Europsko-japanska svemirska misija BepiColombo ušla je u završnu fazu gotovo osmogodišnjeg putovanja prema Merkuru, najmanjem planetu Sunčeva sustava. Misija vrijedna gotovo dvije milijarde dolara ovog je tjedna došla u fazu važne prekretnice: odvojena je pogonska jedinica koja je omogućila letjelici da tijekom dugog putovanja postupno mijenja putanju i približi se Merkuru, piše Ars Technica.

Misija koja će se pamtiti

BepiColombo je lansiran 2018. godine, a misiju predvodi Europska svemirska agencija (ESA), uz sudjelovanje Japana i Sjedinjenih Američkih Država. Za razliku od većine međuplanetarnih misija, letjelica nije jednostavno krenula izravno prema svom cilju. Putanja je uključivala čak devet preleta planeta, odnosno gravitacijskih asistencija, kako bi joj se postupno smanjila brzina i promijenila orbita oko Sunca.

Merkur je, unatoč tome što je planet najbliži Zemlji, iznimno teško dosegnuti i ući u njegovu orbitu. Zbog snažne Sunčeve gravitacije letjelica ubrzava, pa je za njezino usporavanje i postavljanje u orbitu oko Merkura potrebno mnogo energije. Upravo je zato BepiColombo tijekom putovanja koristio kombinaciju gravitacijske asistencije i snažnog električnog pogona.

Letjelica je opremljena s četiri ionska potisnika, najmoćnijim električnim pogonskim sustavom koji je do sada korišten u dubokom svemiru. BepiColombo je od lansiranja prešao više od 10 milijardi kilometara, a putovanje je produljeno nakon što su ionski potisnici 2024. godine izgubili dio snage, zbog čega su inženjeri morali prilagoditi plan misije.

Sada je letjelica svega nekoliko mjeseci od ključnog trenutka. U četvrtak je odbačen Mercury Transfer Module, pogonski modul koji je tijekom putovanja osiguravao energiju i potisak.

Kako funkcionira letjelica?

BepiColombo je sastavljen od tri glavna dijela. Uz odbačeni europski pogonski modul, čine ga Mercury Planetary Orbiter, koji je izradila Europa, i japanski Mercury Magnetospheric Orbiter, poznat pod nadimkom Mio. Dva znanstvena orbitera zasad još putuju zajedno, a nakon dolaska u početnu orbitu oko Merkura trebala bi se odvojiti u prosincu.

Odvajanje pogonskog modula bilo je osobito zahtjevno jer se dogodilo u vrlo negostoljubivom dijelu Sunčeva sustava. BepiColombo se u trenutku razdvajanja nalazio oko 63 milijuna kilometara od naše zvijezde, odnosno manje od polovice prosječne udaljenosti Zemlje od Sunca. Kako je izložen snažnom zračenju i visokim temperaturama, ostatak sustava morao je nakon odvajanja samostalno preuzeti napajanje, upravljanje položajem, pogon i toplinsku kontrolu.

Prvi podaci pokazuju da je operacija prošla prema planu. Programirane naredbe odvojile su pogonski modul, a opruge su razmaknule njegove dijelove od znanstvenih orbitera. Podaci poslani na Zemlju pokazali su da solarni paneli Mercury Planetary Orbitera proizvode električnu energiju i ponovno pune baterije koje su tijekom odvajanja bile djelomično ispražnjene.

Odvajanje je važno i zbog znanstvenih instrumenata. Neke od kamera i drugih uređaja su tijekom putovanja bile zaklonjene pogonskim modulom, pa tek nakon njegova odbacivanja pojedini instrumenti mogu prvi put izravno promatrati Merkur.

Kakav je plan?

Prema sadašnjem planu, BepiColombo bi u orbitu oko Merkura trebao ući 21. studenoga. Nakon dolaska dva će se orbitera u prosincu razdvojiti i nastaviti svoju misiju u različitim orbitama. Mercury Planetary Orbiter letjet će bliže planetu i detaljno proučavati njegovu površinu dok će japanski Mio biti u višoj orbiti i usredotočiti se na magnetsko polje, plazmu i prašinu oko Merkura. Redovita znanstvena promatranja trebala bi započeti sljedećeg travnja ako sve faze prođu prema planu.

Na putu prema spaljenom planetu

Merkur na prvi pogled podsjeća na Mjesec. Njegovu površinu prekrivaju brojni krateri, a izložen je snažnom zračenju i gotovo neprekidnom bombardiranju mikrometeoroidima. Ipak, među njegovim najzanimljivijim značajkama nalaze se polarni krateri čije najdublje točke nikad nisu došle u kontakt sa Sunčevom svjetlošću. Znanstvenici smatraju da bi se ondje mogao nalaziti vodeni led, slično kao u nekim trajno zasjenjenim kraterima na Mjesecu.

BepiColombo će zato puno pomnije proučavati Merkur – njegove površinske materijale, unutarnju strukturu i okoliš. Instrumenti će ga promatrati u različitim dijelovima spektra kako bi se utvrdilo od čega je građena njegova površina dok će japanski orbiter istodobno istraživati magnetsko polje i čestice u njegovoj blizini.

Posebna vrijednost misije je u tome što će u orbiti oko Merkura prvi put istodobno djelovati dvije svemirske letjelice, ali s različitim znanstvenim zadaćama, što će omogućiti detaljnije proučavanje načina na koji Sunčev vjetar djeluje na planet i njegovo magnetsko okruženje.

Znanstvenici od ove misije očekuju odgovore na brojna pitanja koja su se pojavila nakon NASA-ine misije Messenger, prve letjelice koja je ušla u orbitu oko Merkura. Messenger je od 2011. do 2015. godine izrađivao kartu tog planeta i otkrio niz značajki koje su otvorile nova pitanja o njegovu nastanku i razvoju.

BepiColombo je dobio ime po talijanskom matematičaru i inženjeru Giuseppeu Bepiju Colombu, pioniru orbitalne mehanike. Colombo je pomogao NASA-i osmisliti putanju koja je sondi Mariner 10 omogućila da 1970-ih koristeći gravitacijsku asistenciju tri puta proleti pokraj Merkura.