Космический аппарат BepiColombo отправился к Меркурию

К самой маленькой, самой близкой к Солнцу и самой малоизученной планете отправился космический аппарат BepiColombo. У него сложная предыстория. Этот совместный проект Европейского космического агентства и Японского агентства аэрокосмических исследований много раз переносился, менялись планы работ, а в это время различные миссии отправлялись к другим планетам и даже к астероидам и кометам. И вот наконец свершилось, BepiColombo стартовал с космодрома Куру.

Сразу надо подчеркнуть, что это всего лишь третий полет к Меркурию, а ведь до Венеры и Марса добрались уже десятки аппаратов, летали они к намного более далеким от Земли планетам, а два даже вышли за пределы Солнечной системы. Почему же Меркурий оказался обделенным вниманием науки? Неинтересно? Все дело в проблемах самой планеты. К ней очень непросто подобраться. Она расположена слишком близко к Солнцу, и, чтобы вывести любой аппарат на ее орбиту по классической схеме, нужно выполнить два маневра. Вначале перейти с орбиты Земли на орбиту вокруг Солнца, а затем перейти на орбиту вокруг Меркурия. Для таких маневров придется дважды тормозить, что требуют очень много топлива. Так что куда проще отправить миссию даже на самые окраины Солнечной системы, даже к Плутону.

Есть более экономичный вариант. Это гравитационные маневры, которые используют для торможения тяготение планет. Но за экономию придется расплачиваться временем. И BepiColombo совершит девять гравитационных маневров - один раз вокруг Земли, дважды вокруг Венеры и шесть вокруг Меркурия. Поэтому весь полет продлится около 7 лет. Общий вес комплекса составляет 4,1 тонны, из которых примерно половина - горючее.

Но точное прибытие на орбиту - далеко не все проблемы миссии к Меркурию. Это очень экстремальная планета по температуре и радиации. Днем поверхность нагревается до 450 C, а ночью остывает до минус 180 C, аналогичные перепады испытает и космический аппарат. Кроме того, из-за близости к Солнцу высокоточные приборы будут сильно страдать от облучения. Поэтому требуется усиленная защита, а значит, и особая конструкция всех систем аппарата.

Проще отправить миссию на окраины Солнечной системы, даже к Плутону, чем к Меркурию

У миссии очень обширная научная программа. Ученые надеются получить ответы на множество вопросов, в частности, понять, как сформировался Меркурий, есть ли у него внутри жидкое ядро, продолжается ли на планете геологическая активность, как генерируется магнитное поле, каков состав поверхности и т.д. BepiColombo доставит на Меркурий два самостоятельных аппарата, которые будут обращаться вокруг планеты на разных орбитах: MPO, разработанный европейскими ученями, MMO, созданный в Японии. Европейский модуль доставит к Меркурию 11 приборов для изучения поверхности планеты, ее структуры, движения и т. д. Две установки созданы с участием российских ученых из Института космических исследований РАН: PHEBUS - ультрафиолетовый спектрометр для измерения состава и динамики экзосферы, PICAM - панорамный энерго-масс-спектрометр для исследования химического состава грунта, а также поиска ответа на вопрос, существует ли у Меркурия ионосфера.

А прибор МГНС (гамма- и нейтронный спектрометр) полностью разработан и создан в ИКИ РАН. По словам ученых, одна из главных интриг миссии - дальнейшее изучение ранее обнаруженных залежей льда кратеров в полярных областях. Предполагается, что его могли занести на планету в далеком прошлом астероиды и кометы.

Второй зонд ММО создан в Японском агентстве аэрокосмических исследований. Он, в частности, займется изучением магнитного поля и магнитосферы Меркурия. Среди его пяти научных приборов есть камера MSASI для наблюдения в лучах натрия, созданная с участием российских ученых.

В конце 2025 года аппараты должны выйти на орбиту Меркурия, где проработают до мая 2027 года с возможностью продления срока миссии.

Комментарий

Игорь Митрофанов, доктор физико-математических наук, Институт космических исследований РАН:

- Чтобы установить на этом аппарате полностью российский прибор МГНС, мы выиграли конкурс в жесточайшей конкуренции с ведущими научными центрами мира. Он будет решать несколько задач. Выделю две главные. Требуется изучить полярные районы Меркурия и сопоставить их с полярными районами Луны. Зачем? Хотя Меркурий расположен близко к Солнцу, на его полюсах есть кратеры, куда никогда не доходит свет от звезды, а потому температура около минус 200 С. И если туда попадает молекула воды, то она остается навсегда. Что и было обнаружено в одной из предыдущих миссий к планете. Но почему-то примерно в таких же условиях на полюсах Луны вода присутствует всюду, а не сосредоточена только в затененных кратерах? Вот с этим и должен помочь разобраться наш прибор. Кроме того, прибор будет измерять соотношение калия к торию. Это фирменный показатель для каждой планеты, он характеризует эволюцию планеты, в каких условиях она образовалась.