Rosetta en Mars Express hebben klein 'lanceervenster'

Wanneer Rosetta in januari 2003 met een Ariane 5-raket wordt gelanceerd vanuit Europa's 'ruimtehaven' Kourou in Frans Guyana zullen de zenuwen er meer gespannen staan dan gewoonlijk. Opdat de ESA-sonde zijn rendez-vous met de komeet Wirtanen niet zou missen moét de lancering plaatsvinden ten vroegste om 03.40 uur CET (Central European Time) op 13 januari 2003 en ten laatste op het einde van die maand.

De mogelijke momenten waarop een lancering kan plaatsvinden heet een lanceervenster. Bij interplanetaire missies is een dergelijk venster kleiner dan voor satellieten die in een baan om de aarde moeten terechtkomen. De aarde beweegt zelf en een sonde van onze steeds bewegende planeet sturen naar een andere planeet of een komeet is een bijzonder ingewikkelde aangelegenheid. Alles komt neer op een goede timing.

Aansluiting niet te missen

Alvorens Rosetta ver in de ruimte de komeet Wirtanen ontmoet zal hij eerst voorbij een aantal planeten vliegen. Bij elke passage krijgt de sonde extra energie mee als gevolg van de gravitationele invloed van de planeet. Zo zal Rosetta in augustus 2005 Mars passeren en vervolgens met hoge snelheid de aarde voorbijvliegen in november 2005 en november 2007.

In zeker opzicht is Rosetta te vergelijken met een passagier op een treinreis waarbij hij verschillende keren moet overstappen. Als de eerste trein met de sonde aan boord niet op tijd vertrekt, dan zullen de volgende aansluitingen gemist worden. Als Rosetta na 31 januari 2003 zou vertrekken, dan loopt hij zijn reisdoel, de komeet Wirtanen, mis.

Risico, maar ook voordeel

'De kosmische klok van het zonnestelsel legde onze lanceerdatum vast toen we komeet Wirtanen tien jaar geleden kozen als het reisdoel van Rosetta', zegt projectmanager John Ellwood. 'Hoewel een vrij kort lanceervenster risico's inhoudt, heeft het als voordeel dat alle betrokkenen vooraf wisten dat er geen ruimte is voor discussie. Ze moesten gewoon met alles klaar zijn.' Er zijn niet alleen een beperkt aantal lanceerdagen mogelijk, voor het moment van de dag waarop Rosetta de aarde kan verlaten is er eveneens weinig speling mogelijk. Het dagelijks lanceervenster is slechts een twintigtal minuten groot en in die tijd roteert de aarde over 5 graden. Dit is van belang want als gevolg van de rotatie van de aarde moet Kourou een juiste positie innemen ten opzichte van de richting waarin de sonde moet gelanceerd worden.

In mei 2003 vertrekt Mars Express vanaf de kosmodroom Bajkonoer in Kazachstan met een raket van het type Sojoez-Fregat. Voor de lancering van deze ESA-sonde is er eveneens een kort lanceervenster. De onderzoekers willen de in het bijzonder gunstige onderlinge positie van de aarde en Mars half 2003 gebruiken van een letterlijke expresvlucht van Mars Express naar de Rode Planeet. Een gelijkaardige gunstige positie zal zich daarna pas in 2020 opnieuw voordoen.

Er is weliswaar om de 26 maanden een gelegenheid om naar Mars te vliegen, maar de reisafstand varieert nogal wat omdat Mars in een ellipsvormige baan rond de zon draait. In 2003 zal de aarde op het punt staan Mars 'in te halen' wanneer deze zich in zijn baan het dichtst bij de aarde bevindt. Het lanceervenster voor Mars Express opent om 20.41 uur CET op 23 mei 2003 en sluit op 21 juni 2003 om 17.47 uur CET.