Illustration som visar de två huvudsakliga reservoarerna av kometer i solsystemet:Kuiperbältet, på ett avstånd av 30–50 astronomiska enheter (AU:avståndet jord–sol) från solen, och Oortmolnet, som kan sträcka sig upp till 50 000–100 000 AU från solen. Halleys komet tros komma från Oortmolnet, medan 67P/Churyumov-Gerasimenko, i fokus för ESA:s Rosetta-uppdrag, kommer från Kuiperbältet. Kometen befinner sig nu i en 6,5-årig bana runt solen mellan jordens och Mars banor som närmast och strax bortom Jupiter längst bort. Kredit:ESA
ESA:s Comet Interceptor-uppdrag för att besöka en orörd komet eller annat interstellärt objekt som precis har börjat sin resa in i det inre solsystemet har "antagits" denna vecka; studiefasen är klar och efter valet av rymdfarkostens huvudentreprenör kommer arbetet snart att börja med att bygga uppdraget.
Comet Interceptor kommer att dela en resa ut i rymden med ESA:s Ariel exoplanetuppdrag 2029. Uppdraget kommer att bygga på framgångarna från Rosetta och Giotto, ESA-uppdrag som båda besökte kometer med "kort period". Även om dessa uppdrag helt förändrade vår förståelse av kometer, hade deras mål redan svängt runt solen många gånger och hade därför förändrats avsevärt sedan de skapades.
Comet Interceptor syftar till att granska en komet som har tillbringat lite tid i det inre solsystemet, eller som möjligen besöker det för första gången. Medan Rosettas mål kom från det steniga Kuiperbältet strax bortom Neptunus, kunde Comet Interceptors härröra från det väldiga Oortmolnet, mer än tusen gånger längre bort från solen.
Även om de är mycket sällsynta, kan ett annat potentiellt mål vara en "interstellär interloper" från utanför solsystemet – något som liknar 'Oumuamua som oväntat flög förbi solen 2017. Att studera ett sådant objekt kan erbjuda chansen att utforska hur kometen -liknande kroppar bildas och utvecklas i andra stjärnsystem.
Comet Interceptor antogs av ESA under byråns Science Program Committee-möte den 8 juni. Uppdraget leds av ESA med stöd från den japanska rymdorganisationen (JAXA).
"Antagandet av Comet Interceptor bygger på genombrotten från våra visionära Giotto- och Rosetta-uppdrag, och accelererar oss mot nästa nivå av kometvetenskap", säger Günther Hasinger ESA:s vetenskapschef. "Det kommer att hålla europeiska forskare i framkanten av kometforskningen och positionera ESA som ledande inom detta spännande område."
Konstnärsintryck av det interstellära objektet 'Oumuamua. Observationer sedan dess upptäckt 2017 visar att objektet avviker något från den bana det skulle följa om det bara påverkades av solens och planeternas gravitation. Forskare antar att ventilering av material från dess yta på grund av solvärme är ansvarig för detta beteende. Denna avgasning kan ses i denna konstnärs intryck som ett subtilt moln som kastas ut från sidan av objektet som är vänd mot solen. Tidigare klassificerades Oumuamua som en asteroid, men avgasningen är mer typisk för kometer. Kredit:ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
Comet Interceptor kommer att bestå av en huvudrymdfarkost och två sonder, som kommer att omge kometen för att observera den från flera vinklar. På detta sätt kommer det innovativa uppdraget att bygga upp en 3D-profil av sitt ännu oupptäckta mål. ESA ansvarar för huvudfarkosten och en av sonderna, medan JAXA ansvarar för den andra sonden.
"En komet på sin första bana runt solen skulle innehålla obearbetat material från solsystemets gryning", förklarar Michael Küppers, forskare i ESA:s Comet Interceptor-studie. "Att studera ett sådant objekt och ta prover på detta material kommer att hjälpa oss att förstå inte bara mer om kometer, utan också hur solsystemet bildades och utvecklades över tiden."
Resa till en komet
Comet Interceptor föreslogs till ESA i juli 2018 och valdes ut i juni 2019. Det är ett exempel på ett "snabb"- eller F-klassuppdrag, som bara tar cirka åtta år från val till lansering. Dessa mindre uppdrag väger mindre än 1 000 kg.
Uppdraget förväntas starta tillsammans med ESA:s exoplanetstuderande Ariel-uppdrag 2029. De två uppdragen kommer att resa tillsammans till L2 – en plats 1,5 miljoner km "bakom" jorden sett från solen. Där kommer Comet Interceptor att vänta på ett lämpligt mål. När en har upptäckts och valts kommer uppdraget att fortsätta sin resa.
Med de senaste framstegen inom markbaserade teleskop upptäcks "nya" kometer nu vanligtvis mer än ett år innan de närmar sig solen närmast. Detta är fortfarande för kort varsel för att planera, bygga och lansera ett dedikerat rymduppdrag. Men det är tillräckligt med tid för den redo och väntande Comet Interceptor att resa från L2 till kometens plats.
Att använda rymdfarkoster över miljontals kilometer rymd är alltid en utmaning, men Comet Interceptor har en helt unik flygprofil. Att navigera rymdfarkosten mot målkometen, släppa sonderna vid rätt tidpunkt och utföra en förbiflygning kommer att kräva stadiga händer och lugna huvuden från ESA:s uppdragsoperativa team.
illustration av L2-punkten som visar avståndet mellan L2 och solen, jämfört med avståndet mellan jorden och solen. Kredit:ESA
Ett visionärt uppdrag, med fördelar i rymden och på jorden
De tre flygelementen – huvudrymdfarkosten och två mindre sonder – som utgör Comet Interceptor kommer var och en att vara utrustad med olika högteknologiska instrument som hjälper oss att upptäcka mer om den dynamiska naturen hos en orörd komet. ESA kommer att leda utvecklingen av huvudfarkosten och en av sonderna, som båda bär unika instrument byggda huvudsakligen av europeisk industri. Den andra sonden kommer att utvecklas av JAXA.
Comet Interceptor har banbrytande syften att karakterisera ytsammansättningen, formen och strukturen hos en orörd komet för första gången någonsin, och undersöka sammansättningen av dess gas- och dammkoma. I vissa fall kommer detta att kräva att befintlig teknik förfinas, vilket stärker rymd- och verkstadsindustrin i många ESA-medlemsstater.
"Som med de flesta ESA-uppdrag kommer Comet Interceptor att motivera samarbete mellan olika företag, institut och länder, och kommer att påskynda utvecklingen av innovativa teknologier som kan ha helt andra tillämpningar i framtiden", säger ESA:s Comet Interceptor-projektledare Nicola Rando.
Comet Interceptor bidrar också till ESA:s planetära försvarsinsatser. Vi känner till nästan 120 kometer och mer än 29 000 asteroider som kommer nära jorden i sin bana runt solen. Genom att studera dessa objekt avslöjar vi inte bara solsystemets hemligheter utan blir också bättre rustade att skydda vår planet om och när en upptäcks på kollisionskurs med jorden. Comet Interceptor ansluter sig till en flotta av världsomspännande uppdrag relaterade till planetförsvar, inklusive ESA:s Hera-uppdrag, som är involverat i världens första asteroidavböjningstest.
Nicola avslutar:"Efter att ha ägnat de senaste åren åt att utforma och utveckla Comet Interceptor-konceptet är vi nu redo att ta uppdraget till nästa steg, välja huvudentreprenör och sedan påbörja implementeringsfasen." + Utforska vidare
