BepiColombo stiller op til den anden Mercury-byflyvning

ESA/JAXA BepiColombo-missionen er ved at forberede sin anden tætte forbiflyvning af Mercury den 23. juni. ESA's rumfartøjsoperationshold guider BepiColombo gennem seks tyngdekraftsassistancer af planeten, før de går i kredsløb omkring den i 2025.

Ligesom sit første møde sidste år, vil denne uges forbiflyvning også bringe rumfartøjet inden for omkring 200 km højde over planetens overflade. Den nærmeste tilgang forventes kl. 09:44 UT (11:44 CEST).

Det primære formål med forbiflyvningen er at bruge planetens tyngdekraft til at finjustere BepiColombos bane. Efter at være blevet opsendt ud i rummet på en Ariane 5 fra Europas rumhavn i Kourou i oktober 2018, gør BepiColombo brug af ni planetariske forbiflyvninger:en ved Jorden, to ved Venus og seks ved Merkur, sammen med rumfartøjets elektriske fremdriftssystem for solenergi. hjælpe med at styre ind i Merkurs kredsløb mod vores sols enorme tyngdekraft.

Selvom BepiColombo er i "stablet" krydstogtkonfiguration for disse korte forbiflyvninger, hvilket betyder, at mange instrumenter endnu ikke kan betjenes fuldt ud, kan den stadig få en utrolig smag af Mercury-videnskab for at øge vores forståelse og viden om solsystemets inderste planet. En sekvens af snapshots vil blive taget af BepiColombos tre overvågningskameraer, der viser planetens overflade, mens en række af de magnetiske, plasma- og partikelovervågningsinstrumenter vil prøve miljøet fra både nær og fjern fra planeten i timerne omkring tæt på.

"Selv under flygtige forbiflyvninger er disse videnskabelige 'greb' ekstremt værdifulde," siger Johannes Benkhoff, ESA's BepiColombo-projektforsker. "Vi kommer til at flyve vores videnskabelige laboratorium i verdensklasse gennem forskellige og uudforskede dele af Mercurys miljø, som vi ikke vil have adgang til, når vi først er i kredsløb, samtidig med at vi får et forspring på forberedelserne for at sikre, at vi vil gå over til den vigtigste videnskabelige mission så hurtigt og problemfrit som muligt."

Et unikt aspekt ved BepiColombo-missionen er dens dobbelte rumfartøjsnatur. Den ESA-ledede Mercury Planetary Orbiter og den JAXA-ledede Mercury Magnetospheric Orbiter, Mio, vil blive leveret i komplementære baner rundt om planeten af ​​et tredje modul, ESA's Mercury Transfer Module, i 2025. I samarbejde vil de studere alle aspekter af dette mystisk indre planet fra dens kerne til overfladeprocesser, magnetfelt og exosfære, for bedre at forstå oprindelsen og udviklingen af ​​en planet tæt på sin moderstjerne. Dobbeltobservationer er nøglen til at forstå solvinddrevne magnetosfæriske processer, og BepiColombo vil bryde ny vej ved at levere uovertrufne observationer af planetens magnetfelt og solvindens interaktion med planeten på to forskellige steder på samme tid.

På kurs mod slangebøsse

Gravitationelle forbiflyvninger kræver ekstremt præcist navigationsarbejde i dybt rum, der sikrer, at et rumfartøj passerer det massive legeme, der vil ændre sit kredsløb i den helt rigtige afstand, fra den rigtige vinkel og med den rigtige hastighed. Alt dette er beregnet år i forvejen, men skal være så tæt på perfekt som muligt på dagen.

At komme i kredsløb om Merkur er en udfordrende opgave. Først måtte BepiColombo afgive den orbitale energi, den blev "født" med, da den blev lanceret fra Jorden, hvilket betød, at den først fløj i en lignende bane som vores hjemmeplanet – og krympede sin bane ned til en størrelse, der lignede Mercurys. BepiColombos første forbiflyvninger af Jorden og Venus blev således brugt til at "dumpe" energi og falde tættere på solsystemets centrum, mens rækken af ​​Mercury-byflugter bliver brugt til at miste mere orbital energi, men nu med det formål at blive fanget af den brændte planet.

For denne anden af ​​seks sådanne forbiflyvninger skal BepiColombo passere Mercury i en afstand på kun 200 km fra overfladen med en relativ hastighed på 7,5 km/s. Derved vil BepiColombos hastighed i forhold til Solen blive bremset med 1,3 km/s, hvilket bringer den tættere på Mercurial-kredsløbet.

"Vi har tre pladser til rådighed til at udføre korrektionsmanøvrer fra ESA's ESOC Mission Control i Darmstadt, Tyskland, for at være på det helt rigtige sted på det rigtige tidspunkt til at bruge Mercurys tyngdekraft, som vi har brug for det," forklarer Elsa Montagnon, Mission Manager for BepiColombo.

"Den første sådan slot blev brugt til at indstille den ønskede flyby-højde på 200 km over planetens overflade, hvilket sikrede, at rumfartøjet ikke ville være på kollisionskurs med Mercury. Takket være det omhyggelige arbejde fra vores Flight Dynamics-kolleger blev denne første banekorrektion udført. meget nøjagtigt, så der ikke var behov for yderligere pladser."

Selfie-cam er gået

Under forbiflyvningerne er det ikke muligt at tage billeder i høj opløsning med det vigtigste videnskabskamera, fordi det er afskærmet af overførselsmodulet, mens rumfartøjet er i krydstogtkonfiguration. BepiColombos tre overvågningskameraer (MCAM'er) vil dog tage billeder.

Fordi BepiColombos nærmeste indflyvning vil være på planetens natside, forventes de første billeder, hvor Merkur vil blive belyst, at være omkring fem minutter efter nærtilkørsel, i en afstand på omkring 800 km.

Kameraerne giver sort-hvide snapshots i 1024 x 1024 pixel opløsning og er placeret på Mercury Transfer Module, så de også fanger rumfartøjets solarrays og antenner. Da rumfartøjet ændrer sin orientering under forbiflyvningen, vil Merkur blive set passere bag rumfartøjets strukturelle elementer.

De første billeder vil blive downlinket inden for et par timer efter nærmeste tilgang; den første forventes at være tilgængelig for offentlig udgivelse i løbet af eftermiddagen den 23. juni. Efterfølgende billeder vil blive downlinket resten af ​​dagen, og en anden billedudgivelse, bestående af flere nye billeder, forventes fredag ​​morgen. Alle billeder er planlagt til at blive frigivet til offentligheden i Planetary Science Archive mandag den 27. juni.

For de nærmeste billeder bør det være muligt at identificere store nedslagskratere og andre fremtrædende geologiske træk knyttet til tektonisk og vulkansk aktivitet såsom scarps, rynkerygge og lava-sletter på planetens overflade. Merkurys stærkt kraterede overflade registrerer en 4,6 milliarder års historie med asteroide- og kometbombardementer, som sammen med unikke tektoniske og vulkanske nysgerrigheder vil hjælpe videnskabsmænd med at låse op for hemmelighederne bag planetens plads i solsystemets evolution. + Udforsk yderligere

ESA orbiter vil støde på Merkur 1. oktober