Космический аппарат BepiColombo готовится к четвёртому пролёту Меркурия
Команды Европейского космического агентства (ESA) и промышленности работали без устали в течение последних четырёх месяцев, чтобы преодолеть сбой, который не позволял двигателям космического аппарата BepiColombo работать на полную мощность. Несмотря на это, миссия ESA/JAXA продолжается по плану, и 4 сентября BepiColombo пролетит всего в 165 км от поверхности Меркурия.
Этот пролёт не только снизит скорость космического аппарата и изменит его направление, но также даст возможность сделать снимки и отрегулировать работу научных приборов на Меркурии до начала основной миссии.
BepiColombo был запущен в космос в октябре 2018 года, в его маршруте запланировано девять планетарных пролётов: один у Земли, два у Венеры и шесть у Меркурия, чтобы помочь выйти на орбиту вокруг Меркурия. После выхода на орбиту может начаться основная научная фаза миссии.
Предстоящий пролёт станет четвёртым по счету у Меркурия. Хотя он всегда был в расписании, BepiColombo приблизится к Меркурию примерно на 35 км ближе, чем планировалось изначально, благодаря новому маршруту, разработанному группой по динамике полёта ESA.
Меркурий — наименее исследованная каменистая планета Солнечной системы, в основном потому, что добраться туда крайне сложно. По мере того, как BepiColombo приближается к Солнцу, мощное гравитационное притяжение нашей звезды ускоряет космический аппарат по направлению к нему. А запущенный с Земли с большой энергией, BepiColombo движется слишком быстро, чтобы его можно было затормозить сразу на орбите вокруг Меркурия.
Преодоление обоих этих препятствий было бы чрезвычайно сложным с использованием только бортовых двигателей. Поэтому BepiColombo также использует гравитационные пролёты, чтобы потерять энергию и замедлиться достаточно, чтобы в конечном итоге попасть на орбиту вокруг Меркурия.
BepiColombo уникален тем, что состоит из двух научных орбитальных аппаратов, которые будут вращаться вокруг Меркурия — Mercury Planetary Orbiter ESA и Mercury Magnetospheric Orbiter Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Оба аппарата доставляются на планету с помощью Mercury Transfer Module (MTM).
В апреле 2024 года BepiColombo начал испытывать проблему, из-за которой электрические двигатели MTM не работали на полную мощность. Инженеры обнаружили неожиданные электрические токи между солнечной батареей MTM и блоком, отвечающим за извлечение энергии и её распределение по остальной части космического корабля.
Руководитель миссии BepiColombo из ЕКА Санта Мартинес пояснил: «После месяцев расследований мы пришли к выводу, что электрические двигатели MTM будут работать на уровне ниже минимальной тяги, необходимой для выхода на орбиту вокруг Меркурия в декабре 2025 года».
Команда Flight Dynamics ЕКА разработала новую траекторию, которая сохраняет базовую научную миссию на Меркурии, но позволяет космическому аппарату использовать меньшую тягу во время крейсерской фазы миссии. С этой новой траекторией BepiColombo, как теперь ожидается, прибудет на Меркурий в ноябре 2026 года.
Каждый из четвёртого, пятого (декабрь 2024 г.) и шестого (январь 2025 г.) пролётов Меркурия BepiColombo пройдёт согласно изначальному плану. Все три изменят скорость и направление космического аппарата, что приведет его в большее соответствие с орбитой Меркурия вокруг Солнца.
MTM запустит свои двигатели в сентябре-октябре 2024 года, чтобы вывести BepiColombo на новую траекторию. Четвёртый пролет приблизит BepiColombo к Меркурию ближе, чем планировалось, что помогает уменьшить тягу, необходимую для достижения пятого пролёта. Шестой пролёт будет использован для перехода на новую траекторию.
Ожидается, что после более поздней даты прибытия остальная часть миссии BepiColombo будет продолжаться по плану, и научные цели не будут затронуты. ESA ожидает, что в результате миссии будут получены те же научные результаты, а данные будут собраны набором из 16 инструментов на двух орбитальных аппаратах.
Десять из этих инструментов могут работать во время пролёта этой недели, давая ещё раз представление о том, какие научные открытия можно ожидать от основной миссии. Магнитные, плазменные и приборы для мониторинга частиц будут брать пробы окружающей среды до, во время и после сближения. Тестирование приборов во время пролётов имеет важное значение для научных групп, поскольку позволяет убедиться в корректной работе перед основной миссией.