Ang Europa ay Nagpapatuloy sa Mercury - Ano ang Malaman Tungkol sa BepiColombo Mission

Inilunsad ng European Space Agency (ESA) ang misyon nito sa BepiColombo sa planeta Mercury mula sa spaceport nito malapit sa ekwador sa Kourou, French Guyana, noong Oktubre 20. Ang aking pagkakasangkot sa misyon ay nangangahulugang ako ay sabik na sumunod sa paglalakbay habang dinadala ng spacecraft isang serye ng mga mapanlinlang maneuvers, na nagwawakas sa panghuling diskarte nito sa Mercury noong 2025.

Ang misyon ay dumating 25 taon matapos ang isang pangkat ng mga siyentipiko unang iminungkahi sa ESA na dapat itong magpadala ng isang pagsisiyasat sa Mercury, at 18 taon pagkatapos ng ESA naaprubahan ang proyekto bilang isang "pundasyon" misyon. Ito ang kategorya ng mga mahusay na misyon sa mundo, na nangangailangan ng mahalagang makabuluhang pag-unlad ng teknolohiya. Kasama sa naunang ESA cornerstone missions ang Rosetta comet mission at ang LISA Pathfinder gravitational wave observatory.

Ngunit bakit Mercury? Ito ay isang puzzling planeta. Ang MESSENGER orbiter (2011-2015) ng NASA ay nagsiwalat ng maraming mga kadahilanan kung bakit ang mga siyentipiko ay masigasig na matuto nang higit pa tungkol dito. Kabilang dito ang abnormally malaking core ng planeta - hindi namin alam kung bakit ito ay pa rin nilusaw at magagawang upang makabuo ng isang magnetic field, hindi tulad ng Mars o Venus. Ang isa pang misteryo ay ang kasaganaan ng (higit sa lahat hindi natukoy na) pabagu-bago ng isip na mga sangkap sa ibabaw nito. Ang mga ito ay hindi dapat na nakasama sa isang planeta na nabuo kaya malapit sa araw bilang Mercury ngayon ay.

Ang Rocket Science

Ang unang kurso ng BepiColombo pagkatapos ng tatlong araw ng pag-orbita sa Earth para sa checkout ay magiging isang elliptical orbit tungkol sa araw. Magsisimula ito sa pamamagitan ng pagsasagawa nito sa orbit ng Daigdig. Ngunit maaga sa 2019, tatawid ito sa labas para sa karamihan ng taon. Ito ay lilipat pabalik sa loob bago dumating ang napakalapit sa Earth sa Abril 2020.

Sa oras na iyon, gagawin nito ang isang "mabigat na tuloy-tuloy" na flyby - gamit ang gravity ng Earth upang i-ugoy ang kanyang sarili patungo sa Venus. Magkakaroon din ng isang gravity-assist flyby ng Venus kapag ito ay makakakuha ng doon sa 2020, na sinusundan ng isa pang sa 2021 upang ipadala ito patungo sa Mercury. Pagkatapos, magkakaroon ng isang serye ng anim na katulad na flybys ng Mercury sa 2021-2025, kailangan upang matiyak na ang spacecraft sa huli ay magsasara sa sa target nito sa isang mabagal na sapat na bilis upang makuha sa orbit sa paligid nito sa Disyembre 2025.

Ang bawat flyby, na ipinapakita sa animation sa itaas, ay kailangang maisagawa nang perpekto. Maaaring magkamali ang mga bagay, lalo na sa paglulunsad, ngunit may sapat akong tiwala sa mga kakayahan ng koponan ng kontrol ng flight ng ESA sa Darmstadt, Alemanya.

Nakasalansan ang Spacecraft

Ang misyon, na pinangalanan bilang memorya ni Giuseppe (Bepi) Colombo, na unang nagpanukala ng flybys na tumutulong sa gravity para sa spacecraft, ay isang joint venture sa pagitan ng ESA at Japanese counterpart nito, JAXA.

Ang stacked spacecraft ay nagdadala ng dalawang orbiters. Ang ESA ay isang yunit na may dalawang metro, na nagtatagal ng higit sa isang tonelada, na tinukoy bilang Mercury Planetary Orbiter, MPO. Pinaghihinalaan ko na pagkatapos na ito ay nagsisimula sa orbit Mercury, ito ay magmana sa pangalan ng BepiColombo, o marahil lamang Bepi. Ang Japanese orbiter ay mas maliit, at ang masa nito ay halos isang-kapat ng orbiter ng ESA. Orihinal na tinatawag na Mercury Magnetospheric Orbiter, MMO, noong Hunyo ito ay iginawad ang pangalang Mio, na sa wikang Hapon ay naglalaman ng mga kahulugan ng ligtas na pag-navigate. Sa panahon ng cruise sa Mercury, si Mio ay makikita sa loob ng isang sunshield at naka-attach sa isang bahagi ng European orbiter.

Sa kabilang panig ng orbiter ay ang Mercury Transfer Module, MTM. Ito ay pinamamahalaan ng ESA, at nagbibigay ng pagpapaandar upang kunin ang isinalansan na spacecraft hanggang sa kanyang Mercury orbit. Mayroong 7.5 metro ang haba na pakpak ng mga solar panel, na ang trabaho ay upang maging liwanag ng araw sa koryente upang mapalakas ang "ion drive" nito. Ito ay isang pansamantalang aparato na lumilikha ng thrust sa pamamagitan ng pagpapabilis ng xenon gas na positibo na sinisingil (sa pamamagitan ng pagtanggal sa mga atom ng mga electron nito). Ang pamamaraan na ito ay maaaring magbigay ng higit pa tulak bawat masa ng gasolina kaysa sa maginoo rockets kemikal.

Napakalaking gravity ng araw ay nangangahulugan na mas maraming enerhiya ang kailangan upang makapunta sa isang matatag na orbit tungkol sa Mercury kaysa sa kakailanganin upang magpadala ng parehong spacecraft sa napakalawak na mas malayong Pluto. Dahil dito, ang ion drive ay pinamamahalaan sa pagitan na umaabot sa kalahati ng tagal ng cruise, kadalasan upang mapabagal ang spacecraft pababa.

Sa kasamaang palad, ang nakasalansan na pagsasaayos ng pinagsamang spacecraft ay nagpipigil sa kakayahang gawin ang agham sa panahon ng mga planeta na flybys. Ang ilang mga siyentipikong data ay kokolektahin, ngunit ang pinakamahusay na mga larawan na malamang na makuha namin sa panahon ng flybys ay mula sa selfie-cams na naka-mount sa MTM.

Pagdating sa Mercury

Sa pagdating sa Mercury sa huli ng Disyembre 2025, ang module ng paglipat ay hiwalay. Ang Mio, umiikot sa 15 rebolusyon bawat minuto para sa katatagan, ay pagkatapos ay liberado sa isang malakas na elliptical na orbit tungkol sa Mercury. Sa sandaling nangyari ito, JAXA ay kukuha ng mga pagpapatakbo ng Mio at gabayan ito sa mga gawain nito, pag-aralan ang magnetic field ng planeta at ang nauugnay na espasyo sa kapaligiran.

Ang orbiter ng ESA ay pagkatapos ay ang sunset, ang huling balak nito, at gumamit ng sarili nitong mga thruster ng kemikal upang makamit ang isang mas malapit, mas pabilog, orbit tungkol sa Mercury. Mula doon pag-aaralan ang ibabaw ng planeta sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga kamera at iba pang mga instrumento. Ito ay dapat na pin down ang komposisyon at kasaysayan ng geological sa mas mahusay na detalye kaysa sa mas maliit at mas kumplikadong MESSENGER. Ang orbiter ay magkakaroon din ng isang magnetometer upang ang parehong ito at Mio ay magagawang mag-ulat ng mga kondisyon ng magnetic sa dalawang lugar nang sabay-sabay - isang mahalagang unang para sa isang malalim na espasyo misyon na dapat magturo sa amin ang tungkol sa bilis kung saan disturbances maglakbay sa magnetic field ng planeta.

Ito ay kapana-panabik na isipin na maaaring ibahin ang BebiColombo ang aming kaalaman tungkol sa Mercury sa loob lamang ng ilang taon. At habang naghihintay ka, mula Oktubre 23, maaari mong pakinggan ang ilang magagandang, evocative na musika na inspirasyon ng planeta bilang bahagi ng proyekto ng 2018 Planets. Naitakda ito upang gunitain ang sentenaryo ng Planeta Suite ni Gustav Holst na may inspirasyong musika ng agham ng mga planeta.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni David Rothery. Basahin ang orihinal na artikulo dito.