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BepiColombo stellt sich für den zweiten Vorbeiflug an Mercury an

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Wissenschaft und Erforschung

20.06.2022
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Die ESA/JAXA-Mission BepiColombo bereitet sich auf ihren zweiten nahen Vorbeiflug an Merkur am 23. Juni vor. Das Spacecraft Operations Team der ESA führt BepiColombo durch sechs Gravitationshilfen des Planeten, bevor es 2025 in eine Umlaufbahn um ihn eindringt.

Wie bei der ersten Begegnung im vergangenen Jahr wird auch der Vorbeiflug in dieser Woche das Raumschiff etwa 200 km über die Oberfläche des Planeten bringen. Die größte Annäherung ist für 09:44 UT (11:44 MESZ) geplant.

Zweiter Vorbeiflug von Mercury durch BepiColombo

Das Hauptziel des Vorbeiflugs ist es, die Schwerkraft des Planeten zu nutzen, um die Flugbahn von BepiColombo zu verfeinern. Nachdem BepiColombo im Oktober 2018 vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou mit einer Ariane 5 ins All gestartet wurde, nutzt BepiColombo neun Vorbeiflüge an Planeten: einen auf der Erde, zwei auf der Venus und sechs auf Merkur sowie das solarelektrische Antriebssystem des Raumfahrzeugs Helfen Sie mit, die Bahn des Merkur gegen die enorme Anziehungskraft unserer Sonne zu navigieren.

Auch wenn sich BepiColombo für diese kurzen Vorbeiflüge in einer „gestapelten“ Kreuzfahrtkonfiguration befindet, was bedeutet, dass viele Instrumente noch nicht vollständig ausgenutzt werden können, kann es dennoch einen unglaublichen Vorgeschmack auf die Merkurwissenschaft einfangen, um unser Verständnis und Wissen über den innersten Planeten in der Sonne zu verbessern System. Eine Reihe von Schnappschüssen wird von den drei Überwachungskameras von BepiColombo aufgenommen, die die Oberfläche des Planeten zeigen, während eine Reihe von Magnet-, Plasma- und Partikelüberwachungsinstrumenten in den kommenden Stunden die nahe und ferne Umgebung des Planeten untersuchen werden.

Erste Begegnung mit Merkur von BepiColombo im Oktober 2021

„Selbst bei kurzlebigen Vorbeiflügen sind diese wissenschaftlichen ‚Befürchtungen‘ äußerst wertvoll“, sagt Johannes Benkhoff, BepiColombo-Projektwissenschaftler der ESA. „Wir können unser Weltklasse-Wissenschaftslabor durch verschiedene und unerforschte Teile der Umgebung von Merkur fliegen, zu denen wir im Orbit keinen Zugang mehr haben werden, und gleichzeitig einen Vorsprung bei den Vorbereitungen erhalten, um sicherzustellen, dass wir zur wichtigsten wissenschaftlichen Mission übergehen. so schnell und einfach wie möglich.

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Ein einzigartiger Aspekt der BepiColombo-Mission ist ihre duale Raumfahrzeugnatur. Der von der ESA geführte Mercury Planetary Orbiter und der von JAXA geführte Mercury Magnetospheric Orbiter Mio werden 2025 von einem dritten Modul, dem Mercury Transfer Module der ESA, in komplementäre Umlaufbahnen um den Planeten gebracht. Gemeinsam werden sie alle Aspekte dieses Mysteriums untersuchen inneren Planeten von seinem Kern bis zu Oberflächenprozessen, Magnetfeld und Exosphäre, um den Ursprung und die Entwicklung eines Planeten in der Nähe seines Muttersterns besser zu verstehen. Duale Beobachtungen sind der Schlüssel zum Verständnis der durch Sonnenwind induzierten magnetosphärischen Prozesse, und BepiColombo wird neue Wege beschreiten, indem es beispiellose Beobachtungen des Magnetfelds des Planeten und der Wechselwirkung des Sonnenwinds mit dem Planeten an zwei verschiedenen Orten gleichzeitig liefert.

Auf dem Weg zur Schleuder

Schwerkraftvorbeiflüge erfordern äußerst präzise Navigationsarbeit im Weltraum, um sicherzustellen, dass ein Raumschiff den massiven Körper passiert, der seine Umlaufbahn im richtigen Abstand, im richtigen Winkel und mit der richtigen Geschwindigkeit ändert. Dies alles wird Jahre im Voraus berechnet, sollte aber am Tag so perfekt wie möglich sein.

In die Umlaufbahn um Merkur zu gelangen, ist eine schwierige Aufgabe. BepiColombo musste zuerst die orbitale Energie abwerfen, mit der es „geboren“ wurde, als es von der Erde gestartet wurde, was bedeutet, dass es zuerst in einer ähnlichen Umlaufbahn wie unser Heimatplanet flog – und seine Umlaufbahn auf eine Größe reduzierte, die der von Merkur ähnlicher ist. Die ersten Vorbeiflüge von Erde und Venus durch BepiColombo wurden daher verwendet, um Energie zu „verschütten“ und näher an das Zentrum des Sonnensystems heranzukommen, während die Serie von Merkur-Vorbeiflügen dazu diente, mehr Umlaufbahnenergie zu verlieren, aber jetzt zum Zweck, eingefangen zu werden durch den verbrannten Planeten.

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Animation, die BepiColombos Reise zum Merkur visualisiert

Für diesen zweiten von sechs Vorbeiflügen dieser Art muss BepiColombo den Merkur nur 200 km von seiner Oberfläche entfernt mit einer Relativgeschwindigkeit von 7,5 km/s passieren. Dadurch wird die Geschwindigkeit von BepiColombo relativ zur Sonne um 1,3 km/s verlangsamt und näher an die Umlaufbahn von Mercurial herangebracht.

„Uns stehen drei Slots zur Verfügung, um Korrekturmanöver vom ESOC Mission Control der ESA in Darmstadt, Deutschland, durchzuführen, um genau zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein, um die Schwerkraft des Merkur so zu nutzen, wie wir sie brauchen“, erklärt Elsa Montagnon, Missionsmanagerin für BepiColombo .

„Der erste Slot dieser Art wurde verwendet, um die gewünschte Vorbeiflughöhe von 200 km über der Planetenoberfläche einzustellen, um sicherzustellen, dass sich das Raumschiff nicht auf Kollisionskurs mit Merkur befindet. Dank der akribischen Arbeit unserer Kollegen von Flight Dynamics wurde diese erste Flugbahnkorrektur mit großer Präzision durchgeführt, sodass weitere Slots nicht notwendig waren.

Selfie-Cam ist weg

Während Vorbeiflügen ist es nicht möglich, hochauflösende Bilder mit der wissenschaftlichen Hauptkamera aufzunehmen, da sie durch das Transfermodul abgeschirmt ist, wenn sich das Raumfahrzeug in der Reiseflugkonfiguration befindet. Die drei Überwachungskameras (MCAM) von BepiColombo werden jedoch Bilder machen.

Da die größte Annäherung an BepiColombo von der Nachtseite des Planeten erfolgen wird, sollten die ersten Bilder, in denen Merkur beleuchtet wird, etwa fünf Minuten nach der Annäherung in einer Entfernung von etwa 800 km erfolgen.

Überwachungskameras BepiColombo

Die Kameras liefern Schwarz-Weiß-Schnappschüsse mit einer Auflösung von 1024 x 1024 Pixel und sind auf dem Quecksilber-Transfermodul positioniert, um auch die Solarpanels und Antennen des Raumfahrzeugs zu erfassen. Wenn das Raumschiff während des Vorbeiflugs seine Ausrichtung ändert, wird man sehen, wie Merkur hinter strukturellen Elementen des Raumfahrzeugs vorbeifliegt.

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Die ersten Bilder werden einige Stunden nach der größten Annäherung übertragen; die erste sollte am Nachmittag des 23. Juni zur Veröffentlichung verfügbar sein. Nachfolgende Bilder werden im Laufe des Tages heruntergelinkt, und eine zweite Bildveröffentlichung, einschließlich mehrerer neuer Bilder, wird bis Freitagmorgen erwartet. Alle Bilder müssen innerhalb der veröffentlicht werden Planetenwissenschaftliches Archiv Montag, 27.6.

Für genauere Bilder sollte es möglich sein, große Einschlagskrater und andere bedeutende geologische Merkmale im Zusammenhang mit tektonischen und vulkanischen Aktivitäten wie Steilhänge, Grate und Lavaebenen auf der Oberfläche des Planeten zu identifizieren. Die stark mit Kratern übersäte Oberfläche von Merkur dokumentiert eine 4,6 Milliarden Jahre alte Geschichte des Asteroiden- und Kometenbombardements, die zusammen mit einzigartigen tektonischen und vulkanischen Sehenswürdigkeiten Wissenschaftlern dabei helfen wird, die Geheimnisse des Platzes des Planeten in der Entwicklung des Sonnensystems zu entschlüsseln.

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Überblick über BepiColombo Mercury

Die Bildveröffentlichungszeiten können sich je nach tatsächlichen Raumfahrzeugereignissen und Bildverfügbarkeit ändern.

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