Сегодня ночью состоится запуск BepiColombo к Меркурию

BepiColombo – первая миссия Европейского космического агентства по изучению Меркурия. Она разрабатывается совместно с JAXA (японским космическим агентством) и состоит из двух научных спутников: MPO (Mercury Planetary Orbiter, разработан ЕКА) и MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter, разработан в Японии). Аппараты доберутся до Меркурия вместе, закрепленные на платформе MTM (Mercury Transfer Module, ЕКА), после чего отделятся и начнут по отдельности выполнять свои научные программы.

Список научных задач миссии включает изучение происхождения и эволюции Меркурия, изучение внутреннего строения, происхождения собственного магнитного поля, изучение геологических процессов на поверхности планеты и вулканизма, структуры и динамики магнитосферы.

Меркурий – самая маленькая планета в Солнечной системе, но, в то же время, очень плотная. Преобладающим элементом внутренней структуры Меркурия является металлическое ядро. Из-за низкой орбиты температура на поверхности поднимается до 430 градусов, но на затененной стороне она падает до -180 градусов. В кратерах на Меркурии найдены холодные ловушки – зоны, в которые никогда не попадает Солнце. В них сохраняется водяной лед. Поверхность планеты испещрена кратерами, но на ней присутствуют следы древней тектонической и вулканической активности.

Платформа MTM, отвечающая за доставку спутников к Меркурию, имеет маршевую электрореактивную (ионную) двигательную установку.

Европейский спутник MPO будет работать на полярной орбите высотой 480 х 1500 км с периодом обращения 2,3 часа. Он несет 11 научных инструментов. Наиболее интересные из них – стереокамера SIMBIO-SYS, лазерный высотомер BELA, детектор магнитного поля MPO-MAG, радиометр и температурный спектрометр для съемки поверхности MERTIS, рентгеновский спектрометр MIXS для составления общей карты поверхности, радио-эксперимент MORE для определения размеров ядра, ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS. Не обошлось и без гамма-лучевого и нейтронного спектрометра MGNS от ИКИ РАН.

Японский спутник MMO для обеспечения теплового режима будет вращаться со скоростью 15 оборотов в минуту вокруг оси, расположенной под углом 90 градусов к Солнцу. Его рабочая орбита будет иметь высоту 590 х 11 640 км, период обращения составит 9,3 часа. В течение перелета к Меркурию он будет защищен специальным солнечным щитом, разработанным в Европе. MMO будет закреплен на европейском научном спутнике, а не на перелетной платформе MTM.

На японском спутнике установлено пять инструментов: магнетометр MMO-MAG изучит взаимодействие магнитосферы Меркурия с солнечным ветром, эксперимент MPPE из семи детекторов изучит плазму и энергетические частицы в магнитосфере. Задача прибора PWI – изучение электрических полей, плазмы и радиоволн в плазменной оболочке. Атмосферный спектрометр MSASI предназначен для изучения распределения и динамики натрия в экзосфере. Последний инструмент – MDM, детектор пылевых частиц.

BepiColombo будет запущен 20 октября в 4:45 мск на ракете-носителе Ariane 5 с космодрома во Французской Гвиане. Перелет к Меркурию займет 7,2 лет. В апреле 2020 года аппарат выполнит гравитационный маневр у Земли, в октябре 2020 и августе 2021 – два пролета у Венеры, и шесть маневров у Меркурия с октября 2021 по январь 2025 года. Выход на орбиту планеты ожидается в конце 2025 года.

Достигнув Меркурия, связка MPO и MMO отделится от перелетной платформы и выйдет на полярную орбиту планеты. Европейский спутник скорректирует своими двигателями орбиту до 590 х 11 640 км, после чего от него отделится японский аппарат MMO. Затем MPO продолжит коррекцию для выхода на собственную рабочую орбиту. Эти маневры займут около трех месяцев. Срок активной работы обоих спутников должен составить не менее года и может быть продлен до двух лет.

Основной технической проблемой миссии BepiColombo стала необходимость защитить аппараты от мощного излучения Солнца. В окрестностях Меркурия аппараты могут нагреваться до 450 градусов, а потому все внешние элементы космического аппарата обладают внешним защитным покрытием.

Перелетный модуль MTM для поддержания теплового режима не будет поддерживать постоянную ориентацию на Солнце – он будет вращаться, как MMO, – а потому, для снабжения ионных двигателей энергией, он оборудован большими солнечными панелями площадью 42 кв. м.

Европейский спутник MPO будет находиться в солнечной ориентации на своей рабочей орбите. Его освещенная сторона защищена большим радиатором.