Ранним утром 20 октября с космодрома Куру во Французской Гвиане будет пущена ракета Ariane 5. Она выведет в космос автоматическую станцию BepiColombo. Носитель с полезной нагрузкой уже находятся на стартовой площадке в полной готовности к предстоящему пуску.
Цель миссии BepiColombo — Меркурий. Он является одной из наименее изученных планет Солнечной системы. За все время космической эры планету посетили лишь два аппарата NASA: Mariner 10, выполнивший три пролета Меркурия в 1974 – 1975 годах, и MESSENGER, работавший на его орбите с 2011 по 2015 год.
Несмотря на кажущуюся близость, до Меркурия очень сложно добраться. Причина этому — наше Солнце. Дело даже не в мощном излучении светила, а в его гравитации. Солнце будет притягивать любой запущенный к Меркурию космический аппарат, увеличивая его орбитальную скорость. Чтобы выйти на орбиту вокруг первой планеты, эту скорость необходимо как-то погасить.
К сожалению, возможности современной ракетной техники пока что не позволяют отправить станцию с достаточным количеством топлива для выполнения подобного тормозного маневра. Кроме того, у Меркурия нет атмосферы, что исключает возможность использования техники аэроторможения для погашения скорости.
Поэтому специалистам приходится рассчитывать траектории аппаратов таким образом, чтобы они использовали гравитацию внутренних планет для торможения. Подобные маневры серьезно затягивают время полета и существенно увеличивают стоимость меркурианских миссий. Так, чтобы выйти на орбиту вокруг Меркурия, аппарату MESSENGER потребовалось выполнить 6 гравитационных маневров: один у Земли, два у Венеры и три у самого Меркурия. Это заняло 6,5 лет, за которые станция преодолела 7,9 млрд км, что больше, чем расстояние от Земли до Плутона.
BepiColombo проделает схожий путь. Чтобы погасить скорость, миссии придется совершить девять гравитационных маневров: один у Земли, два у Венеры и шесть у Меркурия. Выход на орбиту вокруг первой планеты Солнечной системы должен состояться 5 декабря 2025 года.
Станция состоит из трех основных частей: перелетного модуля Mercury Transfer Module (MTM), аппарата Mercury Planetary Orbiter (MPO) и аппарата Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO).
Модуль MTM построен инженерами ESA и необходим для того, чтобы вывести исследовательские аппараты на орбиту вокруг Меркурия. Он оснащен двумя силовыми установками: электрореактивными и традиционными химическими двигателями. После выполнения своей задачи MTM будет отстрелен.
1150-килограммовый MPO также построен ESA. Аппарат будет заниматься изучением поверхности Меркурия. Для этого он оснащен 11 научными инструментами, в том числе камерой, набором спектрометров, детекторами частиц, акселерометром и лазерным альтиметром.
285-килограмовая станция MMO создана JAXA с целью изучения магнитосферы Меркурия. После выхода на околомеркурианскую орбиту она отделится от MPO и отправится в самостоятельный полет под управлением японских специалистов.
Основными задачами BepiColombo является изучение поверхности и внутреннего строения Меркурия, его магнитосферы и экзосферы, оценка распространенности водяного льда на дне никогда не освещаемых Солнцем полярных кратеров. Собранные во время миссии данные также будут использованы для проверки общей теории относительности Эйнштейна.
Ученые надеются, что BepiColombo позволит пролить свет на многие из тайн и загадок первой планеты. В их числе происхождение Меркурия и его аномальное строение. Большую часть внутреннего объема планеты (около 55%) занимает железоникелевое ядро. Для сравнения, на ядро Земли приходится лишь 17% от ее объема. По одной из версии, подобная диспропорция объясняется последствиями мощного столкновения случившегося на заре формирования Солнечной системы, в ходе которого Меркурий лишился большей части мантии и коры.
Запуск BepiColombo должен состояться 20 октября в 01:45 по всемирному времени. Прямая трансляция события будет доступна на сайте ESA: https://www.esa.int
