BepiColombo

BepiColombo ( eng.  BepiColombo ) är ett gemensamt obemannat rymduppdrag från European Space Agency (EKA) och Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) för att utforska Merkurius . Två enheter kommer att skjutas upp i planetens omloppsbana: Mercury Planetary Orbiter och Mercury Magnetospheric Orbiter.

Uppskjutningen i rymden ägde rum den 20 oktober 2018 klockan 01:45 UTC. Ankomst till Merkurius är planerad den 5 december 2025, efter en förbiflygning av jorden, två förbiflygningar av Venus och 6 förbiflygningar av Merkurius [3] [4] .

Titel

BepiColombo är uppkallad efter den italienske matematikern och ingenjören Giuseppe Colombo vid universitetet i Padua i Italien . Han utvecklade teorin om gravitationsassistans , som används för att flyga rymdskepp till andra planeter. Colombo deltog i utvecklingen av rutten för rymdfarkosten Mariner 10 , den andra rymdfarkosten som genomförde en gravitationshjälp (nära Venus ).

Uppdragets framsteg

EKA, i samarbete med JAXA, godkände BepiColombo-programmet 2008, under vilket man planerar att utforska planeten närmast solen - Merkurius [5] . Projektkostnaden för programmet är 350 miljoner euro . Uppdraget kommer att bestå av två rymdfarkoster som verkar i olika banor.

Uppskjutningen genomfördes med en Ariane-5 [6] bärraket den 20 oktober 2018 [7] från en rymdhamn i Franska Guyana .

För att spara bränsle under flygningen kommer BepiColombo att utföra nio gravitationsmanövrar : en gång nära jorden , två gånger nära Venus och sex gånger nära Merkurius [8] .

Flygningen kommer att pågå i 7,2 år. Ankomst till Merkuriusregionen förväntas den 5 december 2025 [6] . Forskare förväntar sig att båda stationerna kommer att kunna arbeta i närheten av Merkurius i minst ett år. Fram till nu har de enda konstgjorda fordonen som har flugit nära Mercury varit amerikanska Mariner 10 (mitten av 1970-talet; gjorde tre förbiflygningar av planeten och överförde bilder av planeten) och Messenger (lanserades 2004; gjorde den första förbiflygningen av Mercury i 2008, och på Merkurius i en omloppsbana i början av 2011 [14] ; avslutade flygningen i april 2015 [15] ).

Mål för BepiColombo-projektet [8] :

• att studera sammansättningen av Merkurius yta och utrymmet som omger den;
• utvärdera planetens geologiska historia;
• studera ytans kemiska sammansättning och dess inre struktur;
• analysera uppkomsten av magnetfältet och undersöka dess interaktion med solvinden;
• kartlägga förekomsten av vätehaltiga föreningar och vattenis i polarområdena.

Under en gravitationsassistans nära jorden närmade sig Mercury Transfer Module från BepiColombo-uppdraget ytan på vår planet vid 12 689 km klockan 07:25 UTC den 10 april 2020. Vid denna tidpunkt var tre selfiekameror på MTM-flygmodulen, sex av de elva instrumenten ombord på Mercury Planetary Orbiter och sju sensorer för de tre instrumenten i Mercury Magnetospheric Orbiter i drift. Dessutom gjorde Mercury Radiometer och den termiska infraröda spektrometern (MERTIS) från MPO-rymdfarkosten observationer av månen från ett avstånd av 700 000 km och registrerade en maximal temperatur på cirka 100 °C .

Under Venus förbiflygningar den 15 oktober 2020 och 11 augusti 2021 är det planerat att studera Venus atmosfär med MPO-MERTIS-instrumenten och PHEBUS ultravioletta spektrometer [16] . Med hjälp av det tyska instrumentet MERTIS är det planerat att bekräfta närvaron av fosfin i Venus atmosfär [17] [18] , med hjälp av det ryska instrumentet MGNS (Mercury gamma and neutron spectrometer) ska forskare försöka hitta vattenånga i atmosfären av Venus [19] .

Den 15 oktober gjorde BepiColombo den andra och första gravitationsmanövern nära Venus och passerade klockan 03:58 UT på ett minsta avstånd av cirka 10 720 km från planetens yta. Under förbiflygningen var kameran och de flesta av de vetenskapliga instrumenten aktiva och undersökte Venus atmosfär och magnetfält [10] .

Komposition

BepiColombo är ett komplex av tre styvt kopplade gemensamt flygande rymdfarkoster. Komplexets övergripande dimensioner är 3,9 x 3,6 x 6,3 meter (~30 m breda med solpanelerna på MTM-transportmodulen öppna), och vikten är ~4,1 ton, varav ~1,4 ton är bränsle [6] .

Mercury Transfer Module

Mercury Transfer Module (MTM) , utvecklad av European Space Agency, är en flygmodul som kommer att leverera MPO- och MMO-fordon till Mercury. Modulen mäter 3,5 x 3,7 x 2,3 meter (~30m bred med solpaneler öppna) och väger ~1100kg. Den drivs av två hopfällbara solpaneler, var och en 14 meter lång och med en total yta på 42 m². Så stora paneler krävdes på grund av att de måste arbeta nära solen och för att undvika överhettning och nedbrytning av panelelementen kommer panelerna att vara orienterade i en indirekt vinkel mot solen, vilket minskar deras effektivitet [6 ] . Modulen är utrustad med 4 Xenon -drivna QinetiQ T6 elektriska thrustrar och 24 monometylhydrazin - MON3 två -drivmedel vätskedrivna thrustrar

Mercury Planetary Orbiter

Mercury Planetary Orbiter (MPO), utvecklad av European Space Agency, är en apparat för att studera planetens yta och inre struktur från en något långsträckt polarbana (400 km gånger 1500 km). I synnerhet är det planerat att skapa en flervågskarta över planetens yta. Apparaten väger 1230 kg, varav 85 kg är vetenskapliga instrument [6] .

Innehåller 11 vetenskapliga instrument:

• BELA (BepiColombo Laser Altimeter)  - utvecklad av Schweiz och Tyskland;
• ISA (Italian Spring Accelerometer)  - utvecklad av Italien;
• MERMAG (Mercury Magnetometer)  - utvecklad av Tyskland och Storbritannien;
• MERTIS-TIS (Mercury Thermal Infrared Spectrometer)  - utvecklad av Tyskland;
• MIXS (Mercury Imaging X-ray Spectrometer)  - utvecklad av Storbritannien och Finland;
• MER (Mercury Orbiter Radio science Experiment)  - utvecklat av Italien och USA;
• SERENA (Search for Exosphere Refilling and Emitted Neutral Abundances (neutral and ionised particle analyzer))  - utvecklad av Italien, Sverige, Österrike och USA, innehåller Strofio-masspektrometern från NASA Discovery-programmet;
• SIMBIO-SYS (Spektrometrar och bildapparater för MPO BepiColombo Integrated Observatory System) (högupplösta och stereokameror, visuell och nära infraröd spektrometer)  - utvecklad av Italien, Frankrike och Schweiz;
• SIXS (Solar Intensity X-ray Spectrometer)  - utvecklad av Finland och Storbritannien.

Vetenskapliga instrument med ryskt deltagande som en del av uppdraget [8] :

• MGNS ("Mercury Gamma ray and Neutron Spectrometer") eller MGNS (Mercury Gamma ray and Neutron Spectrometer) [20] . Designad för att registrera neutron- och gammastrålningsflöden från planetens yta och i yttre rymden [21] . Uppgifter: studie av den elementära sammansättningen av substansen på Merkurius yta, vilket kommer att klargöra idéerna om planetens bildande och utveckling; mäta förhållandet mellan kalium och torium och jämföra detta värde med de som är kända om andra jordiska planeter, samt studera Merkurius polarområden och jämföra dem med Månens polarområden [21] . Enheten utvecklades vid avdelningen för kärnplanetologi vid IKI RAS i Ryssland [21] .
• PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy) [22]  är en ultraviolett spektrometer för att mäta sammansättningen och dynamiken i Merkurius exosfär. Huvudutvecklaren är Frankrikes nationella centrum för rymdforskning. Utveckling av Institutionen för planetfysik vid IKI RAS - en optisk ingångsenhet med ett system för att peka enheten i en given riktning. Japan är också med i utvecklingen.
• PICAM ( Planetary Ion Camera ) är en  panoramisk energi-masspektrometer av positivt laddade joner som en del av plasmakomplexet SERENA (Search for Exospheric Refilling and Emitted Natural Abundances) , en gemensam utveckling av forskare från Österrike, Frankrike och Ryssland. Huvudsyftet med experimentet är att studera flödet av joner från planetens yta och solvindjoner i Merkurius magnetosfär, och därmed studiet av Merkurius jord och dess interaktion med planetens exosfär. Syftet med experimentet är att bestämma jordens kemiska sammansättning, att studera de fysikaliska processerna för utstötning av neutrala partiklar från ytan och att mäta flödet av magnetosfäriska joner som återvänder till ytan; att förstå om Merkurius har en jonosfär och hur plasmakonvektion sker nära den, för att klargöra magnetosfärens struktur och egenskaperna hos dess interaktion med solvinden. Bidraget från IKI RAS är utvecklingen av en elektronoptisk krets. 

Mercury Magnetospheric Orbiter

Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), utvecklad av Japan Aerospace Exploration Agency, är en apparat för att studera Merkurius magnetfält och magnetosfär från en mycket elliptisk polär bana ( 400 km gånger 12 000 km ). Apparaten väger 255 kg, varav 45 kg är vetenskapliga instrument [6] .

Innehåller fem vetenskapliga instrument.

• MPPE (Mercury Plasma Particle Experiment)
• MGF (Magnetic Field Investigation)
• PWI (Plasma Wave Investigation)
• MDM (Mercury Dust Monitor)

Instrument med ryskt deltagande som en del av uppdraget [8] :

• MSASI (Mercury Sodium Atmospheric Spectral Imager) [23]  är en natriumstråleobservationskamera utvecklad i samarbete mellan Ryssland och Japan. Enhetens huvuduppgift är att fastställa orsakerna till utseendet av natrium i kvicksilverets exosfär. Det ryska bidraget - en optisk-mekanisk skanner för bildinsamling - utvecklades vid Institutionen för planetfysik vid IKI RAS.

Se även

• budbärare
• Mariner-10

Anteckningar

1. ↑ 1 2 BepiColombo faktablad - European Space Agency .
2. ↑ 1 2 McDowell D. Jonathans rymdrapport - International Space University .
3. ↑ BepiColombo faktablad  . Europeiska rymdorganisationen (6 juli 2017). Hämtad 6 juli 2017. Arkiverad från originalet 10 september 2017.
4. ↑ BepiColombo-lanseringen omplanerad till oktober 2018  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Europeiska rymdorganisationen (25 november 2016). Hämtad 14 december 2016. Arkiverad från originalet 19 mars 2017.
5. ↑ Roman Fishman. At the Sun at hand // Popular Mechanics . - 2018. - Nr 11 . - S. 38-41 .
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 BepiColombo faktablad  . Europeiska rymdorganisationen (2016). Hämtad 25 juli 2016. Arkiverad från originalet 20 maj 2016.
7. ↑ Gemensamt uppdrag spränger mot himlen mot  Merkurius . BBC News (20 oktober 2018). Hämtad 20 oktober 2018. Arkiverad från originalet 19 oktober 2018.
8. ↑ 1 2 3 4 Integreringen av ryska instrument i den vetenskapliga lasten av enheter till Merkurius är nästan klar (otillgänglig länk) . Presscenter för IKI RAS (4 maj 2017). Hämtad 5 maj 2017. Arkiverad från originalet 15 maj 2017. (ryska) 
9. ↑ Hem - BepiColombo - Cosmos  (engelska)  (inte tillgänglig länk) . www.cosmos.esa.int. Hämtad 17 november 2019. Arkiverad från originalet 20 juni 2019.
10. ↑ 1 2 Alexander Voytyuk. BepiColombo avslutade den första gravitationshjälpen nära Venus . N+1 (15 oktober 2020). Hämtad 17 oktober 2020. Arkiverad från originalet 20 oktober 2020. (ryska)
11. ↑ Rymdfarkosten Solar Orbiter skickar vykort från Venus i flygförbi  -video . www.space.com . Plats. Hämtad 2 oktober 2021. Arkiverad från originalet 19 augusti 2021.
12. ↑ https://twitter.com/esaoperations/status/1444250893373878272 . Twitter . Hämtad 2 oktober 2021. Arkiverad från originalet 2 oktober 2021. (ryska)
13. ↑ ESA - Second helpings of Mercury . Hämtad 24 juni 2022. Arkiverad från originalet 14 juli 2022. (obestämd)
14. ↑ Messenger-sonden gick framgångsrikt in i omloppsbana runt Merkurius . RIA Novosti (18 mars 2011). Hämtad 19 februari 2021. Arkiverad från originalet 21 mars 2011. (ryska)
15. ↑ NASA kraschade Messenger-stationen på ytan av Merkurius  (ryska) , Lenta.ru  (30 april 2015). Arkiverad från originalet den 30 augusti 2020. Hämtad 26 juni 2020.
16. ↑ Earth flyby öppnar nya vetenskapliga möjligheter för BepiColombo , 1 maj 2020
17. ↑ BepiColombo kommer att leta efter fosfin på Venus Arkiverad 24 september 2020 på Wayback Machine , N+1 2020
18. ↑ BepiColombo kanske kan söka efter tecken på liv när den passerar Venus Arkiverad 4 oktober 2020 på Wayback Machine 16 september 2020
19. ↑ Det ryska instrumentet för Bepicolombo-apparaten kommer att kontrollera förekomsten av vattenånga i atmosfären av Venus Arkivkopia av 17 oktober 2020 på Wayback Machine , Interfax 8 oktober 2020
20. ↑ Kvicksilver gamma- och neutronspektrometer MGNS för ESA:s BepiColombo-projekt . Avdelning nr 63 "Kärnplanetologi" . IKI RAS . Hämtad 5 maj 2017. Arkiverad från originalet 18 augusti 2018. (ryska)
21. ↑ 1 2 3 Rysk gamma- och neutronspektrometer bedriver forskning om Merkurius
22. ↑ PHEBUS ultraviolett spektrometer (inte tillgänglig länk) . IKI RAN. Institutionen för fysik av planeter och små kroppar i solsystemet. Hämtad 5 maj 2017. Arkiverad från originalet 13 maj 2017. (ryska) 
23. ↑ MSASI Sodium Observation Camera (otillgänglig länk) . IKI RAN. Institutionen för fysik av planeter och små kroppar i solsystemet. Hämtad 5 maj 2017. Arkiverad från originalet 5 maj 2017. (ryska) 

Länkar

• sci.esa.int/bepic… ​(  engelska) - BepiColombo officiella webbplats
• BepiColombo-sida på ESA Spacecraft  Operations
• BepiColombo-sida på JAXA-webbplatsen  (engelska)
• BepiColombo på JAXA-  webbplatsen
• BepiColombo på ISAS  hemsida
• MMO-sida på ISAS webbplats  (japanska)
• JAXA 2025 långsiktigt program i PDF-format  (eng.)
• BepiColombo på IKI RAS hemsida. Institutionen för fysik av planeter och små kroppar i solsystemet
• Utforskning av Merkurius // Gazeta.ru
• Kommentarer från uppdragsdeltagarna (Igor Mitrofanov och Oleg Korablev (IKI RAS), Johannes Benhof (ESA) .
• Mitrofanov I., Kuznetsov S. Till Merkurius för vatten (otillgänglig länk) . nplus1.ru (19 oktober 2018). Hämtad 22 oktober 2018. Arkiverad från originalet 22 oktober 2018. (ryska) 

I sociala nätverk	Twitter
Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Stor norsk