Η διαστημική αποστολή BepiColombo

Η διαστημική αποστολή BepiColombo

Η διαστημική αποστολή BepiColombo του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) εκτοξεύτηκε στις 20/10/2018 και έχει ως στόχο τη μελέτη του πλανήτη Ερμή. Αποτελεί την πρώτη ευρωπαϊκή αποστολή στον μικρότερο πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος, σε συνεργασία με τον Ιαπωνικό Οργανισμό Εξερεύνησης Αεροδιαστήματος (JAXA). Οι βασικοί στόχοι της αποστολής είναι η μελέτη της δομής του Ερμή, της μαγνητόσφαιράς του και της αλληλεπίδρασής της με τον ηλιακό άνεμο.

Η θέση του Ερμή στο Ηλιακό Σύστημα οδηγεί σε αρκετά προβλήματα κάθε προσπάθεια παρατήρησης του πλανήτη, καθώς βρίσκεται πολύ κοντά στον Ήλιο. Η μελέτη επομένως από απόσταση (με τηλεσκόπια), είναι αρκετά δύσκολη λόγω της λαμπρότητας του Ήλιου. Ακόμα όμως και μέσω διαστημοσυσκευών, εμφανίζονται και άλλες τεχνικές δυσκολίες. Θα θυμάστε ίσως από άρθρα μας για άλλες διαστημικές αποστολές ότι κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τους εκτελούν πρώτα διάφορους ελιγμούς γύρω από άλλα σώματα του Ηλιακού Συστήματος πριν φτάσουν στον προορισμό τους, έτσι ώστε να “κερδίσουν” ή να “χάσουν” την κινητική ενέργεια που απαιτείται και τελικά να τεθούν σε τροχιά. Στην περίπτωση του Ερμή, αυτό είναι αρκετά δυσκολότερο και πάλι λόγω της εγγύτητάς του στον Ήλιο, καθώς η συσκευή θα πρέπει να επιβραδυνθεί αρκετά ώστε να καταλήξει σε μια σταθερή τροχιά γύρω του1. Το BepiColombo θα είναι μόλις η δεύτερη αποστολή που θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Ερμή και η τρίτη που θα μελετήσει τον πλανήτη!

Το BepiColombo αποτελείται από δύο συσκευές, το Mercury Planetary Orbiter (MPO) και το Mercury Magnetospheric Orbiter (ΜΜΟ ή Mio). Το MPO μεταφέρει κάμερα, μαγνητόμετρο, φασματογράφους, όργανα μέτρησης ύψους και, μεταξύ άλλων, έχει ως στόχο να δημιουργήσει ψηφιακά μοντέλα της επιφάνειας του πλανήτη, να μελετήσει το εσωτερικό του αλλά και να ελέγξει τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Einstein2. Το ΜΜΟ μεταφέρει μαγνητόμετρο, ανιχνευτή σωματιδίων και όργανα για μέτρηση κυμάτων στο πλάσμα, καθώς και έναν ανιχνευτή για τη μελέτη της σκόνης στην τροχιά του Ερμή. Στόχος του (μεταξύ άλλων) είναι η μελέτη της μαγνητόσφαιρας του Ερμή και της αλληλεπίδρασής της τόσο με το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη όσο και με τον ηλιακό άνεμο. Οι δύο συσκευές (Εικόνα 1) μεταφέρονται από το Mercury Transfer Module (MTM).

Εικόνα 1: Καλλιτεχνική απεικόνιση του BepiColombo σε σύνθεση “πτήσης” (cruise configuration). Το ΜΤΜ (η συσκευή με τους δύο ηλιακούς συλέκτες) μεταφέρει το MPO (στη μεση, με έναν ηλιακό συλλέκτη) και το ΜΜΟ (κρυμμένο σε θερμική ασπίδα). Image Credit: ESA/ATG medialab.

Για την κατασκευή των τριών αυτών συσκευών χρειάστηκε πολλή έρευνα και ως προς τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν. Λόγω του ιδιαίτερου περιβάλλοντος (ναι, σωστά, λόγω της εγγύτητας στον Ήλιο), πολλά υλικά που “παραδοσιακά” χρησιμοποιούνται στην κατασκευή διαστημοσυσκευών δεν μπορούσαν να αξιοποιηθούν3. Το MPO, για παράδειγμα, θα πρέπει να αντέξει σε θερμοκρασία 450 βαθμών Κελσίου. Οι ηλιακοί συλλέκτες συνήθως λειτουργούν σε θερμοκρασίες μέχρι 140 βαθμούς Κελσίου. Για την αποστολή αυτή, έχουν ενισχυθεί με ανθρακονήματα4 που επιτρέπουν τη λειτουργία τους σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 200 βαθμών Κελσίου, αλλά ακόμα και έτσι θα πρέπει να έχουν κλίση περίπου 70 μοιρών ώστε να μειώνεται η ακτινοβολία που συλλέγεται και να μη λιώσουν. Και φυσικά, όλα τα υλικά έπρεπε να αντέχουν σε μεγάλες αλλαγές θερμοκρασίας! Στη σκοτεινή πλευρά του Ερμή, η θερμοκρασία μπορεί να είναι έως και 180 βαθμούς χαμηλότερη.

Έως τις αρχές του 2025, το BepiColombo έχει ήδη πραγματοποιήσει 1 διέλευση (flyby) της Γης, 2 διελεύσεις της Αφροδίτης και 6 διελεύσεις του Ερμή. Αναμένεται να τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Ερμή προς το τέλος του 2026. 

Επιπλέον υλικό (στα αγγλικά): 

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo/BepiColombo_factsheet

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo/Mercury_Magnetospheric_Orbiter

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo/Mercury_Planetary_Orbiter

  1. Οδηγούμαστε μάλιστα στο εξής “παράδοξο”. Αν και ο Ερμής είναι περίπου 10 φορές πιο κοντά στη Γη σε σχέση με τον Δία, είναι πιθανό δυο διαστημικές αποστολές να χρειαστούν τον ίδιο περίπου χρόνο για να φτάσουν στον πλανήτη-στόχο τους! ↩︎
  2. Λόγω της κοντινής απόστασης στον Ήλιο (και πάλι), υπάρχουν μετρήσιμες αποκλίσεις από τη Νευτώνεια φυσική στο περιβάλλον γύρω από τον πλανήτη (για παράδειγμα, στην κίνησή του). ↩︎
  3. Σχεδόν το 80% του εξοπλισμού μάλιστα χρειάστηκε να σχεδιαστεί από το μηδέν. ↩︎
  4. Χρησιμοποιώντας παρόμοια τεχνολογία με τα αγωνιστικά αυτοκίνητα στη Formula 1 ! ↩︎

Tags: Ερμής, BepiColombo, Δορυφόρος