菲莱着陆器上同样安装有通讯天线,但它必须通过罗塞塔母船的中继才能将数据传回地球。菲莱上一共安装了9台科学设备,设备总重约21公斤。另外它还携带了钻探设备,用于在彗核表面进行钻探取样,这9台科学载荷包括:
APXS——阿尔法粒子-X射线光谱仪,它将会被置于距离地面仅4厘米左右的位置上,探测物质的阿尔法粒子/X射线辐射特征,从而分析其地表元素成分;
CIVA——全景相机,其一共包括6台完全相同的小型相机,用于拍摄彗核地表的全景图像,另外还包括光谱仪,用于分析从彗核地表获取样品的成分,结构以及反照率分析;
CONSERT——彗核探测与无线电通讯实验,借助无线电在彗核表面的反射/散射信号特性,研判彗核内部结构;
COSAC——彗星取样与成分分析仪,通过元素与分子信息分析彗星上复杂有机分子;
PTOLEMY——演化气体分析仪,用于对较轻元素的同位素分析;
MUPUS——地表与次地表多功能科学包,测量彗核表面的密度,热量与机械性质;
ROLIS——罗塞塔着陆器成像系统,这是一台CCD相机,用于在着陆彗核的过程中拍摄高分辨率图像,并拍摄其他设备取样区域的高清图像;
ROMAP——罗塞塔着陆器磁强计/等离子体监测仪,用于研究彗星磁场以及彗星/太阳风相互作用机制;
SD2——取样与分发设备,可以钻探进入彗核地下最深20厘米,并自动向不同分析设备进行样品分发;
SESAME——表面电性与声学监测装置,测量彗核以及彗核周围空间的声学与电学性质;
漫长旅途
罗塞塔的漫长旅途始于2004年3月份,它由一枚阿利安-5型火箭从位于南美洲的法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。这艘重达3吨的飞船被送入一个停泊轨道,随后被进一步推入飞往外太阳系的漫长轨道之旅。
然而遗憾的是,火箭的推力并无法直接将飞船送往67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星,因此科学家设计了一条复杂而精巧的迂回借力的飞行路线——罗塞塔飞船在离开地球之后开始围绕太阳“绕圈”,先后3次返回地球附近,一次飞过火星附近,借助这两颗星球的引力场进行加速,并在经过10年的漫长旅程之后,于2014年8月飞抵目标。在它抵达目标之前,它还幸运地与两颗小行星相遇,并对它们进行了考察,它们分别是第2867号小行星斯特恩斯(Steins),以及21号小行星鲁特西亚(Lutetia)。
以下列出罗塞塔飞船的重要时间节点:
2004年3月2日,飞船发射;
2005年3月4日,首次地球引力场借力;
2007年2月25日,火星引力场借力;
2007年11月13日,第二次地球引力场借力;
2008年9月5日,飞掠2867号小行星斯特恩斯(Steins)
2009年11月13日,第三次地球引力场借力;
2010年7月10日,飞掠21号小行星鲁特西亚(Lutetia)
2011年6月8日,根据地面指令进入休眠模式;
2014年1月20日,根据地面指令从休眠中苏醒;
2014年5月,开始进行姿态控制;
2014年8月6日,抵达目标67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星;
2014年8月,开始对彗星进行全球成像,绘制地图,选定着陆区;
2014年11月,“菲莱”着陆器离开母船,登陆彗星;
2015年8月,彗星抵达近日点;
2015年12月,罗塞塔任务结束。
目标:67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星
根据惠普尔模型,彗星是一堆“脏雪球”——的确,彗核主要是由冰,岩石和尘埃物质组成的,它们是太阳系早期冰冻原始物质的残余物。
此次罗塞塔探测器的考察目标是67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星(67P/Churyumov–Gerasimenko)。这颗彗星周期约6.45年,彗核直径约3.5x4公里,自转周期约12.7小时。将在2015年8月13日抵达近日点位置。与其他彗星一样,这颗彗星是以其发现者楚留莫夫(Klim Ivanovych Churyumov)和格拉希门克(Svetlana Ivanova Gerasimenko)的名字命名的,他们两人最早在1969年报告发现了这颗彗星。
罗塞塔将会首次对一颗彗星进行持续的长期抵近观察。与此前彗星探测器的飞掠式观察不同,罗塞塔将首次跟随一颗彗星,观察它从休眠到活动的整个过程,并开展对比研究。(晨风)