Kontrolerzy misji BepiColombo (ESA) przygotowują się do bliskiego przelotu koło Ziemi europejsko-japońskiej sondy, wspomaganej grawitacją planet Układu Słonecznego, mającej już niebawem odkrywać sekrety Merkurego.
Manewr, w ramach którego sonda dostosuje swoją dalszą trajektorię wykorzystując pole grawitacyjne Ziemi podczas przelotu w pobliżu naszej planety, zostanie wykonany pomimo ograniczeń nałożonych na agencję ESA w odpowiedzi na pandemię COVID-19.
Sonda BepiColombo, wysłana w kosmos w październiku 2018 roku, obecnie krąży wokół Słońca w podobnej odległości, co Ziemia. 10 kwietnia tego roku około 6:25 (CEST) sonda ma zbliżyć się do Ziemi na odległość zaledwie 12 700 km, czyli mniej niż połowę średniej wysokości orbitalnej europejskich satelitów nawigacyjnych Galileo. Manewr ten spowolni sondę BepiColombo i pochyli jej trajektorię w kierunku centrum Układu Słonecznego, tym samym zacieśniając jej orbitę wokół Słońca.
Po raz ostatni widzimy teraz BepiColombo z Ziemi – mówi Joe Zender, zastępca projektanta misji BepiColombo w ESA. Potem wejdzie ona głębiej w wewnętrzne rejony naszego układu.
Naukowcy planują wykorzystać ten przelot do przetestowania niektórych z aż jedenastu instrumentów, znajdujących się na pokładzie sondy ESA, takich jak Mercury Planetary Orbiter (MPO), który wraz z instrumentem Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, JAXA) podróżuje ku najbardziej wewnętrznej (i najbliższej Słońcu) planecie Układu Słonecznego. Oba te orbitery znajdują się obecnie na szczycie modułu Mercury Transfer Module (MTM), ukrytego za ochronną osłoną przeciwsłoneczną BepiColombo. Moduł ten przesłania widok niektórym instrumentom MPO, ale naukowcy oczekują, że będą niebawem w stanie uzyskać dane z ośmiu, z łącznie jedenastu, wszystkich instrumentów naukowych sondy.
Obecny przelot i związane z nim operacje testowe zostaną jednak przeprowadzone przy udziale bardzo ograniczonych zasobów osobowych w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych ESA (ESOC) w Darmstadt w Niemczech. Obecni na miejscu inżynierowie będą musieli ściśle przestrzegać zasad kwarantanny i zachowania dystansu społecznego, obowiązujących obecnie w całej Europie w odpowiedzi na pandemię koronawirusa.
Przelot w pobliżu Ziemi jest tą fazą, w której potrzebujemy codziennego kontaktu ze statkiem kosmicznym – mówi Elsa Montagnon, kierownik ds. operacji kosmicznych misji BepiColombo w ESA. Nie możemy tego odłożyć na później. W każdym razie sonda ta tak czy inaczej będzie podróżowała w kosmosie niezależnie od Ziemi.
Zagrożenie koronawirusem zmusza zespół do pracy przy minimalnej interakcji osobowej, przy jednoczesnym zachowaniu i uwzględnieniu wszystkich ważnych etapów tej misji kosmicznej.
Podczas krytycznych dwóch tygodni przed najbliższym bliskim przejściem musimy wdrożyć odpowiednie procedury bezpieczeństwa, aby przygotować statek kosmiczny na różne nieoczekiwane problemy – dodaje Christoph Steiger, zastępca kierownika ds. operacji kosmicznego BepiColombo. Przykładowo, musimy przygotować moduł transferowy na „zaćmienie” trwające do 34 minut, podczas którego jego panele słoneczne nie będą wystawione na działanie promieni słonecznych, aby zapobiec całkowitemu rozładowaniu się jego akumulatora.
Generalnie, wszystkie niezbędne operacje mogą być nadal przeprowadzane zgodnie z planem, ale będą wymagały więcej wysiłku i uwagi niż w „normalnej” sytuacji. Johannes Benkhoff, naukowiec projektu BepiColombo w ESA, ma nadzieję, że pomimo tych trudnych okoliczności zespoły naukowe będą mogły włączyć przyrządy MPO w celu ich przetestowania i skalibrowania.
Na przykład spektroskop PHEBUS wykorzysta Księżyc jako kalibrator, aby na podstawie danych kalibracyjnych uzyskiwać potem bardziej dokładne dane obserwacyjne z samego Merkurego. Naukowcy chcą też dokonać teraz pomiarów wiatru słonecznego i jego interakcji z ziemskim polem magnetycznym. Jednak głównym celem włączenia instrumentów sondy na tym etapie jest ich testowanie i kalibracja. Jeśli będziemy mogli wykorzystać te dane do badań naukowych, będzie to swego rodzaju bonus.
BepiColombo niesie również na pokładzie trzy kamery „selfie” (GoPro), zamontowane na module transferowym. Będą one robić zdjęcia, gdy statek kosmiczny zbliży się do Ziemi. Naukowcy aktywowali kamery na początku marca i wykonali już kilka próbnych zdjęć układu Ziemia-Księżyc, oglądanych przez sondę z różnych pozycji podczas jej zbliżania się do nas.
Zobaczymy, jak Ziemia zbliża się i staje się coraz większa – mówi Joe. Kiedy sonda dotrze do najbliższego niej punktu swej trajektorii, zrobimy kilka zdjęć, a następnie planujemy uchwycić całą sekwencję ujęć w ciągu kilku godzin, gdy obraz naszego układu będzie stawał się coraz bardziej odległy.
Dopóki wszyscy członkowie zespołu są zdrowi, a sonda wciąż działa, wszystko może przebiegać zgodnie z planem – dodaje Frank Budnik, menedżer ESA w BepiColombo Flight Dynamics.
Przelot Ziemi w dniu 10 kwietnia jest tylko pierwszym z dziewięciu manewrów wspomaganych grawitacyjnie, które czekają BepiColombo podczas jej długiej, 7-letniej podróży do Merkurego. W październiku tego roku, o ile wszystko pójdzie zgodnie z planem, statek kosmiczny wykona pierwszy z dwóch przelotów w pobliżu Wenus. Ostatnie sześć manewrów zacieśnienia orbity wykorzysta grawitację miejsca docelowego dla BepiColombo 2, czyli właśnie Merkurego. Sonda ma dotrzeć w okolice tej planety w roku 2025. Misja naukowa rozpocznie się trzy miesiące później, po tym jak orbitery MIO i MPO oddzielą się od modułu transferowego i wejdą na swe odpowiednie orbity docelowe.
Oba orbitery pomogą naukowcom zrozumieć lepiej ewolucję Merkurego, który jest najsłabiej jak dotąd zbadaną planetą skalistą w Układzie Słonecznym. Poznanie składu Merkurego, procesów geologicznych zachodzących na jego powierzchni i otaczającego go środowiska może też pomóc naukowcom w znalezieniu odpowiedzi na kilka podstawowych pytań, związanych nie tylko z Merkurym, ale także z powstaniem i ewolucją całego Układu Słonecznego.
Amatorzy nocnego nieba wyposażeni w małe teleskopy będą mieli szansę zaobserwować BepiColombo podczas jej najbliższego przelotu, ale tylko z południowych szerokości geograficznych, także z południa Europy.
Na ilustracji: Ziemia i Księżyc uchwycone przez jedną z kamer BepiColombo w marcu 2020, gdy sonda zbliżała się do Ziemi przed swym bliskim przelotem, planowanym na 10 kwietnia tego roku. Źródło: ESA
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Podróż Bepi Colombo na Merkurego – z wykorzystaniem grawitacji Ziemi, Wenus i samego Merkurego (animacja/wizualizacja)
Źródło: ESA
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Kamienie milowe misji BepiColombo. Źródło: ESA.
