Космический аппарат BepiColombo выстроился на второй планете Меркурий, Flyby

Художественное впечатление от летающего BepiColombo Меркурия. Космический корабль выполняет девять гравитационных маневров (один с Земли, два с Венеры и шесть с Меркурия), прежде чем выйти на орбиту вокруг самой внутренней планеты Солнечной системы в 2025 году. Предоставлено: ESA / ATG medialab.

Европейское космическое агентство /[{” attribute=””>JAXA BepiColombo mission is gearing up for its second close flyby of Mercury on June 23, 2022. ESA’s spacecraft operation team is guiding BepiColombo through six gravity assists of the planet before entering orbit around it in 2025.

Like its first encounter last year, this week’s flyby will also bring the spacecraft to within about 200 km (124 miles) altitude above the planet’s surface. Closest approach is anticipated at 09:44 UT (11:44 CEST).

BepiColombo Second Mercury Flyby

Key moments during BepiColombo’s second Mercury flyby on June 23, 2022. The spacecraft will skim the surface at an altitude of about 200 km (124 miles) at its closest approach, at 09:44 UTC (11:44 CEST). Credit: ESA

The primary purpose of the flyby is to use the planet’s gravity to fine-tune BepiColombo’s trajectory. Having been launched into space on an Ariane 5 from Europe’s Spaceport in Kourou in October 2018, BepiColombo is making use of nine planetary flybys: one at Earth, two at Venus, and six at Mercury, together with the spacecraft’s solar electric propulsion system, to help steer into Mercury orbit against the enormous gravitational pull of our Sun.

Even though BepiColombo is in ‘stacked’ cruise configuration for these brief flybys, meaning many instruments cannot yet be fully operated, it can still grab an incredible taste of Mercury science to boost our understanding and knowledge of the Solar System’s innermost planet. A sequence of snapshots will be taken by BepiColombo’s three monitoring cameras showing the planet’s surface, while a number of the magnetic, plasma, and particle monitoring instruments will sample the environment from both near and far from the planet in the hours around close approach.

BepiColombo Meets Mercury

BepiColombo captured this view of Mercury on October 1, 2021, as the spacecraft flew past the planet for a gravity assist maneuver. The image was taken at 23:41:12 UTC by the Mercury Transfer Module’s Monitoring Camera 2 when the spacecraft was 1410 km (876 miles) from Mercury. Credit: ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO

“Even during fleeting flybys these science ‘grabs’ are extremely valuable,” says Johannes Benkhoff, ESA’s BepiColombo project scientist. “We get to fly our world-class science laboratory through diverse and unexplored parts of Mercury’s environment that we won’t have access to once in orbit, while also getting a head start on preparations to make sure we will transition into the main science mission as quickly and smoothly as possible.”

A unique aspect of the BepiColombo mission is its dual spacecraft nature. The ESA-led Mercury Planetary Orbiter and the JAXA-led Mercury Magnetospheric Orbiter, Mio, will be delivered into complementary orbits around the planet by a third module, ESA’s Mercury Transfer Module, in 2025. Working together, they will study all aspects of this mysterious inner planet from its core to surface processes, magnetic field, and exosphere, to better understand the origin and evolution of a planet close to its parent star. Dual observations are key to understanding solar wind-driven magnetospheric processes, and BepiColombo will break new ground by providing unparalleled observations of the planet’s magnetic field and the interaction of the solar wind with the planet at two different locations at the same time.

BepiColombo Orbits

The Mercury Planetary Orbiter (inner orbit) and the Mercury Magnetospheric Orbiter (outer orbit), in their elliptical polar orbits around Mercury. The Mercury Planetary Orbiter will operate in a 2.3 hour orbit from an altitude of 480 x 1500 km above the planet’s surface; the Mercury Magnetospheric Orbiter will take 9.3 hours to orbit the planet in its 590 x 11640 km orbit. Credit: ESA/ATG medialab

On course for slingshot

Gravitational flybys require extremely precise deep-space navigation work, ensuring that a spacecraft passes the massive body that will alter its orbit at just the right distance, from the correct angle, and with the right velocity. All of this is calculated years in advance but has to be as close to perfect as possible on the day.

Getting into orbit around Mercury is a challenging task. First BepiColombo had to shed the orbital energy it was ‘born’ with as it launched from Earth, which meant it first flew in a similar orbit to our home planet – and shrinking its orbit down to a size more similar to Mercury’s. BepiColombo’s first flybys of Earth and Venus were thus used to ‘dump’ energy and fall closer to the center of the Solar System, while the series of Mercury flybys are being used to lose more orbital energy, but now with the purpose of being captured by the scorched planet.


В своем семилетнем путешествии к Меркурию европейско-японская миссия BepiColombo использует гравитацию Земли, Венеры и Меркурия, чтобы скорректировать свой курс и достичь своей конечной орбиты. Запущенный в 2018 году космический корабль выполняет девять полетных маневров с помощью гравитации (показаны на этой анимации), прежде чем выйти на орбиту вокруг самой внутренней планеты Солнечной системы в декабре 2025 года.

Во время этого второго из шести таких полетов BepiColombo необходимо пересечь Меркурий всего в 200 километрах (124 мили) от его поверхности с относительной скоростью 7,5 км/с (4,7 мили/с). При этом скорость BepiColombo относительно Солнца уменьшится на 1,3 км/сек (0,8 мили в час), приближая его к орбите Меркурия.

«У нас есть три слота для выполнения корректирующих маневров из Центра управления полетами ESOC ЕКА в Дармштадте, Германия, чтобы оказаться в нужном месте в нужное время и использовать гравитацию Меркурия по мере необходимости», — объясняет Эльза Монтаньон, руководитель миссии в Дармштадте. . БепиКоломбо.

“Первая такая апертура использовалась для регулировки высоты, необходимой для полета на высоте 200 километров над поверхностью планеты, гарантируя, что космический корабль не окажется на курсе столкновения с Меркурием. Благодаря тщательной работе наших коллег из Flight Dynamics этот первый курс коррекция была произведена настолько точно, что больше не требовалось никаких временных интервалов».

Селфи-камера готова

Во время полетов нельзя делать снимки высокого разрешения с помощью основной научной камеры, поскольку она защищена транспортным модулем при формировании космического корабля. Однако изображения будут сниматься тремя камерами наблюдения BepiColombo (MCAM).

Поскольку ближайший сближение BepiColombo будет с ночной стороны планеты, первые изображения, на которых загорится Меркурий, ожидаются примерно через пять минут после сближения на расстоянии около 800 километров (497 миль).

Камеры наблюдения BepiColombo

Модуль Mercury Transfer миссии BepiColombo оснащен тремя камерами наблюдения (M-CAM), которые обеспечивают черно-белую съемку с разрешением 1024 x 1024 пикселей. Расположение трех камер обозначено оранжевыми значками, и показаны примеры полей обзора. M-CAM 1 смотрит вниз на расширенную солнечную батарею с MTM, а M-CAM 2 и 3 смотрят на планетарный орбитальный аппарат Mercury (MPO). Антенну среднего усиления MPO и плечо магнитометра можно увидеть на M-CAM 2 после развертывания. M-CAM 3 имеет антенну MPO с высоким коэффициентом усиления. Поскольку все развертываемые части космического корабля могут вращаться, на реальных изображениях можно увидеть ряд направлений. Кредит: ЕКА

Камеры обеспечивают черно-белую съемку с разрешением 1024 x 1024 пикселей и расположены на передаточном модуле «Меркурий», так что он также захватывает солнечные батареи и антенны космического корабля. По мере того, как космический корабль меняет направление, пролетая рядом с ним, Меркурий будет виден проходящим позади элементов конструкции космического корабля.

Первые фотографии будут связаны в течение двух часов после ближайшего подхода; Ожидается, что первый будет доступен для публичного релиза во второй половине дня 23 июня. Последующие изображения будут связаны в течение оставшейся части дня, и ожидается, что второе изображение, включающее несколько новых изображений, будет выпущено к утру пятницы. Все изображения должны быть опубликованы в Архиве планетарной науки в понедельник, 27 июня.

Для более близких изображений должно быть возможно идентифицировать большие ударные кратеры и другие примечательные геологические особенности, связанные с тектонической и вулканической активностью, такие как зигзаги, складки и лавовые равнины на поверхности планеты. Изрытая кратерами поверхность Меркурия хранит 4,6-миллиардную историю бомбардировок астероидами и кометами, что в сочетании с уникальными тектоническими и вулканическими диковинками поможет ученым раскрыть секреты места планеты в эволюции Солнечной системы.

Leave a Comment