Третий облет Меркурия для BepiColombo: все, что нужно знать

Зонд ЕКА и JAXA BepiColombo готовится к следующему близкому пролету Меркурия. Он состоится 19 июня в 22:34 по московскому времени, когда зонд пройдет мимо поверхности планеты на высоте около 236 км.

Это третий из шести пролетов, необходимых для того, чтобы помочь BepiColombo побороть гравитационное притяжение Солнца, потерять достаточно энергии и попасть на орбиту Меркурия в 2025 году. Во время третьего пролета зонд приблизится к ночной стороне планеты, и самые интересные виды поверхности Меркурия будут зафиксированы камерами наблюдения зонда примерно через 13 минут после прохождения минимальной высоты. Ожидается, что первые изображения будут опубликованы 20 июня.

После пролета зонд приступит к очень сложной части своего путешествия к Меркурию, постепенно увеличивая использование солнечных электроприводов в определенные периоды для торможения против огромного гравитационного притяжения Солнца. Эти периоды могут длиться от нескольких дней до двух месяцев, причем самые длительные из них будут периодически прерываться для оптимизации навигации и маневрирования.

Зачем еще один пролет?

Меркурий - наименее изученная каменистая планета Солнечной системы. Одна из основных причин заключается в том, что добраться туда очень сложно. По мере приближения BepiColombo к Солнцу гравитационное притяжение нашей звезды заставляет зонд ускоряться, приближая его все ближе к себе.

Гравитационные пролеты - это маневры, в которых гравитация небесного тела, например, планеты или спутника, используется для изменения траектории и скорости космического аппарата. Такие маневры часто используются для экономии топлива и достижения изменения скорости или направления. Однако они далеко не просты, особенно когда выполняются в положении, столь близком к сильному притяжению звезды.

Контроллеры полета готовы точно направить BepiColombo так, чтобы он пролетел над Меркурием на точно нужном расстоянии, точно под нужным углом и с точно нужной скоростью. Все это было рассчитано много лет назад, но сегодня все должно быть максимально приближено к идеалу.

Когда BepiColombo начнет ощущать гравитационное притяжение Меркурия, он будет двигаться со скоростью 3,6 км/с относительно планеты. Это чуть больше половины скорости, с которой он приближался во время двух предыдущих близких пролетов Меркурия. Фактически, зонд стартовал с Земли с избытком энергии и, как и наша планета, движется по орбите вокруг Солнца. Чтобы захватить Меркурий, он должен замедлиться: таким образом, он использует гравитацию Земли, Венеры и Меркурия, чтобы достичь оптимальной орбиты вокруг последней.

Что произойдет во время пролета BepiColombo?

Ожидается, что BepiColombo пройдет над поверхностью планеты на высоте 236 км (+/- 5 км погрешность). В момент максимального сближения зонд ускорится до 5,4 км/с относительно Меркурия из-за гравитационного притяжения планеты. Однако близкий пролет уменьшит общую скорость относительно Солнца на 0,8 км/с и изменит направление движения зонда на 2,6 градуса. Санта Мартинес Санмартин, руководитель миссии BepiColombo, пояснил:

"Мы уже адаптировали нашу концепцию операций, чтобы иметь дополнительные ступени связи с нашими наземными станциями, что позволит нам быстрее восстанавливаться после перебоев в работе двигателей и улучшит определение орбиты. И все это при задержке связи более чем на десять минут из-за времени, которое в настоящее время требуется световым сигналам, чтобы пройти между Землей и зондом".

19 мая команды управления полетами выполнили самый большой манёвр с использованием химической двигательной установки, который когда-либо проводился. Цель состояла в том, чтобы исправить ошибки на орбите BepiColombo. Для того чтобы миссия не оказалась на курсе столкновения с Меркурием, последний манёвр был разработан таким образом, чтобы зонд прошел мимо каменистой планеты на высоте, немного превышающей требуемую. Дополнительный запас оказался удачной ставкой и свел на нет предыдущие ошибки, накопленные по мере того, как космический аппарат преодолевал миллионы километров в космосе.

Первое включение инструментов BELA и MORE

Хотя многие приборы были включены на этапе космического полета, некоторые из них будут работать и во время пролета, обеспечивая еще один взгляд на запланированные научные исследования BepiColombo во время полета вокруг Меркурия. Магнитные приборы, приборы для мониторинга плазмы и частиц возьмут пробы окружающей среды до, во время и после максимального сближения.

Это также будет первый пролет, во время которого будут включены лазерный альтиметр BepiColombo (BELA) и радиотехнический эксперимент Mercury Orbiter Radio-science Experiment (MORE), хотя в случае с BELA только в целях функционального тестирования. Находясь на орбите Меркурия, BELA измерит форму поверхности Меркурия, а MORE изучит гравитационное поле и ядро Меркурия.

Когда будут сделаны и опубликованы снимки?

Сроки выпуска изображений могут быть изменены в зависимости от хода операций зонда в режиме реального времени и доступности изображений. Освещенная часть планеты попадет в поле зрения BepiColombo только через 13 минут после максимального сближения, когда зонд будет находиться на расстоянии около 1840 км. Наиболее визуально значимые изображения, показывающие детали поверхности Меркурия, будут получены между 13 и 23 минутами после максимального сближения.

Камеры делают черно-белые снимки с разрешением 1024 x 1024 пикселей. Благодаря своему расположению на космическом аппарате, они также снимают одну из солнечных батарей MTM и антенны MPO на переднем плане изображений. Когда BepiColombo пройдет мимо Меркурия, мы увидим, как планета появится в правом верхнем углу изображений M-CAM 3 и переместится в левый нижний.

Первые изображения будут загружены в течение нескольких часов после максимального сближения и будут доступны для публичного доступа со второй половины дня 20 июня. Самые близкие из них должны показать ряд важных геологических особенностей, включая крупные кратеры, вулканический и тектонический рельеф. Все изображения также будут опубликованы в Архиве планетарных наук ЕКА в последующие дни.