Космический зонд BepiColombo, совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), начал процесс снижения на низкую орбиту Меркурия. 3 сентября наземные службы подтвердили успешное отделение двигательного модуля от основной части аппарата. Это событие ознаменовало переход миссии в финальную стадию после восьми лет нахождения в космосе.
Особенности пути к самой близкой к Солню планете
Путешествие к Меркурию традиционно считается одной из самых сложных задач в астронавтике. Из-за близости планеты к Солнцу космический корабль при движении от Земли фактически «падает» под воздействием огромной гравитации центральной звезды. Основная трудность заключается не в достижении цели, а в торможении, для которого требуется значительное количество топлива. Для контроля скорости BepiColombo выполнил серию из девяти маневров гравитационного содействия: один раз вокруг Земли, дважды вокруг Венеры и шесть раз вокруг Меркурия. Общий пройденный путь аппарата составил около 9,9 миллиарда километров (6 миллиардов миль).
Изначально прибытие зонда планировалось на прошлый год, однако из-за сбоя в работе двигательной установки миссию пришлось перенаправить для экономии энергии, что сдвинуло сроки почти на год. Несмотря на эти трудности, по данным телеметрии, аппарат функционирует штатно.
Разделение зонда и будущие исследования
По прибытии на место BepiColombo разделится на два отдельных модуля. Первый — Mercury Planetary Orbiter (MPO) — предназначен для изучения поверхности и внутренней структуры планеты. Второй — Mercury Magnetospheric Orbiter, известный как Mio, сфокусируется на исследовании магнитного поля и разреженной атмосферы Меркурия. Это первый случай в истории, когда две исследовательские станции будут вращаться вокруг планеты одновременно, что позволит получить максимально полные данные.
Mio займет высокую эллиптическую орбиту с прохождением через полюса, а MPO перейдет на более низкую орбиту, достигнув финальной позиции в марте 2027 года. Перед началом полноценной научной программы, запланированной на апрель 2027 года, аппаратам предстоит пройти серию подготовительных процедур, включая развертывание защитного экрана Mio.
Научные задачи и изучение экстремальных условий
Условия на Меркурии крайне суровы: дневная температура поверхности превышает 430 градусов Цельсия (800 градусов по Фаренгейту), тогда как ночью из-за отсутствия атмосферы она опускается до -180 градусов Цельсия (-290 градусов по Фаренгейту). Аппаратам предстоит выдерживать регулярные перепады температур.
Ученые рассчитывают получить ответы на фундаментальные вопросы, включая:
- Причины наличия у Меркурия необычайно крупного железного ядра относительно размеров планеты.
- Механизмы существования льда в постоянно затененных кратерах на полюсах, несмотря на высокие температуры.
- Природу наличия собственного магнитного поля, что делает Меркурий единственной скалистой планетой, помимо Земли, с такой особенностью.
- Происхождение таинственных поверхностных углублений, называемых «пустотами» (hollows).
Данные миссии помогут лучше понять процессы формирования и эволюции планет земной группы. Кроме того, близость Меркурия к Солнцу позволяет использовать его орбитальные параметры для проверки общей теории относительности Эйнштейна, в частности для анализа гравитационного искажения пространства-времени.
История создания и технические вызовы
Миссия носит имя итальянского ученого Джузеппе (Беппи) Коломбо, который разработал метод гравитационных маневров, ставший фундаментом для современных межпланетных перелетов. До настоящего момента Меркурий посещали лишь дважды, и оба раза это были аппараты NASA. Путь к планете оказался особенно тернистым: аппарату пришлось преодолеть более 200 миллионов километров от Земли, а общая протяженность траектории с учетом сложной системы гравитационных «пращей» между небесными телами составила те самые 9,9 миллиарда километров, необходимых для того, чтобы «затормозить» зонд в условиях мощного притяжения Солнца.
Особенности работы оборудования
Важным нюансом является то, что полноценные научные наблюдения не стартуют сразу после выхода на орбиту. Помимо развертывания критически важного солнцезащитного экрана модуля Mio, инженерам предстоит провести калибровку систем в условиях экстремальных перепадов температур, к которым адаптированы приборы зонда. Именно способность BepiColombo выдерживать ежедневные циклы смены температурных режимов является одним из главных инженерных достижений миссии, открывающим путь к исследованию не только состава поверхности, но и глубинных тайн формирования Солнечной системы в целом.
