Mercury rymduppdrag

Mission to Mercury försöker rädda sond med strömproblem

Alexandre Marques Avatar
Gemensamt rymduppdrag mellan European Space Agency och Japan Aerospace Exploration Agency upplever komplikationer när de försöker nå planeten närmast solen.

Rymduppdraget BepiColombo är ett samarbete mellan European Space Agency (ESA) och Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) med syftet att studera Merkurius, planeten närmast Sol. Uppdraget till Merkurius lanserades 2018 och syftar till att bättre förstå bildningen och utvecklingen av planeterna i solsystemet.

Nyligen, BepiColombo mötte tekniska svårigheter. Under en manöver den 26 april kunde den elektriska framdrivningsmodulen, som körs på solenergi, inte ge tillräckligt med ström till rymdfarkostens thrusters, enligt ESA. Cirka 11 dagar senare lyckades ingenjörer återställa sondens dragkraft till nästan dess tidigare nivå, men den var fortfarande 10 % under idealisk. Dessa justeringar är avgörande för att säkerställa att BepiColombo Fortsätt din resa och uppnå dina vetenskapliga mål.

Vad är BepiColombo-uppdraget till Merkurius

Mercury rymduppdrag
BepiColombo Mission lanserades 2018 i samarbete från European Space Agency (ESA) och Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Foto: Reproduktion / Internet.

Uppdraget BepiColombo är en av de mest ambitiösa och komplexa interplanetära expeditioner som någonsin genomförts, som syftar till att utforska Merkurius, den innersta planeten i solsystemet. I samarbete mellan European Space Agency (ESA) och Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), huvudsyftet med rymduppdraget fokuserar på att fördjupa kunskapen om planeten närmast solen. BepiColombo namngavs för att hedra Giuseppe "Bepi" Colombo, en italiensk forskare som bidragit avsevärt till förståelsen av planetbanor och gravitationsinteraktioner.

Sedan lanseringen den 20 oktober 2018 har BepiColombo står inför en utmanande väg till Merkurius, som inkluderar nio planetariska förbiflygningar (en av jorden, två av Venus och sex av Merkurius) innan de går in i omloppsbana runt planeten 2025. Dessa förbiflygningar är nödvändiga för att bromsa sonden till Merkurius och justera dess bana för att tillåta exakt orbital insättning, med tanke på solens intensiva gravitationsfält som gör resan särskilt komplex.

O Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), utvecklad av JAXA, det är Mercury Planetary Orbiter (MPO), utvecklad av ESA, utgör uppdraget med MMO som fokuserar på att analysera planetens magnetfält och dess interaktion med solvinden, medan MPO fokuserar på att studera Merkurius yta och sammansättning, såväl som dess inre struktur. Dessa sonder är kopplade under resan till planeten, men kommer att separeras när de anländer till Merkurius för att utföra olika undersökningar.

Tills dess, bara två rymdfarkoster - båda från NASA — hade rest till Merkurius. Den första var mariner 10, som flög över planeten tre gånger mellan 1974 och 1975, vilket gav de första bilderna av dess yta och upptäckte dess tunna exosfär. Det andra var uppdraget BUDBÄRARE, som lanserades 2004 och kretsade kring Merkurius från 2011 till 2015, avslöjade avgörande detaljer om planetens geologi, sammansättning och magnetfält, vilket avsevärt utökade vår kunskap om denna gåtfulla värld.

mål

Mercury rymduppdrag
Foto taget av Mercury Transfer Modules Monitoring Camera 2, med rymdfarkosten cirka 920 km från Merkurius yta. Foto: Reproduktion / Internet.

Uppdraget BepiColombo har en serie ambitiösa vetenskapliga mål som syftar till att låsa upp Merkurius mysterier. Ett av huvudmålen är att kartlägga planetens yta i hög upplösning för att bättre förstå dess geologi och tektoniska historia. Uppdraget avser också att undersöka ytans kemiska sammansättning, inklusive sökandet efter flyktiga element som kan ge ledtrådar om planetens bildning och utveckling. Dessutom, BepiColombo kommer att studera Merkurius exosfär, ett tunt lager av gaser som omger planeten, för att förstå dess dynamik och interaktion med solvinden.

Ett annat avgörande mål med uppdraget är att analysera Merkurius magnetfält, som är unikt bland andra steniga planeter än jorden, och undersöka dess ursprung och struktur. Detta inkluderar att mäta planetens magnetosfär och hur den påverkas av solvinden. Uppdraget kommer också att försöka förstå Merkurius interna struktur, inklusive dess kärna, mantel och skorpa, med hjälp av gravitations- och topografidata. Dessa studier kommer att hjälpa till att klargöra varför Merkurius har en så hög densitet jämfört med andra jordiska planeter.

Rymdorganisationer har specifika intressen i detta uppdrag. Till ESA, BepiColombo representerar en möjlighet att visa sin tekniska och vetenskapliga förmåga i ett komplext interplanetariskt uppdrag. Uppdraget kommer också att tillåta ESA bidra väsentligt till planetvetenskapen och förståelsen av de processer som formar planeter nära solen ESA är intresserad av att utveckla teknik som kan tillämpas i framtida rymduppdrag, inklusive elektriska framdrivningssystem och teknologier för motstånd mot extrema miljöer.

För JAXA, BepiColombo Det är en chans att stärka ditt internationella samarbete och utöka din erfarenhet av interplanetära uppdrag. A JAXA är särskilt intresserad av att studera Merkurius magnetfält och dess interaktioner med solvinden, områden där den har en stark forskningstradition. Uppdraget kommer också att tillåta JAXA testa och förbättra sin rymdutforskningsteknik, vilket bidrar till utvecklingen av framtida uppdrag till andra planeter och himlakroppar.

Mercury rymduppdrag
Kvicksilverkratrar upptäcktes under BepiColombo-överflygningen den 23 juni 2022. Foto: ESA / BepiColombo / MTM.

Tillsammans hoppas de två myndigheterna att de uppgifter som samlats in av BepiColombo avsevärt förbättra vår kunskap om Merkurius och, i förlängningen, bildningen och utvecklingen av stenplaneter i solsystemet. Samarbetet mellan ESA och JAXA Detta uppdrag belyser vikten av internationellt samarbete i rymdutforskning och utvecklingen av planetarisk vetenskap.

Sedan lanseringen 2018 har uppdraget BepiColombo har uppnått anmärkningsvärda resultat i att utforska Merkurius. Vid sin första inflygning i oktober 2021 flög sonden över planeten för gravitationshjälp och tog bilder som ger nya perspektiv på Merkurius. I juni 2022, BepiColombo genomförde sin andra förbiflygning, nådde imponerande 200 km från planetens yta och tog högupplösta bilder som avslöjar oöverträffade geologiska detaljer.

I juni 2023, under sin tredje förbiflygning, lyckades sonden komma så nära som 236 km till Merkurius yta. Under denna passage, BepiColombo tog dussintals bilder som inkluderade en ny namngiven krater samt betydande tektoniska och vulkaniska formationer. Sonden kommer dock att kunna gå in i Merkurius omloppsbana först 2025, vilket lovar ännu mer fascinerande upptäckter om denna gåtfulla planet.

Missionsfarkostproblem

Mercury rymduppdrag
Ett av BepiColombos mål är att utforska Merkurius och undersöka vilka orsaker som leder till att planeten krymper. Foto: Reproduktion / ESA Operations.

Uppdraget BepiColombo står inför tekniska utmaningar som kan påverka dess planerade vetenskapliga operationer på grund av en manöver som genomfördes i april 2023, då den elektriska framdrivningsmodulen, nödvändig för att justera rymdfarkostens bana, inte gav tillräcklig energi till rymdfarkostens propeller. BepiColombo, som arbetar med solenergi. Även om ingenjörer kunde återställa dragkraften nästan till sin tidigare nivå, är den fortfarande 10 % under förväntningarna.

Denna minskning av dragkraften väcker oro över sondens förmåga att utföra planerade förbiflygningar mellan september 2024 och januari 2025. Experter arbetar med att förlänga dragkraftsbågen, för att säkerställa att rymdfarkosten förblir på rätt kurs för sin framtida vetenskapliga verksamhet. Det stora problemet är hastigheten som uppnås när rymdfarkosten närmar sig solen, vilket gör retardation i rymdens vakuum till en komplex uppgift. Strategin att utföra sekventiella förbiflygningar av planeter är avgörande, eftersom det gör att sonden kan bränna energi utan att bära överdrivna mängder bränsle, vilket skulle göra rymdfarkosten för tung att skjuta upp.

Den långsiktiga inverkan av dessa utmaningar på uppdraget är fortfarande osäker, med teamet av rymdfärdsexperter på ESA och dess partners som arbetar med en lösning på problemet, men bedömer den långsiktiga inverkan på uppdraget som osäker.

Mercury rymduppdrag
Rymduppdraget BepiColombo består av satelliterna MMO och MPO. Foto: Reproduktion / ESA Operations.

Bakslaget var inte det enda sedan starten av uppdraget: förra året stod sonden också inför utmaningar, som krävde en betydande kurskorrigering för att kompensera för tidigare propelleravbrott. Dessa problem är en del av den unika utmaningen att nå Merkurius, eftersom rymdfarkosten måste flyga tillräckligt långsamt för att dras av planetens gravitation. Detta kräver noggrann koreografi av manövrar runt planeter för att bromsa rymdfarkosten.

Varför är det så svårt att ta sig till Merkurius

Mercury rymduppdrag
Merkurius är den planet som ligger närmast solen Foto: NASA / JHU Applied Physics Lab / Carnegie Inst. Washington.

En kombination av faktorer gör det svårt att nå Merkurius, vilket gör det till en extremt utmanande uppgift. För det första ligger planeten mycket nära solen, vilket gör den till ett svårt mål att nå och utforska. Närheten till solen gör att rymdsonden behöver övervinna solens enorma gravitationskraft för att nå planeten. Dessutom gör Merkurius höga omloppshastighet, runt 47,87 km/s, det nödvändigt för sonden att avsevärt minska sin hastighet för att fångas av planetens gravitation.

En annan utmaning är den extrema temperaturen på Merkurius. Under dagen kan yttemperaturen nå runt 430°C, på grund av dess närhet till solen, medan temperaturen under natten kan sjunka till -180°C på grund av avsaknaden av en betydande atmosfär för att behålla värmen. Dessa extrema förhållanden kräver att rymdsonderna utformas för att motstå extrema temperaturvariationer.

Dessutom är Merkurius gravitationsfält relativt svagt jämfört med jorden, vilket innebär att sonden behöver en betydande mängd bränsle för retardationsmanövrar och orbitalinsättning. Detta ökar den logistiska och tekniska utmaningen för uppdraget.

För att övervinna dessa utmaningar involverar rymduppdrag till Merkurius ofta en serie gravitationshjälpmanövrar runt andra planeter, som Venus och jorden, för att sakta ner sonden och rikta den mot en korrekt bana mot Merkurius. Dessa manövrar kräver noggrann planering och exakt utförande för att säkerställa att sonden når sin destination framgångsrikt.

Läs mer om denna och andra nyheter på Showmetech TRIO Från denna vecka:

Veja também:

källor: Mashable, NASA e ESA.

Granskats av Glaucon Vital den 20/5/24.

Lämna en kommentar

O seu endereço e não será Publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

relaterade inlägg