https://tass.ru/kosmos/5691482
20 октября с космодрома во Французской Гвиане стартует миссия BepiColombo — два зонда к Меркурию.
Миссия Европейского космического агентства и Японского агентства аэрокосмических исследований необычна хотя бы потому, что станет всего лишь третьей попыткой отправить зонд к ближайшей планете от нашей звезды. Это не идет ни в какое сравнение с удаленным от нас примерно на такое же расстояние Марсом, вокруг которого прямо сейчас кружит целая группировка спутников, а поверхность обследуют два вездехода.
На первый взгляд, изучать Меркурий удобнее, чем другие планеты. Меркурий делает оборот вокруг Солнца всего за 88 суток, поэтому они с Землей чаще "догоняют" друг друга на орбите, подобно бегунам на внутренних беговых дорожках стадиона. Но даже к далеким Юпитеру и Сатурну отправить космический аппарат намного проще. Дело в том, что Земля огибает Солнце на огромной скорости, которую приобретает и любой взлетевший с нее корабль. Как камень в праще, этот корабль тянет вовне.
Чтобы попасть на Меркурий, сначала нужно как-то погасить скорость, полученную из-за вращения Земли, потом снова разогнаться (добираться-то далеко), а в конце пути — снова затормозить. Как правило, торможение осуществляется за счет гравитации планеты, к которой подлетел аппарат. Но Меркурий сравнительно мал — даже спутники газовых гигантов Ганимед и Титан превосходят его размерами, — поэтому его гравитация составляет лишь немногим больше трети земной.
Скорость можно погасить и двигателями, но тогда зонд придется загрузить топливом, и разогнать его будет намного сложнее. До сих пор ни один аппарат не может достигнуть планеты напрямую — только через серию сложных гравитационных маневров с помощью других небесных тел. Концепцию таких маневров разработал математик Джузеппе Коломбо, это его имя носит нынешняя миссия к Меркурию.
Маршрут BepiColombo напоминает траекторию шарика в колесе для рулетки: аппарат будет ускоряться за счет гравитационных полей Земли и Венеры, а в перерывах между сближениями с планетами — нарезать огромные, но постепенно сужающиеся круги вокруг Солнца. Дорога займет целых семь лет, больше, чем до расположенного втрое дальше пояса астероидов между Марсом и Юпитером, но это самый простой путь.
Расчетов и телескопов недостаточно
Но усилия того стоят. Меркурий — загадочный и странный мир. У него нет атмосферы, на солнечной стороне температура доходит до 430°С, на теневой опускается до –190°С, но уже на глубине полутора метров почти одинакова везде и довольно близка к земной.
Один оборот вокруг оси Меркурий делает примерно за 59 суток, а вокруг Солнца — за 88 суток. Из-за соотношения этих циклов Солнце встает над одной и той же точкой поверхности не каждый день, а однажды за два местных года (раз в 176 земных суток). Из-за этого Солнце на горизонте идет то с востока на запад, то с запада на восток. Ничего похожего нет ни на одной другой планете нашей системы.
Многие характеристики Меркурия долго оставались загадкой. Автоматическая станция Mariner 10, пролетавшая мимо планеты в 1974–1975 годах, засекла слабое магнитное поле. Это натолкнуло ученых на мысль о твердом металлическом ядре. Но в первой половине 2010-х годов аппарат Messenger точно измерил параметры вращения Меркурия — выходило, что планета вращается как тело с жидким ядром, притом рекордно большим, в три четверти ее диаметра.
Структура Меркурия противоречит всем моделям формирования планет. Вначале ученые предположили, что тот столкнулся с другой планетой и мантию просто унесло в космос, поэтому-то ядро такое непропорционально большое. Но гамма-спектрометр на Messenger показал: на Меркурии много легких металлов, а при столкновении они бы просто испарились. Стало ясно, что расчетов и наблюдений в телескопы недостаточно — нужны исследования на месте.
Около 20 лет назад европейское, японское и российское космические агентства задумали совместную миссию. Один зонд (Mercury Planetary Orbiter) должен был изучать с орбиты саму планету. Второй (Mercury Magnetospheric Orbiter) — ее магнитосферу, а третий аппарат ("Меркурий-П") — впервые в истории сесть на поверхность. К сожалению, из-за посадочного модуля вся миссия стала слишком дорогой, и от него отказались. НПО им. Лавочкина отложило проект "Меркурий-П" на период после 2031 года. Как правило, такой длинный перенос значит, что проект вообще не осуществится.
Европейцы и японцы, несмотря на задержки, свои аппараты подготовили. Зонды полетят вместе, а у Меркурия разделятся и выйдут на разные орбиты. Mercury Planetary Orbiter — основная часть миссии. Масса зонда — 1230 кг, на нем установлены 11 приборов, включая камеры и оптические инструменты, работающие в разных диапазонах.
Инженерам нужно было придумать, как защитить технику от жара: на орбите Меркурия Солнце греет почти в семь раз сильнее, чем на орбите Земли. Зонд покрыли отражающими зеркалами, но этого мало, так что он будет постоянно вращаться — так лучше отводится тепло. Вдобавок Mercury Planetary Orbiter будет летать на орбите под прямым углом к экватору (на высоте от 480 до 1500 км) — это тоже снизит нагрев.
Mercury Magnetospheric Orbiter весит куда меньше (285 кг) и несет пять групп инструментов. Они будут анализировать заряженные частицы солнечного ветра, отклоняемые магнитосферой Меркурия, и таким образом определят ее параметры максимально точно. Чтобы четче прояснить границы магнитосферы, аппарат будет иметь вытянутую орбиту высотой от 590 до 11 640 км.
Зонд BepiColombo © PA/KOEN VAN WEEL
Загадки Меркурия
…..
Так же https://chrdk.ru/tech/malysh-dzhuzeppe
Отредактировано zandr (20.10.2018 09:46:20)