetta kommer att mata ut Philae med en initial hastighet på cirka 2 1/2 kilometer per timme. Eftersom kometen är så liten, kommer dess tyngdkraft att lägga till lite extra hastighet till Philae när den faller till ytan. Philae befinner sig i huvudsak på en ballistisk bana och har inga sätt att justera sin väg.
De åtgärder som vidtagits av Philaes omborddator börjar bara några sekunder från touchdown. Det har ett landningsframdrivningssystem men till skillnad från konventionella system som bromsar fordonet för mjuk landning, är Philae's utformad för att pressa landaren tätt på kometytan. Det finns ingen garanti för att Philae kommer att landa på en plan horisontell yta. En lutning är antagligen mer trolig och raketen kommer att tvinga den lilla landarens tre ben på sluttningen.
Landningsharpuner kommer att avfyras som är fästa på kablar som dras in för att också hjälpa Philae att återgå upprätt och fästas på ytan. Philae kan faktiskt studsa upp eller välta om raketsystemet och harpunerna misslyckas med att göra sitt jobb.
Under var och en av de tre fotdynorna finns emellertid isskruvar som försöker borra och säkra Philae till ytan. Detta kommer att bero på att harpunerna och / eller raketerna fungerar som planerat, annars kan borrens insats uppleva motstånd från hård mark och helt enkelt skjuta upp landaren snarare än att säkra den ner. Philae har också en gyro ombord för att bibehålla sin inställning under nedstigningen och en slagdämpare på fordonets hals som fäster huvudkroppen vid landningsstagarna.
Tio landningsplatser plockades, sedan nedvalda till fem, och sedan slutligen den 15 september valde de Site J på huvudet av den mindre loben - huvudet på gummianden, med plats C som en säkerhetskopia. Osäkerhet i frigörandet och banan för nedstigningen till kometens yta innebär att planerarna behövde hitta ett kvadratkilometer stort område för landning. Men kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko erbjöd helt enkelt ingen plats med så mycket platt område utan klippor och stenblock. Philae kommer att släppas till land på Site J, som erbjuder en smidig terräng, men endast cirka en fjärdedel av det område som behövs för att säkerställa en säker landning. Philae kunde hamna landa på kanten av en klippa eller på toppen av en stor stenblock och välta.
Rosetta markkontrollteam kommer inte att ha några sätt att kontrollera och justera Philae under nedstigningen. Det var så det måste vara för att ljusetiden för telekommunikation från rymdskeppet till jorden inte tillåter kontroll i realtid. Exekveringstiden och kommandosekvensen kommer att levereras till Rosetta dagar före den 12 november landningen. Och markkontroll måste manövrera Rosetta med Philae som fortfarande är fäst vid en exakt plats i rymden där frigörandet av Philae måste ske. Eventuella felaktigheter i den ursprungliga släpppunkten kommer att översättas hela vägen ner till ytan och Philae skulle landa ett oönskat avstånd från Site J. Men markkontrollanter har en och en halv månad att öva simuleringar av landningen många gånger med en modell av kometens kärna. Med övningar och mer observationsdata mellan nu och landningen kommer de ursprungliga förhållandena och modellen för kometen i datasimuleringen att förbättras och öka sannolikheten för en nära landning till Site J.
Tidigare Space Magazine-artiklar om Rosettas Philae:
