Началась международная миссия BepiColombo по изучению самой близкой к Солнцу планеты – Меркурия. Космический аппарат совершит девять пролётов возле планет и преодолеет в общей сложности около 9 миллиардов километров в течение 7 лет на пути к цели. Данная миссия станет одной из наиболее технически сложных задач для Европейского центра управления космическими полётами (European Space Operations Centre, ESOC) Европейского космического агентства (ESA) в немецком городе Дармштадте.
Запуск аппарата осуществлён 20 октября. Сотрудники ESOC во главе с Эльзой Монтаньон (Elsa Montagnon) напряжённо готовились к первой для европейской космонавтики миссии к Меркурию, самой маленькой и наименее исследованной планете Солнечной системы.
BepiColombo запущен на ракете-носителе Ariane 5 в 1:45 по Гринвичу (4:45 по московскому времени). Команда ESOC приняла управление миссией после отделения аппарата от разгонного блока ракеты. Аппарат по командам из ЦУПа был переведён в нормальный рабочий режим полёта – это заняло около четырёх суток.
На этап запуска и начального выведения на орбиту (Launch and Early Orbit Phase, LEOP) приходится включение системы управления и научных приборов и проверка их работоспособности.
Это обычно один из наиболее рискованных этапов миссии, так как космический аппарат в это время наиболее уязвим – он ещё не полностью функционален, но уже находится в опасных условиях космоса.
Команда инженеров миссии тщательно готовилась к этому ответственному этапу миссии, прорабатывая все возможные сценарии развития событий, среди которых есть как идеальный этап LEOP, при котором аппарат штатно запускается и отделяется от носителя, так и целый ряд нештатных ситуаций.
Помимо этого, отрабатывалось установление связи ЦУПа с аппаратом. Для данной миссии будут использоваться наземные станции слежения для дальнего космоса, расположенные на трёх континентах. Они будут принимать данные и отправлять команды на BepiColombo на протяжении всего времени работы миссии.
По словам Рольфа Денсинга (Rolf Densing), исполнительного директора ESOC, у сотрудников ESA имеется за плечами опыт многих десятилетий и сотни часов симуляций межпланетных миссий, поэтому команда ЦУПа агентства отлично подготовлена для встречи с каменистой планетой.
«Команда миссии много месяцев занимается симуляцией уникального и сложного путешествия BepiColombo», объясняет Эльза.
«Мы работаем посменно по 12 часов, отрабатывая различные процессы и манёвры на этапах запуска и начала миссии, чтобы быть готовыми к любому возможному развитию событий».
BepiColombo – совместная миссия ESA и Японского космического агентства JAXA. В неё входят два орбитальных аппарата: европейский Mercury Planetary Orbiter (MPO) Меркурия и японский Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Созданный специалистами ESA перелётный модуль Mercury Transfer Module (MTM) доставит оба орбитальных аппарата к цели, используя в электрореактивные двигатели на солнечной энергии и серию гравитационных манёвров.
После того, как аппараты прибудут к Меркурию в 2025 году, они минимум год проведут на её орбите, собирая данные о геологическом составе и плотности вещества планеты, её магнитном поле и экзосфере (крайне разрежённой атмосферной оболочке), а также изучая взаимодействие планеты с солнечным ветром.
Однако, чтобы выполнить свою научную программу, аппаратам сначала необходимо выйти за пределы земного притяжения, активировать бортовые системы и получить инструкции для дальнейших операций.
Европейское научное сообщество называет BepiColombo одним из самых сложных долговременных проектов по изучению планет. Дело в том, что из-за близости Меркурия к Солнцу выход на орбиту планеты становится трудной задачей, поскольку нужно избежать колоссального гравитационного влияния нашей звезды на траекторию аппарата.
«Наш аппарат проведёт целых девять гравитационных манёвров, которые не дадут Солнцу увлечь его в зону своего притяжения: один манёвр будет у Земли, два – у Венеры и шесть – у самого Меркурия», объясняет Андреа Аккомаццо (Andrea Accomazzo), руководитель миссии BepiColombo.
«В отличие от миссий к внешним планетам Солнечной системы, перелетный модуль MTM будет использовать гравитацию внутренних планет, которая, в сочетании с тягой электрореактивного двигателя, позволит сбросить скорость аппарата».
Колоссальное притяжение Солнца действует как огромный гравитационный «колодец». Когда космический аппарат приближается к Меркурию, он начинает «падать» в этот глубокий «колодец». Задача в том, чтобы аппарат в итоге оказался на орбите вокруг Меркурия, а не нашей звезды.
«Чем ближе мы будем приближаться к Солнцу, тем меньше у нас будет возможностей для манёвра», объясняет Фрэнк Будник из команды динамики полёта.
«Так, большие солнечные панели BepiColombo нужно будет держать под точным углом к Солнцу для получения количества энергии, необходимого для работы двигательной установки и бортовых систем корабля. В то же время избыток солнечного света для них вреден, так как батареи могут выйти за пределы расчётного режима работы».
«Солнечные панели аппарата способны работать лишь в узком диапазоне углов наклона падающих лучей без опасности выйти за пределы данных ограничений».
Источник: spacedaily.com
Перевод: Dmitry Blackfield