Совместный проект Европейского космического агентства (ЕКА) и Японского аэрокосмического агентства (JAXA) при ведущей роли ЕКА по изучению Меркурия с орбиты его искусственного спутника.
Проект получил название в честь итальянского математика и инженера, профессора университета Падуи Джузеппе Коломбо (Giuseppe Colombo, 1920–84), имя которого неразрывно связано с историей изучения Меркурия. Джузеппе, или, как его называли, «Бепи», Коломбо математически объяснил, почему вращение Меркурия синхронизировано с его обращением вокруг Солнца таким образом, что за два прохода по орбите (два меркурианских года) он делает три оборота вокруг своей оси. Именно он предложил НАСА использовать гравитационные манёвры у Венеры в проекте Mariner 10 по изучению Меркурия с пролётной траектории (три пролёта в 1974–75 гг.).
Российские ученые принимают участие в научной программе миссии; четыре прибора в составе научной аппаратуры обоих аппаратов создаются при участии или полностью в Институте космических исследований РАН, российские исследователи выступают как руководители и со-руководители экспериментов.
Участие России в проекте «БепиКоломбо» зафиксировано в Федеральной космической программе.
Задачи проекта:
- Исследовать происхождение и эволюцию планеты, находящейся вблизи «родительской» звезды;
- Изучить Меркурий как планету: его форму, внутреннее строение, геологические особенности, состав, кратеры;
- Исследовать остаточную атмосферу Меркурия (экзосферу), её состав и динамику;
- Непосредственно зондировать плазменную оболочку — магнитосферу Меркурия, её структуру и динамику;
- Установить источник магнитного поля Меркурия и исследовать его параметры;
- Исследовать действие экзо- и эндогенных процессов на поверхность: изучить происхождение кратеров, тектонику, вулканизм, состав и происхождение отложений на полюсах планеты;
- Провести эксперименты по проверке общей теории относительности Эйнштейна.
Состав миссии
Миссия «БепиКоломбо» включает два космических аппарата, работающих на разных орбитах, и два вспомогательных элемента конструкции, объединённых в блок:
- Меркурианский планетный орбитальный аппарат / Mercury Planetary Orbiter (МПО/MPO)
Головное агентство ЕКА, основная задача — картографирование поверхности Меркурия с полярной орбиты высотой 480х1500 км, период 2,3 часа. Комплекс научной аппаратуры включает 11 приборов.
- Меркурианский магнитосферный орбитальный аппарат / Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO).
Головное агентство JAXA, основная задача — исследование магнитосферы Меркурия на полярной орбите с высотой 590х11 640 км, период 9.3 часа. Комплекс научной аппаратуры включает 5 приборов.
- На этапе перелёта оба аппарата будут соединены с помощью меркурианского перелётного модуля MTM (Mercury Transfer Module) разработки ЕКА.
- Во время перелёта и манёвров вблизи Меркурия аппараты будут защищены с помощью теплового экрана MOSIF (MMO Sunshield and Interface Structure, «Конструкция, включающая солнечный экран и интерфейс MMO»).
Общая информация
Запуск: 20.10.2018 1:45:28 GMT (4:45:28 мск), космодром Куру (Французская Гвиана), ракета-носитель «Ариан-5».
Продолжительность полета до Меркурия составит чуть более 7 лет. За это время блок аппаратов совершит девять гравитационных маневров: вокруг Земли, дважды вокруг Венеры и шесть раз вокруг Меркурия. Прибытие к Меркурию запланировано на декабрь 2025 г.
Ожидаемый срок работы аппаратов на орбите вокруг планеты: 1 земной или 4 меркурианских года с возможностью продления на такой же срок.
Российские приборы в составе миссии
Меркурианский гамма- и нейтронный спектрометр МГНС (Mercury Gamma-ray and Neutron Spectrometer, MGNS)
Аппарат: MPO
Цели эксперимента: 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 тем, что известны о других планетах земной группы; изучение полярных районов Меркурия и сопоставление их с полярными районами Луны.
Прибор разработан в отдела ядерной планетологии ИКИ РАН, научный руководитель — д.ф.-м.н. Игорь Георгиевич Митрофанов.
Ультрафиолетовый спектрометр ФЕБУС/PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy)
Аппарат: MPO
Цель эксперимента: исследовать состав и динамику экзосферы Меркурия
Головной разработчик — Национальный центр космических исследований Франции (Centre national d’etudes spatiales, CNES). Разработка отдела физики планет ИКИ РАН — входной оптический блок с системой наведения прибора в заданном направлении, разработка отдела физики планет ИКИ РАН. Научный соруководитель с российской стороны — д.ф.-м.н. Олег Игоревич Кораблев.
Камера наблюдения в лучах натрия МСАСИ (Mercury Sodium Atmospheric Spectral Imager, MSASI)
Аппарат: ММО
Цель эксперимента: определение причин появления натрия в экзосфере Меркурия.
Прибор разрабатывается в кооперации России и Японии. Российский вклад — блок оптико-механической развертки для получения изображения, разработка отдела физики планет ИКИ РАН. Научный соруководитель с российской стороны — д.ф.-м.н. Олег Игоревич Кораблев.
Панорамный энерго-масс-спектрометр положительно заряженных ионов ПИКАМ (Planetary Ion Camera, PICAM)
Аппарат: МPО, прибор ПИКАМ входит в состав плазменного комплекса SERENA (Search for Exospheric Refilling and Emitted Natural Abundances)
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.
Плазменный комплекс SERENA — совместная разработка ученых Австрии, Франции и России. Вклад ИКИ РАН — разработка электронно-оптической схемы, отдел физики космической плазмы ИКИ РАН. Научный соруководитель с российской стороны — д.ф.-м.н. Олег Леонидович Вайсберг.
Подробнее о проекте «БепиКоломбо» и российских приборах |
«Земля в иллюминаторе»: «БепиКоломбо» совершил первый гравитационный маневр у Земли!
График межпланетного перелёта
- ✓ 20.10.2018: запуск с космодрома Куру
- ✓ 10.04.2020: гравитационный манёвр у Земли
- ✓ 15.10.2020: первый гравитационный манёвр у Венеры
- 10.08.2021: второй гравитационный манёвр у Венеры
- 02.10.2021: первый гравитационный манёвр у Меркурия
- 23.06.2022: второй гравитационный манёвр у Меркурия
- 20.06.2023: третий гравитационный манёвр у Меркурия
- 05.09.2024: четвертый гравитационный манёвр у Меркурия
- 02.12.2024: пятый гравитационный манёвр у Меркурия
- 09.01.2025: шестой гравитационный манёвр у Меркурия
- 05.12.2025: прибытие к Меркурию
- 14.03.2026: выход аппарата MPO на рабочую орбиту
- 01.05.2027: окончание основной (номинальной) миссии
- 01.05.2028: окончание продлённой миссии
|
