p Impressão artística de BepiColombo na frente de Mercúrio. Crédito:Centro Aeroespacial Alemão (DLR)
p A missão planetária europeu-japonesa BepiColombo decolou do espaçoporto europeu na Guiana Francesa às 03h45, horário de verão da Europa Central, em 20 de outubro de 2018 (22h45 em 19 de outubro, hora local), a bordo de um veículo de lançamento Ariane 5. "A missão não é apenas projetada para investigar o planeta Mercúrio, também fornecerá novos insights sobre o sistema solar, "explica Walther Pelzer, Membro do Conselho Executivo da Administração Espacial do Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR). "Mais uma vez, ao enfrentar este imenso desafio, O Japão está provando ser um parceiro aeroespacial confiável para a Europa. ”A jornada cósmica da espaçonave através do Sistema Solar interno durará aproximadamente sete anos. p
Duas espaçonaves investigarão Mercúrio juntas
p BepiColombo é o projeto europeu mais abrangente para explorar um planeta no Sistema Solar até hoje. A missão consiste em dois orbitadores que circundarão Mercúrio - o Mercury Planetary Orbiter (MPO) e o Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Embora o MPO seja projetado para investigar a superfície e a composição do planeta, MMO irá analisar sua magnetosfera. Outros objetivos da missão incluem investigar o vento solar, a estrutura interna e o ambiente planetário de Mercúrio, bem como sua interação com o ambiente mais próximo do sol. Os cientistas esperam que isso também forneça novos insights sobre a formação do Sistema Solar.
p Durante a viagem, ambos os orbitadores viajarão a bordo da Mercury Composite Spacecraft (MCS), que irá fornecer-lhes energia e, graças a um escudo especial - o protetor solar MMO e estrutura de interface (MOSIF) - protege-os das temperaturas extremas que variam entre 430 graus Celsius no lado diurno do planeta e 180 graus Celsius negativos no lado noturno.
p BepiColombo no espaçoporto europeu em Kourou (Guiana Francesa). Crédito:Centro Aeroespacial Alemão (DLR)
p
MERTIS e BELA - Uso de sensores em condições extremas
p Dos 16 instrumentos a bordo das duas espaçonaves, três foram desenvolvidos principalmente na Alemanha:BELA (BepiColombo Laser Altimeter), MPO-MAG (magnetômetro MPO) e MERTIS (radiômetro de mercúrio e espectrômetro infravermelho térmico). MERTIS é um espectrômetro de imagem infravermelho e radiômetro com dois sensores de radiação que operam na região de comprimento de onda de sete a 40 micrômetros. Uma vez em órbita, O MERTIS estudará a superfície e o interior do Mercúrio a bordo do MPO. Com uma resolução espacial de 500 metros, identificará minerais formadores de rocha na superfície na faixa do infravermelho médio.
p O conhecimento da composição mineralógica permite que os cientistas façam declarações sobre a evolução do planeta. Além disso, um micro-radiômetro integrado fornecerá dados sobre a temperatura da superfície e a condutividade térmica de Mercúrio. Graças a um conceito de instrumento inovador, MERTIS é extremamente compacto e eficiente em termos de energia. "Ambos os sensores MERTIS são únicos, "diz o gerente de experimentos DLR Jörn Helbert e acrescenta:" O canal de imagem usa um chamado microbolômetro não resfriado - o primeiro a ser qualificado para uso espacial na Europa - usando um sensor que mede apenas três por um milímetro, que era feito de uma única peça de silício e também serve como uma fenda para o espectrômetro. Estas são apenas duas de uma série de tecnologias inovadoras desenvolvidas especificamente para este experimento. "A equipe é chefiada por cientistas da Universidade de Münster e do Instituto de Pesquisa Planetária DLR. O experimento é gerenciado pelo Instituto DLR de Sistemas de Sensores Ópticos, que projetou e desenvolveu o MERTIS. A operação é realizada sob a direção do Instituto DLR de Pesquisa Planetária, enquanto a avaliação científica dos dados é realizada com a Universidade de Münster.
p O altímetro a laser BELA fornece informações sobre a forma global, rotação e topografia do planeta mais próximo do sol. A cada segundo, ele envia 10 pulsos de laser em direção a Mercúrio e recebe o sinal refletido da superfície em uma fração de segundo. Quanto mais alto estiver um ponto da paisagem, quanto menor o tempo necessário para o pulso de laser viajar para a superfície e de lá para o sensor BELA. Da duração de milhões de pulsos de laser, um modelo 3-D de toda a superfície de Mercúrio surgirá no decorrer da missão. "Além disso, podemos usar a forma dos pulsos refletidos para determinar a rugosidade da superfície, que nos ajuda a entender melhor os processos físicos e geológicos que moldam o planeta, "explica Hauke Hußmann, gerente de projeto científico do BELA. Medidas de proteção sofisticadas e proteção abrangente contra calor e luz evitam que o instrumento superaqueça ou ocorra dano por radiação devido às temperaturas extremas do planeta. O BELA foi desenvolvido e construído pela DLR em colaboração com a Universidade de Berna, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Instituto de Astrofísica de Andalucía and industry. The operation and scientific evaluation of the data takes place under the direction of the DLR Institute of Planetary Research.
p The MPO-MAG experiment is a high-resolution digital magnetometer. As already discovered by the Mariner 10 probe, Mercury is surrounded by a magnetic field with a strength that corresponds to one percent of the Earth's magnetic field. In MPO-MAG, two sensors are used on one of the MPO's arms to investigate Mercury's magnetic field. One of the goals is also the exploration of the internal structure of Mercury. Karl-Heinz Glaßmeier from the Institute for Geophysics and Extraterrestrial Physics (IGEP) of the Technical University of Braunschweig is scientifically responsible.
p False colour image of Mercury. Credit:German Aerospace Center (DLR)
p
The long journey through space
p It will take BepiColombo approximately seven years to reach Mercury. Durante este tempo, the spacecraft will perform several swing-by manoeuvres past Earth and Venus and even six at Mercury itself before being directed into its final orbital trajectory at its destination planet. During these swing-by manoeuvres, the spacecraft uses the gravitational force of celestial bodies to gather momentum for its continued travel through space, ou, e também, to decelerate. For an orbit to be achieved, the probe must not only greatly reduce its velocity at Mercury, but also counteract the Sun's enormous gravitational pull. MERTIS will already be performing measurements during the swing-bys of Earth and Venus. Once it has arrived at Mercury, BepiColombo will collect data for approximately one year.
p
Mercury – Our 'unknown' neighbour in the Solar System
p Mercury is more than just the smallest planet. With a diameter of 4878 kilometres it is barely larger than the Moon. It is also the least researched of the Solar System's Earth-like planets in our solar system. Sobre tudo, this is due to the fact that it is the closest neighbour to the Sun, which blasts the surface with radiation six times higher than on Earth, causing temperatures to rise to as high as 430 degrees Celsius during the day, before cooling down to even minus 180 degrees Celsius at night. Only two spacecraft have visited Mercury in the past:NASA's Mariner 10 performed three fly-bys past Mercury in 1974 and 1975, while the NASA probe MESSENGER performed three fly-bys and circled our neighbour while approaching the northern hemisphere of our planetary neighbour on an exploratory mission between 2011 and 2015. BepiColombo will complement the Messenger mission perfectly, as the southern hemisphere can now be captured accurately as well. Ao mesmo tempo, completely new investigations will be carried out. No instruments on MESSENGER observed the planet in the mid-infrared range. Portanto, MERTIS will supply a completely new dataset.
p
Close European-Japanese cooperation
p ESA is responsible for the overall mission, and the agency was also responsible for developing and building the Mercury Planetary Orbiter. The Japanese space agency JAXA contributed the Mercury Magnetospheric Orbiter. The German part of the BepiColombo mission was coordinated and largely financed by DLR Space Administration using funds provided by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi). The two instruments BELA and MERTIS, which were largely developed by the DLR Institutes of Planetary Research and Optical Sensor Systems in Berlin-Adlershof, were essentially financed from means provided by DLR Research and Technology. The mission also received support from the Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Göttingen, the University of Münster and TU Braunschweig. A European industrial consortium led by the firm Airbus Defence and Space is contributing the industrial part of the spacecraft.