Новости космоса и технологий. » Космос и астрономия » BepiColombo замедляется на Венере на пути к Меркурию

BepiColombo замедляется на Венере на пути к Меркурию

Опубликовал: Admin, 17-10-2020, 01:01, Космос и астрономия, 62, 0

BepiColombo замедляется на Венере на пути к Меркурию

Приближаясь к Венере с дневной стороны, проходя мимо планеты, используя гравитационное притяжение для замедления и продолжая движение на ночной стороне по курсу Меркурия: в четверг, 15 октября 2020 года, в 05:58 по центральноевропейскому времени космический корабль ЕКА BepiColombo пролетит мимо Венеры с расстояние примерно 10720 километров и передать часть своей кинетической энергии на нашу соседнюю планету, чтобы снизить свою скорость.

Спустя два года после запуска цель маневра - снизить орбиту BepiColombo вокруг Солнца к орбите Меркурия. Два орбитальных корабля Европейского космического агентства (ЕКА) и Японского космического агентства (ДЖАКСА) являются частью совместной миссии, которая достигнет этой точки после еще одного пролета Венеры в августе 2021 года. После шести близких пролетов над Меркурием миссия будет затем выйдите на орбиту внутренней планеты в конце 2025 года. На планетологи и инженеров из Немецкого аэрокосмического центра (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) и Института планетологии Мюнстерского университета пролет Венеры - еще одна возможность протестировать радиометр MErcury и тепловой инфракрасный спектрометр (MERTIS) от BepiColombo.

Вид на газовую оболочку Венеры с помощью инфракрасных датчиков

Облет Венеры и облет Земли и Луны, состоявшийся весной 2020 года, представляют собой космические маневры, используемые для проверки функциональности некоторых экспериментов на борту обоих орбитальных аппаратов и для калибровки датчиков и сигнальных цепей с использованием полученных данных. «Научные измерения также будут проводиться во время сближения и отбытия, а также при наиболее близком приближении к Венере», - говорят два человека, ответственные за прибор MERTIS, Йорн Хельберт из Института планетных исследований DLR и Харальд Хизингер из Института планетологии в Мюнстерский университет. «Наш спектрометр визуализации MERTIS, который мы создали вместе с промышленными и международными партнерами, будет снова использован для этих измерений», - говорит Хелберт.

MERTIS был в первую очередь разработан для измерения спектров породообразующих минералов на безатмосферной поверхности Меркурия. Но с помощью своих инфракрасных датчиков он также может заглядывать в плотную газовую оболочку Венеры до определенной глубины. «Мы уже ожидаем некоторых очень интересных открытий, и в 2021 году мы будем намного ближе к Венере», - добавляет Хизингер.

MERTIS - это инфракрасный спектрометр и радиометр с двумя датчиками неохлаждаемого излучения, которые чувствительны к длинам волн от 7 до 14 и от 7 до 40 микрометров соответственно. В ходе двух серий измерений, первая из которых начинается сегодня, MERTIS сделает почти 100000 отдельных изображений. Первая серия начнется по мере приближения космического корабля с расстояния примерно 14 миллиона километров от Венеры до расстояния 670000 километров. После паузы для проверки прибора вторая серия начнется на расстоянии 300000 километров, за 11 часов до пролета Венеры, и будет продолжаться до тех пор, пока BepiColombo не окажется почти в 120000 километров от Венеры за четыре часа до самого близкого подхода к пролету.

Венера как центр планетных исследований

Венера почти такая же большая, как Земля, но развивалась совершенно по-другому. Его атмосфера намного плотнее, почти полностью состоит из углекислого газа, и поэтому на планете очень сильный парниковый эффект. Это приводит к постоянной температуре поверхности около 470 градусов по Цельсию. Здесь нет воды, и поэтому считается, что на поверхности не может выжить ни одна жизнь.

Вполне возможно, что вулканы на Венере еще действуют. «Они могут быть обнаружены, например, через выделяемый ими диоксид серы», - говорит Хелберт. «После первых измерений, сделанных в 1960-х и 1970-х годах, около 10 лет назад, миссия ЕКА Venus Express зафиксировала значительное сокращение, более чем наполовину, концентрации диоксида серы. Венера буквально« пахнет »действующими вулканами. Теперь MERTIS может предоставить нам с новой информацией ". Эксперименты будут дополнены одновременными наблюдениями с японского венерианского орбитального аппарата Акацуки и с десятка профессиональных телескопов, а также информацией от астрономов-любителей с Земли.

Венера совсем недавно попала в центр внимания науки и средств массовой информации, когда группа астрономов использовала телескопы на Гавайях и в Чили, чтобы без всяких сомнений доказать присутствие на Венере газовых примесей фосфина (или монофосфана, химическая формула PH 3 ). Фосфин промышленно производится на Земле для использования в борьбе с вредителями, но также производится биологическими процессами в сапропеле или пищеварительном тракте позвоночных. Фосфин - очень короткоживущая молекула, поэтому на Венере или в ее атмосфере должен быть источник тока этой молекулы.

Предыдущее моделирование природных источников фосфина, таких как вулканизм, химические реакции после ударов метеоритов или разрядов молний, ​​не может объяснить измеренные концентрации. Вот почему возможность того, что фосфин вырабатывается микроорганизмами высоко в атмосфере Венеры, обсуждается планетологами. Это открытие может предполагать, что жизнь существует в умеренных «коврах-самолетах» сернокислых облаков, которые существуют на высотах от 40 до 60 километров. Однако сами авторы исследования ставят под сомнение эту идею и указывают на необходимость дальнейших измерений в будущем. В будущем Венера станет целью миссий ЕКА и НАСА.

Венера, экзопланета у нашего порога

MERTIS и другие пять активированных инструментов на борту орбитального аппарата «Меркурий» не смогут обнаружить какие-либо молекулы фосфина с расстояния пролета. Тем не менее, этот пролет представляет собой интерес с научной точки зрения, поскольку космический аппарат можно использовать для изучения Венеры, как если бы это была далекая внесолнечная планета, похожая на Землю, с твердой поверхностью и плотной атмосферой.

«Во время облета Земли мы изучили Луну, впервые в реальных экспериментальных условиях изучив спутник MERTIS в полете. Мы достигли хороших результатов», - говорит Гисберт Питер, менеджер проекта MERTIS в Институте оптических сенсорных систем DLR, который отвечал за проектирование и строительство MERTIS. «Теперь мы впервые направляем MERTIS на планету. Это позволит нам проводить сравнения с измерениями, выполненными до запуска BepiColombo, оптимизировать работу и обработку данных, а также получить опыт для разработки будущих экспериментов. "

Все эксперименты будут сосредоточены на измерении состава, структуры и динамики атмосферы Венеры, ионосферы планеты и - с использованием инструментов японской MMO (Mercury Magnetospheres Orbiter) - индуцированной магнитосферы Венеры.

Экономия топлива с планетарными облетами

После первого пролета BepiColombo над Землей 10 апреля 2020 года его облет Венеры призван продолжать замедлять космический корабль без использования топлива. Это необходимо для того, чтобы сжать орбитальный эллипс космического корабля в сторону круговой орбиты, которая в конечном итоге почти геометрически идентична орбите Меркурия. Космический корабль «падает» к Венере по спиральной орбите через внутреннюю часть Солнечной системы с различной скоростью в зависимости от его расстояния от Солнца. На Венере BepiColombo снизит свою гелиоцентрическую скорость на 37 километров в секунду (133500 км /ч). Облет состоится на расстоянии 116 миллионов километров от Земли. Венера в настоящее время опережает Землю по своей орбите и видна на восточном небе незадолго до рассвета.

Из-за сильного гравитационного притяжения Солнца полеты планет во внутренние области Солнечной системы могут быть выполнены только с очень сложными траекториями. Благодаря маневру в четверг относительная скорость космического корабля по сравнению с Меркурием снизится до 184 километра в секунду. В конце своего спирального полета между орбитами Земли и Меркурия BepiColombo будет вращаться вокруг Солнца почти с той же скоростью, что и Меркурий. Затем он будет легко захвачен гравитацией самой маленькой планеты в солнечной системе 5 декабря 2025 года и выйдет на полярную орбиту. BepiColombo был запущен 20 октября 2018 года на борту ракеты-носителя Ariane 5 с европейского космодрома в Куру.

Использование пролетных маневров было впервые реализовано во время миссии NASA Mariner 10 что позволило космическому кораблю совершить два дополнительных пролета над Меркурием после того, как он уже однажды пролетел мимо планеты. Расчеты производилисьde итальянским инженером и математиком Джузеппе «Бепи» Коломбо, профессором Падуанского университета. Коломбо был приглашен на конференцию по подготовке к миссии Mariner 10 в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, в 1970 году. Увидев первоначальный план миссии, он понял, что это очень точный первый облет мог позволить два дополнительных пролета Меркурия. Нынешняя европейско-японская миссия «Меркурий» была названа в его честь.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии