Миссия зонда BepiColombo

Космический аппарат BepiColombo является примером преимущества интернационального освоения космоса.

Общие сведения

BepiColombo — первая в Европе миссия на Меркурий. Планируется что BepiColombo достигнет Меркурия в конце 2025 года. Ему предстоит выдержать температуру свыше  450° C и в течении года собрать данные. Миссия состоит из двух космических аппаратов: Планетарного Орбита Меркурия (MPO) и Орбита магнитосферы Меркурия (MMO). BepiColombo — совместная миссия ESA и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), выполненная под руководством ESA.

Первоначально проект возник в 2008 году под эгидой Японского и Европейского космических агентств (JAXA и ESA). В 2012 году к нему подключились НАСА и ASI – Итальянское космическое агентство. В какой-то момент миссия зонда BepiColombo по изучению Меркурия – ближайшей к Солнцу планеты – оказалась под угрозой срыва. На начальном этапе страны-разработчики переоценили свои технические и финансовые возможности и поэтому срок его реализации несколько раз переносился. Стоял даже вопрос о полном сворачивании программы.

Особенности изучения Меркурия

Самая маленькая планета Солнечной системы изучена слабо. Только «Маринер-10» и «Мессенджер» смогли посетить ее окрестности. Чтобы обеспечить детальное исследование космический аппарат должен выйти на круговую орбиту этого небесного тела и провести на ней серии различных экспериментов. По мнению ученых, такой зонд должен выдерживать длительное воздействие температур более 450°C и противостоять сильному солнечному ветру. Кроме того, необходимо оптимизировать траекторию полета таким образом, чтобы гравитационное поле Земли, Венеры и Меркурия позволили преодолеть притяжение Солнца и вывели космический аппарат на орбиту спутника этой небольшой планеты.

Миссия экспедиции

Задача, поставленная учеными, заключается в доставке к цели двух исследовательских станций. Одна из них – Mercury Planetary Orbiter будет работать на орбите в 400–1500 км. Траектория движения второй – Mercury Magnetospheric Orbiter – станет более вытянутой: ее перицентр составит 400 км, а апоцентр – 12 000 км.

Разработка первой станции возложена на ESA, при участии России, второй – на JAXA. Доставить их на орбиту должен транспортный модуль Mercury Transfer Module. Старт планировался с использованием российской ракеты-носителя «Союз-У» и разгонного блока «Фрегат». Затем организаторы решили переориентироваться на «Ариан-5». Однако по последней информации Россию попросили зарезервировать один из носителей типа «Союз-У».

Основные цели

В ходе экспедиции планируется:

— получить данные о происхождении и этапах эволюции Меркурия;

— исследовать географию и геологию планеты, ее кратеров;

— составить подробную картографию, переслав заснятые и полученные материалы на Землю;

— провести исследования экзосферы, ее состав и динамику происходящих в ней процессов;

— изучить магнитосферу планеты, особенности ее формирования и причины изменений;

— осуществить проверку отдельных постулатов общей теории относительности Эйнштейна путем осуществления высокоточных замеров вблизи Солнца.

Основные характеристики станции

Общая масса аппарата, выводимая в космос, составляет приблизительно три тонны. Половина веса приходится на горючее, а остальное – на две орбитальные станции и транспортировочный модуль. Последний оборудован химическими двухкомпонентными двигателями, которые будут использоваться на орбите Земли и в экстренных случаях. Для маршевого режима и коррекции курса предназначены ионные установки. Задача транспортного модуля – обеспечить доставку орбитальных станций к Меркурию и их бесперебойное питание электроэнергией в процессе полета. Собственного научного оборудования он не имеет и после прибытия на место будет отстыкован.

Бортовая комплектация

Mercury Planetary Orbiter несет на своем борту 11 приборов. В их число входят: лазерный высотометр, акселерометр, магнитометр, различного вида спектрометры, анализаторы частиц, тепловизоры и различного вида фотоаппаратура. Инструментарий разрабатывается в Германии, Италии, России, США и еще ряде стран Европы. Масса станции составляет 1150 кг. Mercury Magnetospheric Orbiter будет снабжен пятью группами оборудования, общим весом в 40 кг, разработанными в основном в Японии. Эта станция представляет собой восьмиугольную призму, имеющую длину 1,8 м и ширину 0,9 м. Она предназначена для изучения солнечного ветра и магнитосферы планеты.

Хронология событий

Старт космического аппарата состоялся в ночь на 20 октября 2018 года с экваториального космодрома Куру, расположенного во Французской Гвиане. Транспортному модулю, чтобы набрать необходимую скорость, придется еще раз пролететь рядом с Землей. С Венерой также предстоит встретиться дважды. Первое свидание с Меркурием произойдет в конце 2025 года. Дальше состоится еще пять встреч, и только во время последней встречи станции выйдут на расчетные орбиты и приступят к выполнению своей основной миссии по изучению планеты, которая продлится один год.

В самой крупной вакуумной камере Европы выполняется тестирование межпланетных зондов по изучению планеты Меркурий в рамках проекта BepiColombo.