הפיצוצים באירופה לכוכב חמה - מה כדאי לדעת על משימת BepiColombo

סוכנות החלל האירופית (ESA) השיקה את משימתה של BepiColombo לכדור הארץ מרקורי ממרכז החלל שלה ליד קו המשווה ב Kourou, גיאנה הצרפתית, ב -20 באוקטובר. המעורבות שלי במשימה פירושה שאני אהיה בדאגה בעקבות המסע כפי שחללית נושאת מתוך סדרה של תמרונים מסובכים, שהגיעה לשיאה בגישה הסופית שלה למרקורי בשנת 2025.

המשימה מגיעה 25 שנה לאחר שקבוצת מדענים הציעה לראשונה ל- ESA כי עליה לשלוח בדיקה למרקורי, ו -18 שנים לאחר שה- ESA אישר את הפרויקט כמשימה "אבן פינה". זוהי קטגוריה של ברמה עולמית, משימות מצוינות מדעית הזקוקים לפיתוח טכנולוגיה חדשה משמעותית. משימות ESA הקודמות של אבן הפינה כוללות את משימת השביט של רוזטה ואת מצפה הכוכבים LISA Pathfinder.

אבל למה מרקורי? זהו כוכב לכת תמוה. נאס"א של MESSENGER מסלול (2011-2015) חשף סיבות רבות מדוע מדענים להוטים ללמוד יותר על זה. אלה כוללים את הליבה של הכוכב גדול באופן טבעי - אנחנו לא יודעים למה זה עדיין מותך ויכול ליצור שדה מגנטי, בניגוד לזה של מאדים או ונוס. תעלומה נוספת היא שפע של חומרים נדיפים (בלתי מזוהים במידה רבה) על פני השטח. אלה לא היו צריכים להיות משולבים בכוכב הלכת שנוצר כל כך קרוב לשמש כמו מרקורי עכשיו.

מדע הטילים

הקורס ההתחלתי של BepiColombo לאחר שלושה ימים של המקיף את כדור הארץ עבור Checkouts יהיה מסלול אליפטי על השמש. זה יתחיל על ידי לקיחת אותו בתוך מסלול כדור הארץ. אבל בתחילת 2019, זה יהיה לחצות אותו במשך רוב השנה. לאחר מכן הוא יעבור חזרה לפני שיגיע קרוב מאוד לכדור הארץ באפריל 2020.

באותו זמן, זה יעשה "כוח הכבידה לסייע" flyby - באמצעות כוח הכבידה של כדור הארץ כדי הנדנדה עצמה פנימה כלפי ונוס. כמו כן, יהיה לנו סיוע של כוח הכבידה של ונוס כאשר הוא מגיע לשם בשנת 2020, ואחריו עוד בשנת 2021 לשלוח אותו לכיוון מרקורי. לאחר מכן, תהיה סדרה של שישה flybys דומים של מרקורי ב 2021-2025, כדי להבטיח את החללית בסופו של דבר נסגר על היעד שלה במהירות איטית מספיק כדי להילכד במסלול סביב זה בדצמבר 2025.

כל flyby, המוצג בהנפשה לעיל, צריך להיות מושלם להורג. דברים יכולים להשתבש, במיוחד במהלך ההשקה, אבל יש לי ביטחון נרחב ביכולות של צוות בקרת הטיסה של ה- ESA בדרמשטט, גרמניה.

חללית מוערמת

המשימה, אשר נקראת בזיכרונו של ג'וזפה (בייפי) קולומבו, שהציעה לראשונה טיסות לכוח-חלל, היא מיזם משותף בין ה- ESA לבין עמיתו היפני, JAXA.

החללית הנערמת נושאת שני מסלולים. ה- ESA הוא יחידה באורך שני מטרים, המסתובבת יותר מטון, המכונה "כוכב הלכת הכוכבי" של כוכב הלכת מרקורי. אני חושד כי לאחר שהוא מתחיל את מסלולו של מרקורי, הוא יירש את שמו של BepiColombo, או אולי רק Bepi. המסלול היפני קטן יותר, והוא מסתכם בכרבע מהמסלול של סוכנות החלל האירופית. במקור נקרא מרקורי Magnetospheric Orbiter, MMO, בחודש יוני הוא הוענק את השם Mio, אשר ביפנית נושאת קונוטציות של ניווט בטוח. במהלך ההפלגה למרקורי, מיו תשכן בתוך השמשה ותצטרף לצד אחד של המסלול האירופי.

בצד השני של המסלול הוא מודול העברת מרקורי, MTM. זה מופעל על ידי ESA, ומספק את הנעה לקחת את החללית מוערמים כל הדרך למסלול מרקורי שלה. יש לו "כנף" באורך 7.5 מטר של פאנלים סולאריים, שתפקידם להפוך את אור השמש לחשמל כדי להניע את "כונן היונים" שלו. זהו מכשיר הנעה היוצר דחיפה על ידי האצת גז קסנון, אשר טעון בחיוב (על ידי הפשטת האטומים של האלקטרונים). טכניקה זו יכולה לספק הרבה יותר דחף לכל מסה של דלק מאשר רקטות כימיות קונבנציונאלי.

כוח הכבידה העצום של השמש אומר כי יותר אנרגיה נדרשת להיכנס למסלול יציב על מרקורי מאשר יהיה צורך לשלוח את החללית אותו כדי רחוק יותר רחוק פלוטו. בגלל זה, יון הכונן יופעלו במרווחים בהיקף של כמחצית משך השיט, בעיקר כדי להאט את החללית למטה.

למרבה הצער, התצורה הערומה של החללית המשולבת מעכבת את יכולתו לעשות מדע במהלך כוכבי הלכת. כמה נתונים מדעיים ייאספו, אבל התמונות הטובות ביותר שאנו צפויים לקבל במהלך flybys יהיה מן selfie-cams רכוב על MTM.

הגעה למרקורי

עם הגעתו למרקורי בסוף דצמבר 2025, מודול ההעברה יהיה מנותק. Mio, ספינינג ב 15 סיבובים לדקה עבור יציבות, לאחר מכן ישוחרר לתוך מסלול אליפטי חזק על מרקורי. ברגע שזה יקרה, JAXA ישתלטו על פעולות Mio וינחה אותו במשימותיו, ילמד את השדה המגנטי של כוכב הלכת ואת סביבת החלל הקשורה אליו.

המסלול של ESA ישחרר את השמשה, את המכשול האחרון שלה, ויעשה שימוש במנועים הכימיים שלו כדי להגיע למסלול קרוב יותר, עגול יותר, סביב מרקורי. משם הוא ילמד את פני השטח של כדור הארץ באמצעות מבחר של מצלמות וכלים אחרים. זה צריך להצמיד את הרכב ההיסטוריה הגיאולוגית בפירוט הרבה יותר טוב מאשר מסנגר קטן יותר ומורכב פחות. המסלול יישא גם מגנטומטר כך שגם הוא וגם מיו יוכלו לדווח על תנאים מגנטיים בשני מקומות בעת ובעונה אחת - מקום חשוב למשימת חלל עמוקה שתלמד אותנו על המהירות שבה המהלכים נעים דרך השדה המגנטי של הפלנטה.

זה מרגש לחשוב כי BebiColombo עשוי להפוך את הידע שלנו על מרקורי בתוך כמה שנים. ובעוד אתה ממתין, מ 23 אוקטובר, תוכל להאזין למוסיקה יפה, evocative כי כוכב הלכת נתן השראה במסגרת הפרויקט 2018 כוכבי הלכת. זה הוקם כדי להנציח את המאה שנה של גוסטב הולסט של כוכבי הלכת Suite עם מוסיקה בהשראת המדע של כוכבי הלכת.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי דוד Rothery. קרא את המאמר המקורי כאן.