BepiColombo: місія до Меркурія готова до вильоту в "розпечену піч"

BepiColombo макет Копирайт изображения AIRBUS DS
Image caption BepiColombo дозволить суттєво просунутись у вивченні Меркурія

Минулого четверга у Нордвейку (Нідерланди) журналістам представили два супутники, що братимуть участь у місії до Меркурія під назвою BepiColombo.

Цей спільний європейсько-японський проект розробляється вже майже два десятиліття - і його мають нарешті запустити протягом 15 найближчих місяців.

Дві космічні станції разом здійснять подорож до гарячої планети, але по прибуттю розділяться, щоб виконати окремі дослідження.

Зустріч у Нідерландах стала для журналістів останнім шансом роздивитися так званий "літальний блок".

Це споруда кріпитиметься до ракети зверху. Вона складається з європейської станції MPO (Mercury Planetary Orbiter - "Планетарна орбітальна станція для дослідження Меркурія") і японської станції MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter - "Магнітосферна орбітальна станція для дослідження Меркурія"), а також двигунного модуля, що контролюватиме її шлях до планети, що обертається найближче до Сонця.

Копирайт изображения AIRBUS DS

Увесь літальний блок пройшов низку важливих випробувань. Невдовзі його розберуть, щоб продовжити підготовчі роботи з кожним компонентом окремо. Заново його зберуть лише тоді, коли все обладнання прибуде на космодром Куру в Французькій Гвіані.

Заплановано, що ця подвійна місія стартує у жовтні 2018 р., коли ракета типу "Аріан" понесе літальний блок далеко від землі. Втім, спостерігачам знадобиться терпіння: дорога до місця призначення забере у двох супутників сім років.

Сонячне тяжіння потужно діє на літальні апарати, що прямують до центру Сонячної системи, тож BepiColombo доведеться випускати в напрямку руху мікродвигуни, щоб випадково не пролетіти повз Меркурій.

"Меркурій - найменш досліджена зі скелястих планет, але не через те, що він нецікавий", - каже професор Альваро Ґіменес Каньєте, науковий директор Європейського космічного агентства (ЄКА).

"Це все тому, що її важко досліджувати. Туди складно дістатися і ще складніше там працювати", - пояснює він.

Температура на поверхні цієї невеличкої планети перевищує 400С - такої спеки достатньо, щоб розплавити деякі метали, наприклад, олово, цинк і свинець.


Як побудований блок, що вирушить до Меркурія?

Копирайт изображения ESA
Image caption Двигунний модуль MTM, Планетарна орбітальна станція MPO, сонцезахисний екран, Магнітосферна орбітальна станція MMO

Виробництвом MTM, MPO і сонцезахисного екрана для MMO керує європейська компанія Airbus.

  • MTM - це двигунний модуль, що контролюватиме переліт до Меркурія у крейсерському режимі
  • Європейський Mercury Planetary Orbiter матиме на борту 11 інструментів
  • Під час крейсерського перельоту ММО захищатиме сонцезахисний екран
  • Поблизу Меркурія японська частина відділиться від екрану
  • Вона просто крутитиметься, щоб уберегти свою поверхню від перегріву
  • Поблизу Меркурія MPO і MMO вийдуть на різні полярні орбіти.

MPO і MMO намагатимуться доповнити знання про Меркурій, які нещодавно отримала американська місія Messenger.

У межах цього проекту, завершеного в 2015 р., зробили близько 270 тисяч знімків поверхні цієї планети й записали 10 терабайтів інших наукових вимірів.

Науковці отримали важливі нові знання про склад і структуру найменшої планети земної групи і зробили неймовірне відкриття: попри загалом високі температури, на Меркурії є тіньові кратери, де вода може перебувати в твердому стані.

ЄКА та Японське агентство аерокосмічних досліджень (JAXA) сподіваються, що досконаліші й точніші технологічні можливості їхніх супутників допоможуть відповісти на питання, які Messenger залишив без відповіді.

Йоганнес Бенкгофф, учасника проекту BepiColombo з боку ЄКА каже: "Нам потрібні нові ідеї. А для цього нам потрібний якісний інструментарій, що дозволить дуже ретельно стежити за Меркурієм; нові кораблі, які ми туди відправляємо, нададуть таку можливість".


Кулька, наближена до Сонця

Копирайт изображения Getty Images
  • Раніше до Меркурія навідувались місії НАСА Mariner 10 і Messenger
  • Діаметр цієї планети складає 4880 км - близько третини діаметра Землі
  • За густиною, це друга планета Сонячної системи: 5,4 г/см3
  • Найвизначнішою особливістю її рельєфу є басейн Caloris Planitia (1500 км від краю до краю)
  • Температура поверхні у ньому коливається від 425С до -180С
  • У кратерах, які постійно затінені, є вода в твердому стані
  • Величезна залізне ядро Меркурія складає понад 60% його маси
  • Окрім Землі, це єдина планета внутрішньої Сонячної системи, що має магнітне поле навколо всієї поверхні.

Головна загадка - чому ця планета має непропорційно велике залізне ядро і лише тоненький шар силікатних порід.

Раніше науковці віддавали перевагу теорії, за якою Меркурій у той чи інший момент своєї історії позбавився зовнішніх шарів - можливо, через зіткнення з іншим небесним тілом або внаслідок ерозії від близькості до Сонця.

Але американська місія Messenger виявила там велику кількість летких речовин. "Їх не було би, якби Меркурій справді пережив це у минулому; леткі сірка та калій не мали би існувати поблизу його поверхні", - переконана професор Емма Банс, старший науковий співробітник Лестерського університету (Велика Британія).

"Інша таємниця поверхні Меркурія - здається, на ній небагато заліза; це треба дослідити докладніше, і ми зможемо це зробити за допомогою нашого рентгеноспектрометра MIXS".

Європейський MPO матиме на борту 11 інструментів. Він літатиме навколо планети по майже круговій полярній орбіті і складатиме карти поверхні та профілі рельєфу, визначатиме особливості внутрішньої будови планети сенсорними методами, збиратиме дані про склад поверхні та розріджену "атмосферу".

Японський MMO матиме 5 інструментів і досліджуватиме магнітне поле Меркурія.

Це єдина планета земної групи (окрім Землі), що має магнітне поле навколо всієї поверхні. Втім, це поле досить дивне. Воно приблизно втричі сильніше в північній півкулі, ніж у південній.

Копирайт изображения NASA/JHU-APL/CIW

І ЄКА, і JAXA раді, що день старту нарешті наближається.

Розробка цієї місії виявилась суцільним випробуванням, особливо з європейської сторони.

Дата запуску раз у раз відкладалася, бо інженери ніяк не могли розробити обладнання, яке б витримало екстремальну температуру та радіацію на відстані всього лише кількох десятків мільйонів кілометрів від Сонця. Особливо складно було виготовити сонячні фотоелементи.

"Ми летимо у розпечену піч для піци, - пожартував Ульріх Райнінгаус, менеджер проекту з боку ЄКА. - Тому ми мусили тестувати матеріали у надзвичайно високих температурних режимах, часом з дуже небажаними результатами".

Комітет ЄКА з наукових програм схвалив проект BepiColombo у 2000 р., запланувавши його запуск на 2009 р. Навіть у 2008 р., коли нарешті був підписаний контракт на виробництво MPO, його усе ще сподівались запустити в 2013 р.

Як стверджує ЄКА, європейська та японська частини проекту разом обійдуться приблизно в 1,65 млрд євро (1,85 млрд доларів).

І ще одна цікава ремарка. На тій самій зустрічі в 2000 р. Комітет з наукових програм підтвердив участь ЄКА у запуску космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), наступника телескопа "Габбл". Його розробка теж суттєво затрималась; наразі запуск (також ракетою "Аріан") призначений на жовтень 2018 р.

Але запустити обидві місії одночасно неможливо, тож одній з них доведеться зачекати. Рішення про те, хто ж вирушить першим, - BepiColombo чи телескоп Джеймса Вебба, - напевно, ухвалять цього вересня.

Копирайт изображения NASA/JHU-APL/CIW
Image caption Messenger знайшов на Меркурії западини, які свідчать про присутність летких речовин

Новини на цю ж тему