Toch weer nieuws van Philae

Op 12 november landde Philae op Komeet67P. Er was veel tegenslag, maar er blijven metingen binnenkomen. En er komt misschien nog meer.

Een foto van de komeetbodem die Philae tijdens zijn eerste afdaling maakte.Foto ESA

De komeetbodem waarop eind vorig jaar de Europese sonde Philae het eerst landde bestond uit een ongeveer 25 centimeter dikke laag van zacht, korrelig materiaal. Daaronder ging een veel hardere onderlaag schuil. Dat blijkt uit een analyse van onder meer de pootafdrukken die Philae achterliet. Na die eerste landing stuiterde Philae door naar zijn definitieve landingsplek. Daar ligt deze harde laag aan de oppervlakte.

Deze en andere onverwachte kenmerken van de ‘komeetbodem’ zijn beschreven in een themanummer van Science. Komeetlander Philae daalde op 12 november vanaf het moederschip Rosetta naar het oppervlak van komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko en deed daar bijna drie dagen lang onderzoek.

Die landing van Philae verliep alles behalve vlekkeloos. Na de eerste touchdown stuitte de komeetlander op om met een tussensprongetje uiteindelijk een kilometer verderop tot stilstand te komen. Wáár precies Philae staat is nog steeds niet duidelijk.

Ondanks zijn ongelukkige landing heeft Philae allerlei metingen kunnen doen. Zo zond hij radiogolven dwars door de komeet naar zijn moederschip Rosetta. Uit de signalen die Rosetta heeft opgevangen, blijkt dat het inwendige van ‘67P’ vrij homogeen moet zijn. Het is bovendien poreus: het bestaat voor zeker driekwart uit lege ruimte - niet met een grottenstelsel maar ruwweg zoals piepschuim of slagroom.

Niet kruimig, wel korrelig

Hoe hard de korst is waar Philae op staat, blijkt ook uit de mislukte pogingen om de ‘meetpen’ MUPUS de bodem in te slaan. Verder dan 27 millimeter kwam de pen niet, te weinig om de temperatuur onder het komeetoppervlak te meten. Wel kon de oppervlaktetemperatuur worden vastgesteld: die blijkt gedurende de dag te variëren van 90 tot 130 kelvin (–180 tot –140 °C).

Dit alles betekent dat het oppervlak van komeet 67P aanzienlijk steviger is dan van tevoren was ingeschat. Door eerdere schattingen, gebaseerd op onderzoek van enkele andere kometen, was zelfs de vrees ontstaan dat het oppervlak zo ‘kruimig’ zou zijn dat Philae zich niet daaraan zou kunnen vasthechten. Dat lukte inderdaad niet, maar dat kwam doordat zijn belangrijkste verankeringssystemen – twee harpoenen en een ‘gasraketje’ – dienst weigerden.

Het korrelige karakter van de bovenlaag in het landingsgebied is ook goed te zien op de foto’s die Philae van dichtbij heeft gemaakt. Als je niet beter zou weten, zou je denken dat het materiaal aan wind is blootgesteld. Stenen die boven het gruis uitsteken lijken zelfs een ‘lijzijde’ te hebben, waar zich bodemmateriaal heeft opgehoopt.

Volgens de wetenschappers die de beelden hebben geanalyseerd, zijn deze structuren het gevolg van het ‘opspatten’ van bodemdeeltjes, veroorzaakt door het neerploffen van materiaal dat de komeet zelf heeft uitgestoten. Hierdoor slijt de omringende bodem weg, behalve aan de kant die door de stenen zelf wordt afgeschermd.

Een belangrijk deel van Philae’s meetprogramma betrof de chemische samenstelling van komeet 67P. Wetenschappers gaan ervan uit dat kometen overblijfselen zijn van de vorming van ons planetenstelsel. Volgens sommigen zouden kometen ook een belangrijke rol hebben gespeeld bij het ontstaan van leven op aarde. Er werd dan ook reikhalzend uitgekeken naar de analyse van het boormonster dat de komeetlander zou binnenhalen. ‘Zou’, want dat feestje werd verpest door de ongelukkige landing van Philae, die de geplande boring dwarsboomde. Wel hebben twee van zijn instrumenten na de eerste touchdown moleculen van de komeet opgevangen.

Die bescheiden steekproef heeft een lijst van zestien organische verbindingen opgeleverd, waarvan er vier nooit eerder bij een komeet waren aangetoond. Daar zitten overigens geen aminozuren tussen – moleculen die een cruciale rol hebben gespeeld bij het ontstaan van het leven op onze planeet.

De winterslaap is voorbij

Alles bij elkaar heeft het onderzoek met Philae minder opgeleverd dan waar vooraf op was gehoopt. Dat komt vooral doordat de komeetlander al op 15 november in ‘winterslaap’ ging, omdat zijn zonnepanelen te weinig zonlicht opvingen om de accu’s te kunnen opladen. De opluchting was groot toen Philae zich op 13 juni jl. weer meldde en in goede gezondheid leek te verkeren. In de weken daarna is er nog zeven keer contact geweest met de lander, maar sinds 9 juli is er niets meer van hem vernomen. Mogelijk komt dit doordat de komeetlander, die maar op één van zijn drie landingspoten steunt, een beetje verzakt is. Hierdoor is zijn antenne mogelijk niet meer goed op Rosetta gericht. Ook zijn Philae’s beide radio-ontvangers en een van zijn zenders kapot.

Een ander probleem is dat Rosetta, die eerder in een lagere baan om de komeet was gebracht om de communicatie met Philae te optimaliseren, weer naar grotere hoogte moest worden gemanoeuvreerd. Het navigatiesysteem van de ruimtesonde had te veel last van de stofdeeltjes die door de steeds actiever wordende komeet worden uitgestoten.

Het is daarom de vraag of het meetprogramma van de komeetlander ooit nog kan worden voortgezet. Maar hoop doet leven: als Rosetta over twee weken weer regelmatig boven het deel van komeet 67P komt waar Philae is geland, wordt opnieuw geprobeerd om de verbinding te herstellen.