В среду, 5 сентября 2024 года, в 00:48 по московскому времени космический аппарат BepiColombo, разработанный Европейским космическим агентством (ESA) совместно с Японским космическим агентством (JAXA), пройдет вблизи Меркурия. Миссия, стартовавшая в октябре 2018 года, позволит приблизиться к планете на расстояние всего в 165 км от ее поверхности.
Это один из девяти облетов планет, включенных в программу миссии, и четвертый пролет Меркурия, необходимый для коррекции траектории зонда перед началом орбитального исследования самой маленькой планеты в нашей Солнечной системе.
Несмотря на запланированный пролет, зонд приблизится к Меркурию на 35 км ближе, чем предусмотрено первоначальной траекторией. В апреле 2024 года у BepiColombo возникли неполадки, из-за которых двигатели не смогли функционировать в штатном режиме. Специалисты из ЕКА и промышленные партнеры миссии предприняли усилия по восстановлению тяги BepiColombo до уровня примерно в 90 процентов от первоначального. В результате этих действий траектория полета была скорректирована, что повлекло за собой перенос даты прибытия BepiColombo на орбиту Меркурия на один год.
Четвертый пролет позволит снизить скорость зонда и скорректировать траекторию его движения. Также это предоставит возможность получить снимки и убедиться в исправности научных приборов, установленных на борту.
Измененная траектория полета BepiColombo
Миссия BepiColombo включает в себя два отдельных научных аппарата, объединенные транспортным модулем Mercury Transfer Module (MTM): Mercury Planetary Orbiter от ЕКА и Mercury Magnetospheric Orbiter, разработанный Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA).
В апреле 2024 года на BepiColombo возникла неисправность, ограничивающая работу электрических двигателей MTM. Инженеры выявили аномальные электрические токи, возникающие между солнечной панелью MTM и блоком распределения энергии, который обеспечивает питание других систем космического корабля. Анализ данных, полученных с борт аппарата, показал, что эта проблема приводит к уменьшению доступной мощности для электрических двигательных установок.
В результате многомесячных исследований стало ясно, что электрические двигатели МТМ не смогут обеспечить достаточную тягу для вывода зонда на орбиту вокруг Меркурия в декабре 2025 года. В связи с этим, группа специалистов ЕКА по динамике полета предложила альтернативный вариант: была разработана новая траектория, позволяющая сохранить основные научные цели миссии на Меркурии, но при этом уменьшить требуемую тягу на этапе перелета.
Манёвры гравитационного маневра (МТМ) будут проводиться с сентября по октябрь 2024 года для корректировки траектории BepiColombo. Все следующие пролёты BepiColombo через Меркурий – четвёртый, намеченный на 4 сентября, пятый – в декабре 2024 года и шестой – в январе 2025 года – пройдут по запланированному графику с незначительными отклонениями. Каждый из этих трёх пролётов внесёт изменения в скорость и направление движения аппарата, при этом четвёртый пролёт позволит приблизиться к Меркурию и снизить мощность двигательной установки, требуемую для пятого пролёта. Шестой пролёт будет использован для перехода на новую траекторию, которая в конечном итоге отодвинет выход BepiColombo на орбиту вокруг Меркурия на год, до ноября 2026 года.
ЕКА подтвердило, что задержка не окажет влияния на научные задачи миссии BepiColombo. Десять из шестнадцати приборов на борту орбитального аппарата будут включены во время пролета, который состоится 4 сентября.
Данные инструменты предназначены для исследования магнитного поля, плазмы и частиц, и будут анализировать окружающую среду до, во время и после наиболее близкого сближения. Другие приборы не смогут функционировать, так как их обзор перекрыт конструкцией основного аппарата.
Благодаря этому, специалисты миссии получат информацию о ранее не исследованных областях поверхности Меркурия, куда будет невозможно добраться после выхода на орбиту. Кроме того, будет продолжена проверка функционирования оборудования.
Самый лучший вид на Меркурий в истории
Пока оба орбитальных аппарата BepiColombo находятся внутри модуля передачи, основная научная камера будет защищена экраном. В ходе пролетов изображения будут получать три камеры наблюдения (M-CAM), расположенные на пересадочном модуле.
Камеры позволяют получать черно-белые изображения с разрешением 1024×1024 пикселей и используются для мониторинга солнечной панели, антенны и магнитометрического манипулятора зонда, особенно в первые моменты после старта. По мере приближения BepiColombo к Меркурию, M-CAM 2 и M-CAM 3 начнут съемку через 2 минуты после достижения наименьшего расстояния, когда зонд будет находиться примерно в 200 км от поверхности планеты. В свою очередь, M-CAM 1 предоставит нам впечатляющие виды Меркурия во время удаления зонда.
Во время этого пролета BepiColombo впервые пройдет над полюсами Меркурия. Это позволит скорректировать траекторию зонда, учитывая наклон орбиты Меркурия относительно орбиты Земли. В результате будут получены первые впечатляющие изображения южного полюса планеты.
Изображения станут доступны для загрузки через несколько часов после пролета и будут опубликованы 5 сентября. На снимках, сделанных с близкого расстояния, можно будет увидеть крупные кратеры, складчатые хребты, лавовые равнины и другие особенности рельефа планеты. Первые научные данные, полученные в ходе пролета, будут обнародованы 13 сентября, после чего все изображения будут загружены в Архив планетарных наук.