Europa blastuoja gyvsidabriui - ką žinoti apie BepiColombo misiją

Spalio 20 d. Europos kosmoso agentūra (ESA) pradėjo savo „BepiColombo“ misiją į „Mercury“ planšetinį kompiuterį nuo kosminės erdvės netoli ekvatoriaus Kourou mieste, Prancūzijos Gajana. daugybę sudėtingų manevrų, kurie baigėsi galutiniu požiūriu į gyvsidabrį 2025 m.

Misija ateina po 25 metų po to, kai mokslininkų grupė pirmą kartą pasiūlė EKA, kad ji turėtų siųsti zondą Mercury, o 18 metų po to, kai ESA patvirtino projektą kaip „kertinį akmenį“. Tai yra pasaulinės klasės, moksliškai puikių misijų kategorija, kuriai reikia didelių naujų technologijų plėtros. Ankstesnėse ESA kampanijos misijose dalyvauja „Rosetta kometų misija“ ir „LISA Pathfinder“ gravitacinių bangų observatorija.

Bet kodėl gyvsidabris? Tai bėdinga planeta. NASA MESSENGER orbiteris (2011-2015) atskleidė daugybę priežasčių, kodėl mokslininkai nori daugiau sužinoti apie tai. Tai apima neįprastai didelę planetos šerdį - mes nežinome, kodėl jis vis dar yra išlydytas ir sugeba generuoti magnetinį lauką, kitaip nei Marso ar Veneros. Kitas paslaptis yra (daugiausia nenustatytų) lakiųjų medžiagų gausa jo paviršiuje. Tai neturėjo būti įtraukta į planetą, kuri buvo tokia arti saulės, kaip dabar yra gyvsidabris.

Raketų mokslas

Pradinis „BepiColombo“ kursas po trijų dienų nuo orbitinės žemės apeigų bus elipsinė orbita aplink saulę. Tai prasidės, paimant ją Žemės orbitoje. Tačiau 2019 m. Pradžioje ji didžiąją metų dalį kirs už jos ribų. Tada jis grįš atgal į vidų, kol 2020 m. Balandžio mėn.

Tuo metu „gravitacijos pagalba“ skraidys, naudodamasis Žemės gravitacija, kad sukasi į vidų link Veneros. Be to, 2020 m. Ten bus ir Veneros gravitacijos pagalba, po to dar 2021 m. Tuomet 2021-2025 m. Bus keletas šešių panašių „Mercury“ skrydžių lentelių, kurių reikia norint užtikrinti, kad erdvėlaivis galų gale užsidarytų pakankamai lėtai, kad 2025 m. Gruodžio mėn.

Kiekviena pirmiau pateiktoje animacijoje parodyta skraidyklė turi būti vykdoma puikiai. Viskas gali būti negerai, ypač pradžios metu, bet turiu didelį pasitikėjimą ESA skrydžių valdymo komandos gebėjimais Darmštate, Vokietijoje.

Stacked Spacecraft

Misija, pavadinta Giuseppe (Bepi) Colombo, kuris pirmą kartą pasiūlė kosminiams laivams gravitacijos pagalbines lentas, atminimui, yra bendra ESA ir jos Japonijos partnerės JAXA įmonė.

Stacked erdvėlaivis turi du orbitus. ESA yra dviejų metrų ilgio vienetas, masažuojantis daugiau nei vieną toną, vadinamas „Mercury Planet Orbiter“, MPO. Įtariu, kad po to, kai jis pradės orbitą, jis paveldės BepiColombo vardą, o gal tik Bepi. Japonų orbiteris yra mažesnis, o jo masė yra maždaug ketvirtadalis ESA orbiterio. Iš pradžių vadinamas „Mercury Magnetospheric Orbiter“, MMO, birželio mėn. Jam buvo suteiktas vardas „Mio“, kuris japonų kalba saugus navigaciją. Kruizų metu į „Mercury“ „Mio“ bus patalpinta saulės skydelyje ir pritvirtinta prie vienos Europos orbiterio pusės.

Kitoje orbiterio pusėje yra gyvsidabrio perkėlimo modulis, MTM. Tai valdo ESA, ir tai suteikia varomąją jėgą, kad sukrauti erdvėlaiviai būtų prijungti prie gyvsidabrio orbitos. Jame yra 7,5 metrų ilgio saulės kolektorių „sparnas“, kurio užduotis yra paversti saulės šviesą į elektros energiją, kad būtų galima naudoti „jonų pavarą“. Tai yra varomasis įrenginys, kuris sukuria trauką paspartindamas teigiamai įkrautą ksenono dujų kiekį (elektronų atomų pašalinimas). Šis metodas gali suteikti kur kas didesnę traukos masę, palyginti su įprastinėmis cheminėmis raketomis.

Didžiulė saulės gravitacija reiškia, kad reikia daugiau energijos, norint patekti į stabilų orbitą apie gyvsidabrį, nei būtų reikalinga norint išsiųsti tą patį erdvėlaivį į daug platesnį Plutoną. Dėl šios priežasties jonų pavara bus veikiama maždaug per pusę kruizinės trukmės, dažniausiai lėtinant erdvėlaivį.

Deja, sukonfigūruota kombinuoto erdvinio laivo konfigūracija kliudo jos gebėjimui atlikti mokslą planetinių skraidyklių metu. Bus renkami kai kurie moksliniai duomenys, tačiau geriausi paveikslėliai, kuriuos galime gauti per „flybys“, bus iš „MTM“ pritvirtintų „selfie-cams“.

Atvykimas į gyvsidabrį

Atvykus gyvsidabriui 2025 m. Gruodžio pabaigoje, perdavimo modulis bus atjungtas. Tuomet Mio, kuris sukasi 15 apsisukimų per minutę, bus išlaisvintas į labai elipsinę orbitą apie gyvsidabrį. Kai tik tai atsitiks, JAXA perims „Mio“ operacijas ir vadovaus jos užduotims, tirs planetos magnetinį lauką ir susijusią kosmoso aplinką.

Tuomet ESA orbiteris nuleidžia saulės skydą, jo paskutinę kliūtį, ir naudos savo cheminius variklius, kad pasiektų arčiau aplink apskritimą, orbitą apie gyvsidabrį. Iš čia ji tirs planetos paviršių, naudodama kamerų ir kitų priemonių asortimentą. Tai turėtų sudaryti geresnę sudėties ir geologijos istoriją nei mažesni ir mažiau sudėtingi „MESSENGER“. Orbiteris taip pat pasieks magnetometrą taip, kad ir jis, ir Mio sugebės vienu metu pranešti apie magnetines sąlygas dviejose vietose - tai pirmiausia svarbu giliai kosmoso misijai, kuri turėtų išmokyti mus apie greitį, kuriuo trikdžiasi per planetos magnetinį lauką.

Įdomu manyti, kad „BebiColombo“ per keletą metų gali pakeisti mūsų žinias apie gyvsidabrį. Ir kol jūs laukiate, nuo spalio 23 d. Galėsite klausytis gražios, įdomios muzikos, kurią planeta įkvėpė pagal Planet 2018 projektą. Tai buvo sukurta, kad būtų paminėta šimtmečio „Gustav Holst“ planeta „Suite“ su muzika, kurią įkvėpė planetų mokslas.

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas David Rothery pokalbyje. Skaitykite originalų straipsnį čia.