Merkur romoppdrag

Mission to Mercury prøver å redde sonde med strømproblemer

Avatar av Alexandre Marques
Felles romoppdrag mellom European Space Agency og Japan Aerospace Exploration Agency opplever komplikasjoner når de prøver å nå planeten nærmest solen.

Romoppdraget BepiColombo er et samarbeid mellom European Space Agency (ESA) og Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) med sikte på å studere Merkur, den nærmeste planeten til G. Oppdraget til Mercury ble lansert i 2018 og har som mål å bedre forstå dannelsen og utviklingen av planetene i solsystemet.

Nylig, BepiColombo møtte tekniske vanskeligheter. Under en manøver 26. april klarte ikke den elektriske fremdriftsmodulen, som går på solenergi, å gi nok strøm til romfartøyets thrustere, ifølge ESA. Omtrent 11 dager senere klarte ingeniører å gjenopprette sondens skyvekraft til nesten det forrige nivået, men det var fortsatt 10 % under det ideelle. Disse justeringene er avgjørende for å sikre at BepiColombo Fortsett reisen din og nå dine vitenskapelige mål.

Hva er BepiColombo-oppdraget til Mercury

Merkur romoppdrag
BepiColombo Mission ble lansert i 2018 med samarbeid fra European Space Agency (ESA) og Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Foto: Reproduksjon / Internett.

Oppdraget BepiColombo er en av de mest ambisiøse og komplekse interplanetariske ekspedisjonene som noen gang er gjennomført, med sikte på å utforske Merkur, den innerste planeten i solsystemet. Med samarbeid mellom European Space Agency (ESA) og Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), hovedmålet med romferden fokuserer på å utdype kunnskapen om planeten nærmest solen. BepiColombo ble navngitt til ære for Giuseppe "Bepi" Colombo, en italiensk vitenskapsmann som bidro betydelig til forståelsen av planetariske baner og gravitasjonsinteraksjoner.

Siden lanseringen 20. oktober 2018 har BepiColombo står overfor en utfordrende vei til Merkur, som inkluderer ni planetariske forbiflyvninger (en av Jorden, to av Venus og seks av Merkur) før de går i bane rundt planeten i 2025. Disse forbiflyvningene er nødvendige for å bremse sonden til Merkur og justere banen for å tillate presis baneinnsetting, gitt solens intense gravitasjonsfelt som gjør reisen spesielt kompleks.

O Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), utviklet av JAXA, det er Mercury Planetary Orbiter (MPO), utviklet av ESA, utgjør oppdraget med MMO som fokuserer på å analysere planetens magnetfelt og dens interaksjon med solvinden, mens MPO fokuserer på å studere overflaten og sammensetningen av Merkur, så vel som dens indre struktur. Disse sondene kobles sammen under turen til planeten, men vil skilles når de ankommer Merkur for å utføre forskjellige undersøkelser.

Inntil da, bare to romfartøyer - begge fra NASA — hadde reist til Merkur. Den første var Mariner 10, som fløy over planeten tre ganger mellom 1974 og 1975, og ga de første bildene av overflaten og oppdaget dens tynne eksosfære. Det andre var oppdraget BUDBRINGER, lansert i 2004 og kretser rundt Merkur fra 2011 til 2015, avslørte viktige detaljer om planetens geologi, sammensetning og magnetfelt, og utvidet vår kunnskap om denne gåtefulle verden betydelig.

målsettinger

Merkur romoppdrag
Foto tatt av Mercury Transfer Modules overvåkingskamera 2, med romfartøyet omtrent 920 km fra overflaten til Merkur. Foto: Reproduksjon / Internett.

Oppdraget BepiColombo har en rekke ambisiøse vitenskapelige mål som tar sikte på å avdekke mysteriene til Merkur. Et av hovedmålene er å kartlegge planetens overflate i høy oppløsning for bedre å forstå dens geologi og tektoniske historie. Oppdraget har også til hensikt å undersøke den kjemiske sammensetningen av overflaten, inkludert søket etter flyktige elementer som kan gi ledetråder om dannelsen og utviklingen av planeten. Dessuten, BepiColombo vil studere Mercurys eksosfære, et spinkelt lag av gasser som omgir planeten, for å forstå dens dynamikk og interaksjon med solvinden.

Et annet viktig mål med oppdraget er å analysere Mercurys magnetfelt, som er unikt blant andre steinplaneter enn Jorden, og undersøke dets opprinnelse og struktur. Dette inkluderer å måle planetens magnetosfære og hvordan den påvirkes av solvinden. Oppdraget vil også søke å forstå den indre strukturen til Merkur, inkludert kjernen, mantelen og skorpen, ved å bruke gravitasjons- og topografidata. Disse studiene vil bidra til å avklare hvorfor Merkur har så høy tetthet sammenlignet med andre jordiske planeter.

Romorganisasjoner har spesifikke interesser i dette oppdraget. Til ESA, BepiColombo representerer en mulighet til å demonstrere sine teknologiske og vitenskapelige evner i et komplekst interplanetarisk oppdrag. Oppdraget vil også tillate ESA bidra betydelig til planetarisk vitenskap og forståelsen av prosessene som former planeter nær solen ESA er interessert i å utvikle teknologier som kan brukes i fremtidige romoppdrag, inkludert elektriske fremdriftssystemer og teknologier for motstand mot ekstreme miljøer.

For JAXA, BepiColombo Det er en sjanse til å styrke ditt internasjonale samarbeid og utvide erfaringen din i interplanetariske oppdrag. EN JAXA er spesielt interessert i å studere Merkurs magnetfelt og dets interaksjoner med solvinden, områder der det har en sterk forskningstradisjon. Oppdraget vil også tillate JAXA teste og forbedre sine romutforskningsteknologier, og bidra til utviklingen av fremtidige oppdrag til andre planeter og himmellegemer.

Merkur romoppdrag
Kvikksølvkratere gjenkjent under BepiColombo flyover 23. juni 2022. Foto: ESA / BepiColombo / MTM.

Sammen håper de to byråene at dataene samlet inn av BepiColombo betydelig fremme vår kunnskap om Merkur og, i forlengelse, dannelsen og utviklingen av steinplaneter i solsystemet. Samarbeidet mellom ESA og JAXA Dette oppdraget fremhever viktigheten av internasjonalt samarbeid i romutforskning og fremme av planetarisk vitenskap.

Siden lanseringen i 2018 har oppdraget BepiColombo har oppnådd bemerkelsesverdige resultater i å utforske Merkur. Ved sin første tilnærming i oktober 2021 fløy sonden over planeten for gravitasjonshjelp, og tok bilder som gir nye perspektiver på Merkur. I juni 2022, BepiColombo gjennomførte sin andre forbiflyvning, og nådde imponerende 200 km fra planetens overflate og tok høyoppløselige bilder som avslører enestående geologiske detaljer.

I juni 2023, under sin tredje forbiflyvning, klarte sonden å komme så nært som 236 km til overflaten av Merkur. I løpet av denne passasjen, BepiColombo tok dusinvis av bilder som inkluderte et nylig navngitt krater samt betydelige tektoniske og vulkanske formasjoner. Sonden vil imidlertid først kunne gå inn i Mercurys bane i 2025, og lover enda flere fascinerende oppdagelser om denne gåtefulle planeten.

Oppdragsromfartøyproblemer

Merkur romoppdrag
Et av BepiColombos mål er å utforske Merkur, undersøke hvilke årsaker som fører til at planeten krymper. Foto: Reproduksjon / ESA Operations.

Oppdraget BepiColombo står overfor tekniske utfordringer som kan påvirke dens planlagte vitenskapelige operasjoner på grunn av en manøver utført i april 2023, da den elektriske fremdriftsmodulen, avgjørende for å justere romfartøyets bane, ikke ga tilstrekkelig energi til romfartøyets thrustere. BepiColombo, som opererer med solenergi. Selv om ingeniører klarte å gjenopprette skyvekraften nesten til forrige nivå, er den fortsatt 10 % under forventningene.

Denne reduksjonen i skyvekraft vekker bekymring for sondens evne til å utføre planlagte forbiflyvninger mellom september 2024 og januar 2025. Eksperter jobber med å forlenge varigheten av skyvebuen, for å sikre at romfartøyet holder seg på riktig kurs for fremtidige vitenskapelige operasjoner. Det store problemet er hastigheten som oppnås når romfartøyet nærmer seg solen, noe som gjør retardasjon i rommets vakuum til en kompleks oppgave. Strategien med å utføre sekvensielle forbiflyvninger av planeter er viktig, siden den lar sonden forbrenne energi uten å bære overdreven mengder drivstoff, noe som ville gjøre romfartøyet for tungt å skyte opp.

Den langsiktige virkningen av disse utfordringene på oppdraget er fortsatt usikker, med teamet av romfartseksperter på ESA og dets partnere jobber med en løsning på problemet, men vurderer den langsiktige innvirkningen på oppdraget som usikker.

Merkur romoppdrag
BepiColombo-romoppdraget består av MMO- og MPO-satellittene. Foto: Reproduksjon / ESA Operations.

Tilbakeslaget var ikke det eneste siden starten av oppdraget: I fjor sto sonden også overfor utfordringer, som krevde en betydelig kurskorreksjon for å kompensere for tidligere thrusteravbrudd. Disse problemene er en del av den unike utfordringen med å nå Merkur, ettersom romfartøyet må fly sakte nok til å bli dratt av planetens tyngdekraft. Dette krever nøye koreografi av manøvrer rundt planeter for å bremse romfartøyet.

Hvorfor er det så vanskelig å komme til Merkur

Merkur romoppdrag
Merkur er den nærmeste planeten til solen Foto: NASA / JHU Applied Physics Lab / Carnegie Inst. Washington.

En kombinasjon av faktorer gjør det vanskelig å nå Merkur, noe som gjør det til en ekstremt utfordrende oppgave. For det første ligger planeten veldig nær solen, noe som gjør den til et vanskelig mål å nå og utforske. Nærheten til solen betyr at romsonden må overvinne solens enorme gravitasjonskraft for å nå planeten. Videre gjør Mercurys høye banehastighet, rundt 47,87 km/s, det nødvendig for sonden å redusere hastigheten betydelig for å bli fanget opp av planetens tyngdekraft.

En annen utfordring er den ekstreme temperaturen på Merkur. På dagtid kan overflatetemperaturen nå rundt 430°C, på grunn av dens nærhet til solen, mens om natten kan temperaturen falle til -180°C på grunn av mangelen på en betydelig atmosfære for å holde på varmen. Disse ekstreme forholdene krever at romsonder er utformet for å tåle ekstreme temperaturvariasjoner.

I tillegg er Mercurys gravitasjonsfelt relativt svakt sammenlignet med Jorden, noe som betyr at sonden trenger en betydelig mengde drivstoff for retardasjonsmanøvrer og innsetting i orbital. Dette øker den logistiske og tekniske utfordringen ved oppdraget.

For å overvinne disse utfordringene involverer romoppdrag til Mercury ofte en serie gravitasjonsassistanse-manøvrer rundt andre planeter, som Venus og Jorden, for å bremse sonden og lede den inn på en riktig bane mot Merkur. Disse manøvrene krever nøye planlegging og presis utførelse for å sikre at sonden når frem til bestemmelsesstedet.

Finn ut mer om denne og andre nyheter på Showmetech TRIO Fra denne uken:

Veja também:

Kilder: Mashable, NASA e ESA.

Anmeldt av Glaucon Vital den 20.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

Relaterte innlegg