BepiColombo

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
BepiColombo
BepiColombo spacecraft model.png
Оператор Европейское космическое агентство[1] и Японское агентство аэрокосмических исследований[1]
Стартовая площадка ELA-3
Ракета-носитель Ариан-5 ECA[2]
Запуск 20 октября 2018[2]
COSPAR ID 2018-080A
NSSDCA ID BEPICLMBO
SCN 43653
Технические характеристики
Масса 4100 кг и 2700 кг
Элементы орбиты
Наклонение 1,6 рад
Апоцентр 1500 км
Перицентр 480 км
sci.esa.int/bepic…​ (англ.)
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Анимация траектории BepiColombo с 20 октября 2018 года до 2 ноября 2025 года:

«БепиКоломбо» (англ. BepiColombo) — совместная автоматическая космическая миссия Европейского космического агентства (EKA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия. На орбиту планеты будут выведены два аппарата: Mercury Planetary Orbiter и Mercury Magnetospheric Orbiter.

Запуск в космос произошёл 20 октября 2018 года в 01:45 по UTC. Прибытие к Меркурию планируется 5 декабря 2025 года, после пролёта Земли, двух пролётов Венеры, и 6 пролётов Меркурия[3][4].

Название[править | править код]

BepiColombo назван в честь итальянского математика и инженера Джузеппе Коломбо из Падуанского университета в Италии. Он разработал теорию гравитационного манёвра, которая используется для полётов космических аппаратов к другим планетам. Коломбо участвовал в разработке трассы корабля Маринер-10, космического аппарата, вторым совершившим гравитационный манёвр (около Венеры).

Ход миссии[править | править код]

Фотография Меркурия во время первого пролёта
Сегодня 1511 день из 2600 дней полёта до выхода на орбиту Меркурия.
Выход на орбиту Меркурия ожидается через 2 года 11 месяцев 23 дня. Из всего пути: 58,1% завершено

EKA в содружестве с JAXA утвердили программу BepiColombo в 2008 году, в ходе которой планируется исследовать ближайшую к Солнцу планету — Меркурий[5]. Проектная стоимость программы 350 млн евро. Миссия будет состоять из двух космических аппаратов, работающих на разных орбитах.

Запуск был осуществлён с помощью ракеты-носителя Ариан-5[6] 20 октября 2018 года[7] с космодрома во Французской Гвиане.

Пролёт зонда Mercury Transfer Module миссии БепиКоломбо у Земли 10 апреля 2020 года

Для экономии топлива в течение полёта BepiColombo совершит девять гравитационных манёвров: один раз у Земли, дважды у Венеры и шесть раз у Меркурия[8].

Гравитационные манёвры[9]
Гравитационный манёвр Дата события (UTC) Результат
0 Запуск 20 октября 2018 успех
1 Пролёт Земли 10 апреля 2020 успех
2 Первый пролёт Венеры[10] 15 октября 2020 успех
3 Второй пролёт Венеры[11] 11 августа 2021 успех
4 Первый пролёт Меркурия[12] 2 октября 2021 успех
5 Второй пролёт Меркурия[13] 23 июня 2022 успех
6 Третий пролёт Меркурия 20 июня 2023
7 Четвёртый пролёт Меркурия 5 сентября 2024
8 Пятый пролёт Меркурия 2 декабря 2024
9 Шестой пролёт Меркурия 9 января 2025
10 Выход на орбиту Меркурия 5 декабря 2025

Полёт продлится 7,2 года. Прибытие в район Меркурия ожидается 5 декабря 2025 года[6]. Учёные ожидают, что обе станции смогут проработать в окрестностях Меркурия как минимум год. До сих пор единственными искусственными аппаратами, пролетевшими вблизи Меркурия, были американские «Маринер-10» (середина 1970-х; совершил три пролёта планеты и передал изображения планеты) и Мессенджер (запущен в 2004 году; совершил первый пролёт Меркурия в 2008, а на круговую орбиту вокруг Меркурия вышел в начале 2011[14]; завершил полёт в апреле 2015 года[15]).

Цели проекта «БепиКоломбо»[8]:

  • изучить состав поверхности Меркурия и окружающего его пространства;
  • оценить геологическую историю развития планеты;
  • изучить химический состав поверхности и её внутреннюю структуру;
  • проанализировать происхождение магнитного поля и исследовать его взаимодействие с солнечным ветром;
  • картировать распространённость водородсодержащих соединений и водяного льда в полярных областях.

Во время гравитационного манёвра у Земли, перелётный модуль Mercury Transfer Module миссии BepiColombo приблизился к поверхности нашей планеты на 12 689 км в 07:25 МСК 10 апреля 2020 года. В это время работали три селфи камеры на перелётном модуле MTM, шесть из одиннадцати приборов на борту аппарата Mercury Planetary Orbiter и семь датчиков трёх приборов аппарата Mercury Magnetospheric Orbiter. Кроме того, меркурианский радиометр и тепловой инфракрасный спектрометр (MERTIS) аппарата MPO с расстояния 700 тыс км провёл наблюдения Луны, зафиксировав максимальную температуру около 100 °C.

Во время пролётов у Венеры 15 октября 2020 года и 11 августа 2021 года планируется исследовать атмосферу Венеры приборами MPO — MERTIS и ультрафиолетовым спектрометром PHEBUS[16]. С помощью немецкого прибора MERTIS планируется подтвердить наличие в атмосфере Венеры фосфина[17][18], с помощью российского прибора МГНС (Меркурианский гамма- и нейтронный спектрометр) учёные попытаются найти в атмосфере Венеры пары воды[19].

15 октября «БепиКоломбо» совершил второй по счету и первый вблизи Венеры гравитационный манёвр, пройдя в 03:58 по Всемирному времени на минимальном расстоянии около 10 720 км от поверхности планеты. Во время пролёта камеры и большая часть научных инструментов была активна, исследуя атмосферу и магнитное поле Венеры[10].

Состав[править | править код]

BepiColombo представляет собой комплекс из трёх жёстко сцепленных совместно летящих космических аппаратов. Общие габариты комплекса 3,9 x 3,6 x 6,3 метров (~30 м в ширину с раскрытыми солнечными панелями транспортного модуля MTM), а вес составляет ~4,1 тонны, из которых ~1,4 тонны — топливо[6].

Mercury Transfer Module[править | править код]

Mercury Transfer Module (MTM), разработка Европейского космического агентства — перелётный модуль, который доставит к Меркурию аппараты MPO и MMO. Габариты модуля составляют 3,5 x 3,7 x 2,3 метров (~30 м в ширину с раскрытыми солнечными панелями), а вес — ~1100 килограмм. Энергией его обеспечивают две складные солнечные батареи по 14 метров длиной каждая и общей площадью 42 м². Такие большие панели потребовались из-за того, что им предстоит работать вблизи от Солнца и во избежание перегрева и деградации элементов панелей, панели будут ориентированы под непрямым углом к Солнцу, что снижает их КПД[6]. Модуль оснащён 4 маневровыми электрическими ракетными двигателями QinetiQ T6, работающими на ксеноне, и 24 двухкомпонентными жидкостными ракетными двигателями ориентации, работающими на паре монометилгидразин и MON3[en].

Mercury Planetary Orbiter[править | править код]

Mercury Planetary Orbiter (MPO), разработка Европейского космического агентства — аппарат для изучения поверхности и внутреннего строения планеты со слабо вытянутой полярной орбиты (400 км на 1500 км). В частности, планируется создание мультиволновой карты поверхности планеты. Вес аппарата составляет 1230 килограмм, из которых 85 кг приходится на научные приборы[6].

Содержит 11 научных приборов:

  • BELA (BepiColombo Laser Altimeter) — разработан Швейцарией и Германией;
  • ISA (Italian Spring Accelerometer) — разработан Италией;
  • MERMAG (Mercury Magnetometer) — разработан Германией и Великобританией;
  • MERTIS-TIS (Mercury Thermal Infrared Spectrometer) — разработан Германией;
  • MIXS (Mercury Imaging X-ray Spectrometer) — разработан Великобританией и Финляндией;
  • MORE (Mercury Orbiter Radio science Experiment) — разработан Италией и США;
  • SERENA (Search for Exosphere Refilling and Emitted Neutral Abundances (Neutral and ionised particle analyser)) — разработан Италией, Швецией, Австрией и США, содержит Strofio mass spectrometer из программы Discovery НАСА;
  • SIMBIO-SYS (Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory System) (High resolution and stereo cameras, visual and near infrared spectrometer) — разработан Италией, Францией и Швейцарией;
  • SIXS (Solar Intensity X-ray Spectrometer) — разработан Финляндией и Великобританией.

Научные приборы с российским участием в составе миссии[8]:

  • МГНС («Меркурианский гамма и нейтронный спектрометр») или MGNS (Mercury Gamma ray and Neutron Spectrometer)[20]. Предназначен для регистрации потоков нейтронов и гамма-квантов от поверхности планеты и в космическом пространстве[21]. Задачи: изучение элементного состава вещества поверхности Меркурия, что позволит уточнить представления об образовании и эволюции планеты; измерения отношения калия к торию и сопоставление этой величины с теми, что известны о других планетах земной группы, а также изучение полярных районов Меркурия и сопоставление их с полярными районами Луны[21]. Прибор разработан в отделе ядерной планетологии ИКИ РАН России[21].
  • PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy)[22] — ультрафиолетовый спектрометр для измерения состава и динамики экзосферы Меркурия. Головной разработчик — Национальный центр космических исследований Франции. Разработка отдела физики планет ИКИ РАН — входной оптический блок с системой наведения прибора в заданном направлении. Также в разработке участвует Япония.
  • PICAM (англ. Planetary Ion Camera) — панорамный энерго-масс-спектрометр положительно заряженных ионов в составе плазменного комплекса SERENA (англ. Search for Exospheric Refilling and Emitted Natural Abundances), совместная разработка учёных Австрии, Франции и России. Главная задача эксперимента — исследования потока ионов с поверхности планеты и ионов солнечного ветра в магнитосфере Меркурия, и таким образом, изучение грунта Меркурия и его взаимодействия с экзосферой планеты. Цели эксперимента — определить химический состав грунта, изучить физические процессы выброса с поверхности нейтральных частиц и измерить потоки магнитосферных ионов, которые возвращаются на поверхность; понять, существует ли у Меркурия ионосфера и каким образом происходит конвекция плазмы вблизи него, прояснить структуру магнитосферы и особенности её взаимодействия с солнечным ветром. Вклад ИКИ РАН — разработка электронно-оптической схемы.

Mercury Magnetospheric Orbiter[править | править код]

Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), разработка Японского агентства аэрокосмических исследований — аппарат для исследования магнитного поля и магнитосферы Меркурия с высокоэллиптической полярной орбиты (400 км на 12 000 км). Вес аппарата составляет 255 килограмм, из которых 45 кг приходится на научные приборы[6].

Содержит пять научных приборов.

  • MPPE (Mercury Plasma Particle Experiment)
  • MGF (Magnetic Field Investigation)
  • PWI (Plasma Wave Investigation)
  • MDM (Mercury Dust Monitor)

Приборы с российским участием в составе миссии[8]:

  • MSASI (Mercury Sodium Atmospheric Spectral Imager)[23] — камера наблюдения в лучах натрия, разрабатываемая в кооперации России и Японии. Главная задача прибора — определение причин появления натрия в экзосфере Меркурия. Российский вклад — блок оптико-механической развёртки для получения изображения — разработан в отделе физики планет ИКИ РАН.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 BepiColombo factsheetЕвропейское космическое агентство.
  2. 1 2 Макдауэлл Д. Jonathan's Space ReportМеждународный космический университет.
  3. BepiColombo Factsheet (англ.). European Space Agency (6 июля 2017). Дата обращения: 6 июля 2017. Архивировано 10 сентября 2017 года.
  4. BepiColombo Launch Rescheduled for October 2018 (англ.). European Space Agency (25 ноября 2016). Дата обращения: 14 декабря 2016. Архивировано из оригинала 19 марта 2017 года.
  5. Роман Фишман. У Солнца под боком // Популярная механика. — 2018. — № 11. — С. 38—41.
  6. 1 2 3 4 5 6 BepiColombo Fact Sheet (англ.). Европейское космическое агентство (2016). Дата обращения: 25 июля 2016. Архивировано 20 мая 2016 года.
  7. Joint mission blasts skyward to Mercury (англ.). BBC News (20 октября 2018). Дата обращения: 20 октября 2018. Архивировано 19 октября 2018 года.
  8. 1 2 3 4 Интеграция российских приборов в состав научной нагрузки аппаратов к Меркурию практически завершена. Пресс-центр ИКИ РАН (4 мая 2017). Дата обращения: 5 мая 2017. Архивировано из оригинала 15 мая 2017 года.
  9. Home — BepiColombo — Cosmos (англ.). www.cosmos.esa.int. Дата обращения: 17 ноября 2019. Архивировано из оригинала 20 июня 2019 года.
  10. 1 2 Александр Войтюк. «БепиКоломбо» совершил первый гравитационный манёвр вблизи Венеры. N+1 (15 октября 2020). Дата обращения: 17 октября 2020. Архивировано 20 октября 2020 года.
  11. Solar Orbiter spacecraft sends postcard from Venus in flyby video (англ.). www.space.com. Space. Дата обращения: 2 октября 2021. Архивировано 19 августа 2021 года.
  12. https://twitter.com/esaoperations/status/1444250893373878272. Twitter. Дата обращения: 2 октября 2021. Архивировано 2 октября 2021 года.
  13. ESA - Second helpings of Mercury. Дата обращения: 24 июня 2022. Архивировано 14 июля 2022 года.
  14. Зонд «Мессенджер» успешно вышел на орбиту вокруг Меркурия. РИА Новости (18 марта 2011). Дата обращения: 19 февраля 2021. Архивировано 21 марта 2011 года.
  15. НАСА разбило станцию Messenger о поверхность Меркурия (рус.), Lenta.ru (30 апреля 2015). Архивировано 30 августа 2020 года. Дата обращения: 26 июня 2020.
  16. Облёт Земли открывает новые научные возможности для BepiColombo, 01 мая 2020
  17. «БепиКоломбо» поищет фосфин на Венере Архивная копия от 24 сентября 2020 на Wayback Machine, N+1 2020
  18. BepiColombo may be able to search for signs of life as it passes Venus Архивная копия от 4 октября 2020 на Wayback Machine, 16 September 2020
  19. Российский прибор аппарата Bepicolombo проверит наличие паров воды в атмосфере Венеры Архивная копия от 17 октября 2020 на Wayback Machine, Интерфакс 8 октября 2020
  20. Меркурианский гамма и нейтронный спектрометр МГНС для проекта ЕКА «БепиКоломбо». Отдел №63 «Ядерной планетологии». ИКИ РАН. Дата обращения: 5 мая 2017. Архивировано 18 августа 2018 года.
  21. 1 2 3 Российский гамма- и нейтронный спектрометр проводит исследования Меркурия
  22. Ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS. ИКИ РАН. Отдел физики планет и малых тел Солнечной системы. Дата обращения: 5 мая 2017. Архивировано из оригинала 13 мая 2017 года.
  23. Камера наблюдения в лучах натрия MSASI. ИКИ РАН. Отдел физики планет и малых тел Солнечной системы. Дата обращения: 5 мая 2017. Архивировано из оригинала 5 мая 2017 года.

Ссылки[править | править код]