Европейско-японский зонд BepiColombo 4 сентября в четвёртый раз пролетит в непосредственной близости от Меркурия. Однако из-за проблем с двигателями аппарат сможет выйти на орбиту планеты на 11 месяцев позже запланированного изначально срока. Ожидалось, что BepiColombo достигнет орбиты в декабре 2025 года, но теперь учёные сообщили, что сделать это удастся не ранее ноября 2026 года.

Источник изображения: ESA

Зонд BepiColombo был запущен в космическое пространство с помощью ракеты-носителя Ariane 5 в 2018 году. Аппарат предназначен для исследования Меркурия, а его путь к планете изначально включал в себя один полёт вокруг Земли, два пролёта над Венерой и шесть над самим Меркурием.

Однако первоначальный план пришлось пересмотреть, поскольку из-за произошедшего в апреле этого года сбоя двигатели зонда больше не работают на полную мощность. Инженеры миссии обнаружили «неожиданные электрические токи» между солнечной батареей модуля Mercury Transfer Module (MTM) и устройством, которое отвечает за распределение энергии между модулями зонда.

«После нескольких месяцев изучения ситуации мы пришли к выводу, что двигатели MTM будут работать с тягой ниже минимальной, необходимой для выхода на орбиту вокруг Меркурия в декабре 2025 года», — заявил недавно глава миссии BepiColombo в Европейском космическом агентстве (ESA) Санта Мартинес (Santa Martinez).

Отмечается, что проблема с двигателями BepiColombo не ставит под угрозу реализацию всей миссии. Инженерам удалось спланировать новую траекторию полёта с учётом того, что двигатели аппарата не могут работать на полную мощность. В соответствии с новым планом сегодня аппарат пролетит на 35 км ближе к Меркурию, чем планировалось изначально, за счёт чего в рамках пятого пролёта над поверхностью не потребуется включение двигателей на полную мощность. Во время шестого пролёта зонд выйдет на новую траекторию, которая позволит достигнуть орбиты Меркурия в ноябре 2026 года.

Миссия BepiColombo состоит из двух орбитальных аппаратов, разработанных ESA и Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA). В общей сложности они несут на себе 16 научных инструментов. После выхода на орбиту Меркурия аппараты разделятся и в течение года будут использоваться для изучения планеты. В случае успеха миссия может быть продлена ещё на год.

Результат сотрудничества Евросоюза и Японии — зонд BepiColombo, предназначенный для изучения Меркурия, — совершил близкий пролёт мимо планеты 19 июня, сняв поверхность, испещрённую кратерами. В ходе миссии были получены как фото, так и видеоматериалы.

Источник изображения: ESA

Совместная европейско-японская миссия стартовала в 2018 году. В ходе путешествия BepiColombo полагается на гравитацию Земли, Венеры и Меркурия, чтобы замедлиться достаточно для того, чтобы перейти с орбиты вокруг Солнца на орбиту вокруг Меркурия в 2025 году. Последний из подобных, рассчитанных с учётом гравитации манёвров имел место в понедельник — BepiColombo пролетел в 236 км от поверхности Меркурия. Учёные использовали возможность для съёмки его поверхности.

Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало первые из снимков менее чем через 24 часа после максимального сближения, состоявшегося в понедельник, в 22:34 по московскому времени. На снимках видны кратеры, древние вулканические выступы и застывшие потоки лавы, а также кратер, только что получивший название в честь ямайской и британской художницы Эдны Мэнли (Edna Manley) — он будет представлять интерес для учёных в будущем из-за разнообразных следов вулканической активности.

Источник изображения: ESA

Кроме того, космический аппарат снял систему уступов Beagle Rupes, простирающуюся на 600 км, она сформировалась миллиарды лет назад в ходе охлаждения и деформации коры Меркурия. Система была открыта ещё в прошлом десятилетии и теперь учёные намерены сравнить старые снимки NASA с теми, что сделаны BepiColombo. Также на фото имеются ударные кратеры с застывшей лавой — они появились в первый миллиард лет существования планеты, когда она была всё ещё очень тектонически активной. По мнению учёных, регион очень интересен, поскольку демонстрирует следы сложных взаимодействий, которые происходили, когда планета остывала и буквально сжималась, в результате чего рельеф на поверхности заметно менялся — в дальнейшем следы этих процессов будут изучаться с орбиты.

Сегодня зонд Европейского космического агентства (ESA) BepiColombo совершит очередной гравитационный манёвр около своей целевой планеты — Меркурия. Манёвр поможет космическому аппарату снизить скорость, чтобы через два с половиной года выйти на орбиту Меркурия.

Источник изображений: ESA

Это будет третий пролёт BepiColombo мимо Меркурия, и в 22:34 по МСК космический аппарат пронесётся мимо планеты на крайне близком расстоянии всего в 236 км. Это ближе, чем орбита двух орбитальных аппаратов зонда, которые отделятся от него во время основной миссии. Однако главная цель пролёта заключается не в том, чтобы сделать потрясающие крупные планы поверхности Меркурия, а в том, чтобы замедлить зонд с помощью гравитации Меркурия, чтобы он мог выйти на орбиту планеты в конце 2025 года.

«Так как Земля вращается вокруг Солнца, наш космический аппарат стартовал со слишком большим количеством энергии. Чтобы быть захваченными Меркурием, ему нужно замедлиться, и мы используем гравитацию Земли, Венеры и Меркурия, чтобы сделать это», — сказал в официальном заявлении эксперт ESA по динамике полёта Фрэнк Будник (Frank Budnik).

Миссия BepiColombo, совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), является лишь третьим в истории космическим аппаратом, который взглянет на Меркурий, самую близкую к Солнцу планету. Хотя Меркурий в среднем в 10 раз ближе к Земле, чем Юпитер, для того чтобы добраться до планеты, требуется столько же времени, сколько и для того, чтобы добраться до газового гиганта. Это связано с тем, что космический аппарат, находящийся на Меркурии, должен постоянно тормозить против мощного гравитационного притяжения Солнца. Для этого BepiColombo, запущенный в 2018 году, совершает тщательно рассчитанные пролёты мимо планет на своём пути, находясь на орбите Солнца. Ранее зонд дважды пролетал мимо Меркурия — в октябре 2021 года и в июле 2022 года. До этого космический аппарат также один раз посетил Землю и дважды Венеру.

«Когда BepiColombo начнёт ощущать гравитационное притяжение Меркурия, он будет двигаться со скоростью 3,6 км/с по отношению к планете. Это чуть больше половины скорости, к которой он приблизился во время двух предыдущих пролётов Меркурия. Пролёт ещё больше уменьшит скорость космического аппарата относительно Солнца на 0,8 км/с и изменит его направление на 2,6 градуса», — добавил Будник. Прежде чем BepiColombo станет достаточно медленным для захвата скалистой планетой, которая лишь немного больше земной луны, произойдёт ещё три пролёта Меркурия: в сентябре 2024 года, в декабре того же года и последний — в январе 2025 года.

Поскольку некоторые приборы космического аппарата будут работать во время пролёта, учёные с нетерпением ждут возможности использовать эту возможность для проведения измерений среды вокруг Меркурия. BepiColombo также несёт три камеры наблюдения с низким разрешением, которые во время пролёта будут делать черно-белые снимки малоизученной скалистой планеты. «Предыдущие два пролёта Меркурия уже дали интересные научные результаты», — сказал Йоханнес Бенкхофф (Johannes Benkhoff), научный сотрудник проекта BepiColombo в ЕSА. Например, зонд провёл первые в истории измерения слабой южной внутренней магнитосферы планеты и выявил состав заряженных частиц в этой области.

Космический аппарат BepiColombo состоит из двух орбитальных аппаратов, которые в настоящее время путешествуют по Солнечной системе, состыкованные друг с другом. В результате этого некоторые приборы зондов закрыты во время полёта. Тем не менее, во время сегодняшнего пролёта два прибора, предназначенные для измерения формы поверхности Меркурия и изучения его гравитационного поля, впервые соберут данные. Основные камеры орбитального аппарата с высоким разрешением, к сожалению, пока недоступны.

Космический аппарат Solar Orbiter показал, как Меркурий пролетел перед солнечным диском. Маленький тёмный шарик в треть от размеров Земли кажется ничтожно крошечным на фоне Солнца, диаметр которого составляет 1,392 млн км.

Источник изображений: esa.int

Solar Orbiter зафиксировал прохождение планеты несколькими приборами. На изображении с прибора PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), предназначенного для наблюдения за магнитным полем звезды, Меркурий похож на движущееся солнечное пятно (анимация ниже).

Построенная для наблюдения за солнечной короной камера Extreme Ultraviolet Imager показала планету, когда она уже вышла за пределы солнечного диска и оказалась на фоне структур газообразного вещества в атмосфере звезды.

Наконец, Меркурий показался и на изображении с прибора SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment), который демонстрирует различные слои солнечной атмосферы.

Из всех планет Солнечной системы Меркурий ближе всех к Солнцу — полный оборот вокруг звезды он совершает за 88 земных суток. Планета почти лишена атмосферы, поэтому на её поверхности отмечаются значительные перепады температуры. Исследованием Меркурия занимается запущенный японским и европейским космическими агентствами аппарат BepiColombo — очередной пролёт мимо планеты он совершит в июне. А в апреле Solar Orbiter в очередной раз подойдёт к Солнцу на близкое расстояние.