Мисия до Меркурий се опитва да спаси сонда с проблеми със захранването

Космическата мисия BepiColombo е сътрудничество между Европейската космическа агенция (ESA) и Японската агенция за аерокосмически изследвания (JAXA) с цел изучаване живак, най-близката планета до Sol . Стартирала през 2018 г., мисията до Меркурий има за цел да разбере по-добре формирането и еволюцията на планетите в Слънчевата система.

Наскоро, BepiColombo изправени пред технически затруднения. По време на маневра на 26 април модулът за електрическо задвижване, който работи със слънчева енергия, не е успял да осигури достатъчно мощност на двигателите на космическия кораб, според ESA. Около 11 дни по-късно инженерите успяха да възстановят тягата на сондата почти до предишното ниво, но все още беше с 10% под идеалното. Тези корекции са от решаващо значение, за да се гарантира, че BepiColombo Продължете пътуването си и изпълнете научните си цели.

Каква е мисията BepiColombo до Меркурий

Мисията BepiColombo е една от най-амбициозните и сложни междупланетни експедиции, предприемани някога, насочени към изследване на Меркурий, най-вътрешната планета в Слънчевата система. Със сътрудничеството между Европейската космическа агенция (ESA) и Японската агенция за аерокосмически изследвания (JAXA), основната цел на космическата мисия се фокусира върху задълбочаване на знанията за планетата, която е най-близо до слънцето. BepiColombo е кръстен в чест на Джузепе „Бепи“ Коломбо, италиански учен, допринесъл значително за разбирането на планетарните орбити и гравитационните взаимодействия.

От стартирането си на 20 октомври 2018 г BepiColombo се изправя пред предизвикателен път до Меркурий, който включва девет планетарни прелитания (едно на Земята, две на Венера и шест на Меркурий), преди да влезе в орбита около планетата през 2025 г. Тези прелитания са необходими, за да се забави сондата до Меркурий и да се коригира траекторията й, за да позволи прецизно вмъкване в орбита, предвид интензивното гравитационно поле на Слънцето, което прави пътуването особено сложно.

O Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), разработена от JAXA, това е Планетарен орбитален апарат Mercury (MPO), разработена от ESA, съставят мисията с MMO, фокусирана върху анализа на магнитното поле на планетата и нейното взаимодействие със слънчевия вятър, докато MPO се фокусира върху изучаването на повърхността и състава на Меркурий, както и вътрешната му структура. Тези сонди са свързани по време на пътуването до планетата, но ще се разделят, когато пристигнат на Меркурий, за да извършат различни изследвания.

Дотогава само два космически кораба - и двата от НАСА — е пътувал до Меркурий. Първият беше Маринър 10, който прелетя над планетата три пъти между 1974 и 1975 г., предоставяйки първите изображения на нейната повърхност и откривайки тънката й екзосфера. Второто беше мисията MESSENGER, изстрелян през 2004 г. и обикалящ около Меркурий от 2011 до 2015 г., разкри важни подробности за геологията, състава и магнитното поле на планетата, като значително разшири познанията ни за този загадъчен свят.

цели

Мисията BepiColombo има поредица от амбициозни научни цели, които имат за цел да разкрият мистериите на Меркурий. Една от основните цели е да се картографира повърхността на планетата с висока резолюция, за да се разбере по-добре нейната геология и тектонична история. Мисията също така възнамерява да изследва химическия състав на повърхността, включително търсенето на летливи елементи, които биха могли да предоставят улики за формирането и еволюцията на планетата. Освен това, BepiColombo ще изследва екзосферата на Меркурий, тънък слой от газове, заобикалящи планетата, за да разбере нейната динамика и взаимодействие със слънчевия вятър.

Друга важна цел на мисията е да се анализира магнитното поле на Меркурий, което е уникално сред скалистите планети, различни от Земята, и да се изследва неговият произход и структура. Това включва измерване на магнитосферата на планетата и как тя се влияе от слънчевия вятър. Мисията също така ще се стреми да разбере вътрешната структура на Меркурий, включително неговото ядро, мантия и кора, използвайки гравитационни и топографски данни. Тези изследвания ще помогнат да се изясни защо Меркурий има толкова висока плътност в сравнение с други земни планети.

Космическите агенции имат специфични интереси в тази мисия. Към ESA, BepiColombo представлява възможност да демонстрира своите технологични и научни възможности в сложна междупланетна мисия. Мисията също ще позволи ESA допринася значително за планетарната наука и разбирането на процесите, които оформят планетите близо до Слънцето ESA се интересува от разработването на технологии, които могат да бъдат приложени в бъдещи космически мисии, включително електрически системи за задвижване и технологии за устойчивост на екстремни среди.

За да JAXA, BepiColombo Това е шанс да засилите международното си сътрудничество и да разширите опита си в междупланетни мисии. А JAXA се интересува особено от изучаването на магнитното поле на Меркурий и неговите взаимодействия със слънчевия вятър, области, в които има силна изследователска традиция. Мисията също ще позволи JAXA тества и подобрява своите технологии за изследване на космоса, като допринася за разработването на бъдещи мисии до други планети и небесни тела.

Заедно двете агенции се надяват, че данните, събрани от BepiColombo значително напредват познанията ни за Меркурий и, като цяло, за формирането и еволюцията на скалисти планети в Слънчевата система. Сътрудничеството между ESA и JAXA Тази мисия подчертава значението на международното сътрудничество в изследването на космоса и напредъка на планетарната наука.

От стартирането си през 2018 г. мисията BepiColombo постигна забележителни резултати в изследването на Меркурий. При първия си подход през октомври 2021 г. сондата прелетя над планетата за гравитационна помощ, заснемайки изображения, които предоставят нови перспективи за Меркурий. През юни 2022 г. BepiColombo извърши второто си прелитане, достигайки внушителните 200 км от повърхността на планетата и заснемайки изображения с висока разделителна способност, които разкриват безпрецедентни геоложки детайли.

През юни 2023 г., по време на третото си прелитане, сондата успя да се доближи на 236 км до повърхността на Меркурий. По време на този пасаж, BepiColombo направи десетки снимки, включващи новоименуван кратер, както и значими тектонични и вулканични образувания. Сондата обаче ще може да навлезе в орбитата на Меркурий едва през 2025 г., обещавайки още по-очарователни открития за тази енигматична планета.

Проблеми с космическия кораб на мисията

Мисията BepiColombo е изправен пред технически предизвикателства, които биха могли да повлияят на планираните му научни операции поради маневра, извършена през април 2023 г., когато модулът за електрическо задвижване, който е от съществено значение за регулиране на траекторията на космическия кораб, не осигури достатъчно енергия на тласкащите устройства на космическия кораб. BepiColombo, работещи със слънчева енергия. Въпреки че инженерите успяха да възстановят тягата почти до предишното ниво, тя все още е с 10% под очакванията.

Това намаляване на тягата поражда опасения относно способността на сондата да извършва планирани прелети между септември 2024 г. и януари 2025 г. Експертите работят за удължаване на продължителността на тягата, като гарантират, че космическият кораб остава на правилния курс за бъдещите си научни операции. Големият проблем е скоростта, придобита при приближаването на космическия кораб до Слънцето, което прави забавянето във вакуума на космоса сложна задача. Стратегията за извършване на последователни прелитания на планети е от съществено значение, тъй като позволява на сондата да изгаря енергия, без да носи прекомерни количества гориво, което би направило космическия кораб твърде тежък за изстрелване.

Дългосрочното въздействие на тези предизвикателства върху мисията все още е несигурно, като екипът от експерти по космически полети в ESA и нейните партньори работят по решение на проблема, но оценяват дългосрочното въздействие върху мисията като несигурно.

Неуспехът не беше единственият от началото на мисията: миналата година сондата също беше изправена пред предизвикателства, изискващи значителна корекция на курса, за да компенсира предишни прекъсвания на тласкачите. Тези проблеми са част от уникалното предизвикателство за достигане до Меркурий, тъй като космическият кораб трябва да лети достатъчно бавно, за да бъде теглен от гравитацията на планетата. Това изисква внимателна хореография на маневри около планети за забавяне на космическия кораб.

Защо е толкова трудно да се стигне до Меркурий

Комбинация от фактори затруднява достигането до Меркурий, което го прави изключително предизвикателна задача. Първо, планетата се намира много близо до Слънцето, което я прави трудна цел за достигане и изследване. Близостта до Слънцето означава, че космическата сонда трябва да преодолее огромното гравитационно привличане на Слънцето, за да достигне планетата. Освен това високата орбитална скорост на Меркурий, около 47,87 km/s, налага сондата да намали значително скоростта си, за да бъде уловена от гравитацията на планетата.

Друго предизвикателство е екстремната температура на Меркурий. През деня температурата на повърхността може да достигне около 430°C, поради близостта си до Слънцето, докато през нощта температурата може да падне до -180°C поради липсата на значителна атмосфера за задържане на топлина. Тези екстремни условия изискват космическите сонди да бъдат проектирани да издържат на екстремни температурни промени.

Освен това гравитационното поле на Меркурий е относително слабо в сравнение със Земята, което означава, че сондата се нуждае от значително количество гориво за маневри за забавяне и вмъкване в орбита. Това увеличава логистичното и техническото предизвикателство на мисията.

За да се преодолеят тези предизвикателства, космическите мисии до Меркурий често включват поредица от маневри за гравитационно подпомагане около други планети, като Венера и Земята, за да забавят сондата и да я насочат към правилна траектория към Меркурий. Тези маневри изискват внимателно планиране и прецизно изпълнение, за да се гарантира, че сондата достига успешно местоназначението си.

Научете повече за тази и други новини на Showmetech ТРИО От тази седмица:

Вижте също:

Източници: Mashable, НАСА e ESA.

Прегледан от Glaucon Vital на 20г.