Επιστήμη

Η αποστολή BepiColombo φτάνει στον Ερμή μετά από 8 χρόνια

Επιστήμη ByMMX
Επιστήμη ByMMX


Contents
Γιατί το ταξίδι στον Ερμή διαρκεί περισσότερο από ότι στον ΔίαΤο κρίσιμο βήμα: Ο διαχωρισμός υπό συνθήκες «φούρνου πίτσας»Δύο αυτόνομα διαστημόπλοια σε τροχιά: Το χρονοδιάγραμμα των επιχειρήσεωνΤα μεγάλα αινίγματα: κοιλότητες και γιγαντιαίος μεταλλικός πυρήναςΤο μυστήριο των «κοιλοτήτων» (Hollows)Η υπερβολική πυκνότητα και η γιγαντιαία σύγκρουση

Μια νέα, ιστορική σελίδα στην ιστορία της εξερεύνησης του Διαστήματος ετοιμάζεται να γραφτεί, καθώς η αποστολή BepiColombo πλησιάζει στον τελικό της στόχο: τον Ερμή, τον λιγότερο εξερευνημένο βραχώδη πλανήτη του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος.

Το κοινό εγχειρητικό εγχείρημα του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA) εκτοξεύθηκε τον Οκτώβριο του 2018 με πύραυλο Ariane 5 από το ευρωπαϊκό διαστημοδρόμιο στο Κουρού της Γαλλικής Γουιάνας.

Έκτοτε, το διαστημόπλοιο έχει διανύσει την εκπληκτική απόσταση των 10 και πλέον δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, εκτελώντας εννέα περίπλοκους ελιγμούς βαρυτικής υποβοήθησης από τη Γη, την Αφροδίτη και τον ίδιο τον Ερμή, προκειμένου να προσαρμόσει σταδιακά την τροχιά και την ταχύτητά του.

Η αποστολή φέρει το όνομα του Ιταλού μηχανικού και μαθηματικού Τζουζέπε «Μπέπι» Κολόμπο (1920–1984), ο οποίος μελέτησε την ιδιόμορφη περιστροφή του Ερμή και υπολόγισε τις τροχιές που επέτρεψαν στη NASA (με το σκάφος Mariner 10) να πραγματοποιήσει τις πρώτες ιστορικές διελεύσεις από τον πλανήτη το 1974.

Γιατί το ταξίδι στον Ερμή διαρκεί περισσότερο από ότι στον Δία

Παρότι ο Ερμής βρίσκεται περίπου δέκα φορές πιο κοντά στη Γη σε σύγκριση με τον Δία, το BepiColombo χρειάστηκε περισσότερο χρόνο για να φτάσει εκεί απ’ ό,τι ιστορικές αποστολές όπως το Galileo ή το Juno που κατευθύνθηκαν προς τον γίγαντα αερίων του εξωτερικού Ηλιακού Συστήματος.

Όπως εξηγεί ο Φρανκ Μπούντνικ, διευθυντής δυναμικής πτήσης της αποστολής BepiColombo στην ESA, το πρόβλημα δεν έγκειται στην απλή προσέγγιση αλλά στη σύλληψη από τη βαρύτητα του πλανήτη:

«Μπορείς να φτάσεις στον Ερμή πολύ πιο γρήγορα αν ακολουθήσεις μια απευθείας διαδρομή. Το πρόβλημα, όμως, είναι ότι θέλουμε να τεθούμε σε τροχιά γύρω από τον Ερμή. Πρέπει επομένως να μειώσουμε την ταχύτητα του διαστημοπλοίου ώστε να γίνει αντίστοιχη με εκείνη του πλανήτη, κάτι που απαιτεί τεράστια ποσότητα ενέργειας».

Για να επιτευχθεί αυτή η επιβράδυνση χωρίς τη χρήση απαγορευτικά μεγάλων ποσοτήτων καυσίμου, οι μηχανικοί της αποστολής συνδύασαν την τεχνολογία ηλιακής-ηλεκτρικής πρόωσης με τις συνεχείς βαρυτικές προσπελάσεις από τους εσωτερικούς πλανήτες.

Το κρίσιμο βήμα: Ο διαχωρισμός υπό συνθήκες «φούρνου πίτσας»

Το επόμενο και πλέον καθοριστικό στοίχημα για την αποστολή είναι ο αποχωρισμός της Μονάδας Μεταφοράς προς τον Ερμή (Mercury Transfer Module – MTM), η οποία παρείχε ώθηση και ενέργεια στο σκάφος καθ’ όλη τη διάρκεια του πολυετούς ταξιδιού.

Η ESA έχει προγραμματίσει ζωντανή μετάδοση για την Πέμπτη (03/09), με την κάλυψη να ξεκινά στις 7:45 π.μ. ώρα Ανατολικής Ακτής ΗΠΑ (14:45 ώρα Ελλάδος) και τον κρίσιμο διαχωρισμό να τοποθετείται στις 8:00 π.μ., (15:00 ώρα Ελλάδος).

Στις 9:53 π.μ. (16:53 ώρα Ελλάδος), θα ακολουθήσει ο πρώτος εξονυχιστικός έλεγχος κατάστασης, προκειμένου οι υπεύθυνοι να διαπιστώσουν αν τα συστήματα παραμένουν λειτουργικά.

Ο Ιγνάσιο Τάνκο, επικεφαλής Επιχειρήσεων Αποστολών Εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος στην ESA, προειδοποιεί για τους τεράστιους κινδύνους που εγκυμονεί το εγχείρημα:

«Ο διαχωρισμός της μονάδας μεταφοράς θα πραγματοποιηθεί υπό εξαιρετικά δύσκολες συνθήκες και υπάρχει σημαντικός κίνδυνος τα πράγματα να μην εξελιχθούν ακριβώς όπως έχει προγραμματιστεί. Το ίδιο το διαστημόπλοιο είναι σχεδιασμένο να λειτουργεί σε εξαιρετικά σκληρές συνθήκες. Είναι ουσιαστικά σαν να λειτουργείς με έναν πολύ ζεστό φούρνο πίτσας ακριβώς πίσω σου».

Στην επιφάνεια του Ερμή, ο οποίος απέχει κατά μέσο όρο μόλις 58 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο και συμπληρώνει μια περιφορά κάθε 88 ημέρες, οι θερμοκρασίες την ημέρα αγγίζουν τους 430°C. Για να αποφευχθεί η καταστροφική υπερθέρμανση:

  • Το ιαπωνικό σκάφος MIO θα περιστρέφεται περίπου 15 φορές το λεπτό ώστε να κατανέμει ομοιόμορφα τη θερμότητα.
  • Το ευρωπαϊκό σκάφος MPO θα κρατά τους ηλιακούς συλλέκτες του σχεδόν παράλληλα προς τις ακτίνες του Ήλιου, ελαχιστοποιώντας την απορρόφηση ακτινοβολίας.

Δύο αυτόνομα διαστημόπλοια σε τροχιά: Το χρονοδιάγραμμα των επιχειρήσεων

Εφόσον ο διαχωρισμός της μονάδας μεταφοράς στεφθεί με επιτυχία, θα ακολουθήσει ένα αυστηρά προγραμματισμένο χρονοδιάγραμμα για την τοποθέτηση των δύο επιστημονικών διαστημοσκαφών στις τελικές τους τροχιές:

  • 21 Νοεμβρίου: Τα διαστημόπλοια συλλαμβάνονται από τη βαρύτητα του Ερμή και εισέρχονται σε αρχική τροχιά.
  • 9-10 Δεκεμβρίου: Πραγματοποιείται ο διαχωρισμός των δύο αυτόνομων διαστημοσκαφών μεταξύ τους.
  • 16 Δεκεμβρίου: Το Mercury Planetary Orbiter (MPO) της ESA μετακινείται στη δική του επιστημονική τροχιά, εστιάζοντας στην παρατήρηση της επιφάνειας, της χαρτογράφησης και της εσωτερικής δομής του πλανήτη.
  • 10 Μαρτίου: Το Mercury Magnetospheric Orbiter (MIO) της JAXA εισέρχεται στη δική του εξειδικευμένη τροχιά για τη μελέτη του μαγνητικού πεδίου και της εξώσφαιρας.
  • Απρίλιος: Επίσημη έναρξη των πλήρων επιστημονικών επιχειρήσεων.

Όπως επισημαίνει ο Ιγνάσιο Τάνκο, «θα είναι η πρώτη φορά στην ιστορία που μια διαστημική αποστολή θα αναπτύξει δύο πλήρως ανεξάρτητα και πλήρως λειτουργικά διαστημόπλοια ταυτόχρονα σε τροχιά γύρω από έναν άλλο πλανήτη».

Τα μεγάλα αινίγματα: κοιλότητες και γιγαντιαίος μεταλλικός πυρήνας

Το BepiColombo καλείται να δώσει απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα που άφησαν πίσω τους οι μόνες δύο προηγούμενες αποστολές στον Ερμή (Mariner 10 το 1974 και MESSENGER το 2011-2015).

Το μυστήριο των «κοιλοτήτων» (Hollows)

Ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά αινίγματα είναι οι σχηματισμοί που ονομάζονται «κοιλότητες» και εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του Ερμή. Πρόκειται για αινιγματικές εσοχές που μοιάζουν σαν κάποια αόρατη δύναμη να «κατατρώει» το βραχώδες έδαφος. Δεδομένου ότι στον Ερμή δεν υπάρχει ατμόσφαιρα, άνεμοι ή νερό που θα δικαιολογούσαν τη διάβρωση, η ύπαρξη χιλιάδων τέτοιων σχηματισμών παραμένει ανεξήγητη. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι εικόνες υψηλής ανάλυσης του BepiColombo θα αποκαλύψουν αν οι κοιλότητες αυτές μεταβάλλονται ενεργά με την πάροδο του χρόνου.

Η υπερβολική πυκνότητα και η γιγαντιαία σύγκρουση

Παρά το μικρό του μέγεθος, ο Ερμής είναι εξαιρετικά πυκνός, διαθέτοντας έναν δυσανάλογα γιγαντιαίο μεταλλικό πυρήνα σε σχέση με το εξωτερικό του φλοιό.

Η επικρατέστερη θεωρία υποστηρίζει ότι πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, κατά τη γέννηση του Ηλιακού Συστήματος, ο Ερμής σχηματιζόταν ως ένας πλανήτης μεσαίου μεγέθους. Ωστόσο, μια βίαιη σύγκρουση με έναν τεράστιο πλανητοειδή απομάκρυνε το μεγαλύτερο μέρος του εξωτερικού βραχώδους περιβλήματός του, αφήνοντας πίσω έναν «γυμνό» μεταλλικό πυρήνα.

Οι νέες μετρήσεις του BepiColombo αναμένεται να επιβεβαιώσουν τη θεωρία της γιγαντιαίας σύγκρουσης ή να οδηγήσουν τους επιστήμονες στην αναθεώρηση των μοντέλων σχηματισμού των πλανητών.





Source link

Share This Article
Leave a comment

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Lost your password?