Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

BepiColombo rusza na Merkurego

Rekomendowane odpowiedzi

Jutro wystartuje misja BepiColombo, której zadaniem jest zobrazowanie Merkurego w niespotykany dotychczas sposób. Merkury to wyjątkowy obiekt. To najmniejsza planeta Układu Słonecznego. W południe temperatury na niej sięgają 425 stopni Celsjusza, by przed świtem spaść do -180 stopni. Ma on też orbitę o wyjątkowo dużym mimośródzie. Jej peryhelium znajduje się w odległości 46 milionów, a aphelion – 70 milionów kilometrów od Słońca.

Merkury znajduje się blisko Ziemi, jednak trudno jest się doń dostać. Dotychczas odwiedziły go jedynie 2 pojazdy wysłane z naszej planety.

Międzynarodową misję BepiColombo nazwano tak na cześć włoskiego naukowca, matematyka i inżyniera Giuseppe „Bepi” Colombo. Opisał on ja, korzystając z asysty grawitacyjnej Wenus, można dostać się do Merkurego. NASA z powodzeniem przetestowała jego pomysły wysyłając pojazd Mariner 10. Przeleciał on blisko Merkurego dwukrotnie w 1974 roku i raz w 1975, dostarczając pierwszych zdjęć tej planety. Na zdjęciach było widać m.in. niziny, które mogły uformować się albo wskutek działalności wulkanicznej, albo powstać w wyniku uderzenia w Merkurego dużego obiektu i pojawienia się roztopionego materiału. Następca Merkurego, pojazd Messenger, wysłany przez NASA w 2004 roku, dostarczył dowodów na działalność wulkaniczną.
Mariner 10 i Messenger ujawniły wiele fascynujących informacji o Merkurym, jednak jeszcze więcej pozostało do zbadania. Tutaj na scenę wchodzi BepiColombo.

Początkowo Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) planowała wysłanie trzech pojazdów. Miały to być Mercury Planetery Orbiter (MPO), Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), które badałyby planetę z góry, oraz Mercury Sufrace Element (MSE), któy miał trafić na powierzchnię i przetrwać tam tydzień, prowadząc badania.

Z powodu problemów budżetowych zrezygnowano z lądownika. Powstały za to MPO i MMO.

Na pokładzie MPO znajduje się 11 instrumentów naukowych będących dziełem 35 zespołów ze Szwajcarii, Niemiec, Włoch, Wielkiej Brytani, Rosji, Finlandii, Szwecji, Austrii, Francji i USA. BepiColombo Laser Altimeter (BELA) i Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory System (SIMBIO-SYS) stworzą mapę geologiczną, zbadają skład powierzchni planety i określą jej wiek. Wraz z Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer (MERTIS), Mercury Gamma-Ray and Neutron Spectrometer (MGNS) i Mercury Imaging X-Ray Spectrometer (MIXS) zidentyfikują kluczowe pierwiastki wchodzące w skład skał, zmierzą średnie temperatury na powierzchni i pozwolą na zweryfikowanie obecnych teorii na temat powstania i ewolucji planety. Instrumenty te poszukają złóż lodu, określą wpływ wulkanizmu na planetę oraz przeanalizują lotne związki z wysokich części atmosfery.

Za analizę składu, struktury i sposobu formowania się eksosfery Merkurego będą odpowiedzialne BepiColombo’s Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy (PHEBUS) id Search for Exosphere Refilling and Emitted Neutral Abundances (SERENA). Z kolei Solar Intensity X-Ray and Particles Spectrometer (SIXS) zbada wpływ wiatru słonecznego na erozję powierzchni planety. Zadaniem Italian Spring Accelerometer (ISA) and Mercury Orbiter Radioscience Experiment (MORE) jest zaś zbadanie pola grawitacyjnego planety i zrozumienie budowy jej jądra, płaszcza i skorupy. Na pokładzie MMO znajduje się też jedna część Mercury Magnetometer (MERMAG), który będzie badał pole magnetyczne.

Druga część MERMAG znajduje się na zbudowanym przez Japońską Agencję Kosmiczną (JAXA) pojeździe MMO, którego nazwę zmieniono ostatnio na Mio. Mio ma na pokładzie pięć instrumentów. Poza MERMAG są to Mercury Sodium Atmosphere Spectral Imager (MSASI), który zbada sód w atmosferze, Mercury Dust Monitor (MDM), odpowiedzialny za monitorowanie pyłu i jego wpływu na powierzchnię. Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE) będzie badał interakcję pola magnetycznego planety z wiatrem słonecznym, a Plasma Wave Investigation (PWI) jest odpowiedzialny za badanie pól elektrycznych, magnetycznych, poszukiwanie zórz i pasów radiacyjnych.

Podróż BepiColombo do Merkurego potrwa 7 lat. Misja zostanie wystrzelona z Gujany Francuskiej na pokładzie rakiety Ariane 5, a sześciotygodniowe okienko startowe otwiera się dzisiaj. Po odłączeniu się od rakiety nośnej pojazd będzie napędzany przez brytyjski Mercury Transport Module (MTM), który składa się z czterech silników jonowo-ksenonowych, 24 silników chemicznych i dwóch paneli słonecznych. Podróż do Merkurego wymaga, ze względu na duże oddziaływanie grawitacyjne Słońca, więcej energii niż opuszczenie Układu Słonecznego. Ponadto prędkość orbitalna Merkurego jest o 60% większa od prędkości Ziemi, przez co konieczne są znaczne zmiany prędkości BepiColombo i związane z tym zużycie dużej ilości paliwa.

Początkowo BepiColombo wejdzie na orbitę podobną do orbity ziemskiej. Wykona 1,5 orbity wokół Słońca, a w kwietniu 2020 roku powróci w pobliże Ziemi i skorzysta z asysty grawitacyjnej naszej planety. W październiku 2020 i sierpniu 2021 zliży się do Wenus, dzięki czemu zmniejszy swój peryhelium do podobnego jaki ma Merkury. Manewry będą tak wymagające, że zużyje na nie połowę paliwa. Pomiędzy październikiem 2021 a styczniem 2025 BepiColombo wykona sześć przelotów w pobliżu Merkurego. W końcu w grudniu 2025 roku wejdzie na orbitę okołobiegunową.

Po oddzieleniu się MTM dojdzie do oddzielania się Mio, a trzy miesiące później oba pojazdy rozpoczną badania naukowe. MPO zajmie orbitę, której wysokość nad powierzchnią planety będzie wahała się od 480 do 1500 kilometrów. Okrążenie orbity będzie trwało 2,3 godziny. Mio wejdzie na wysoce eliptyczną orbitę przebiegającą w odległości od 590 do 11 640 kilometrów od powierzchni planety. Będzie ją przebywał w ciągu 9,3 godziny.

Misja BepiColombo ma potrwać do maja 2027 roku, ale jest wysoce prawdopodobne, że zostanie wydłużona o co najmniej rok.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 19.10.2018 o 14:34, KopalniaWiedzy.pl napisał:

wejdzie na orbitę wokół bieguna północnego planety

Powinno być: wejdzie na orbitę biegunową wokół planety.

Z definicji obiekt na takiej orbicie przelatuje zarówno nad biegunem północnym, jak i południowym.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Badania DNA ludzi zabitych w Pompejach przez Wezuwiusza pokazały, jak błędne były czynione przez wieki założenia. Okazuje się, że rzekome rodziny nie były rodzinami, zmarłym źle przyporządkowano płeć. Okazało się ponadto, że ludność Pompejów w większości stanowili emigranci ze wschodnich regionów Morza Śródziemnego.
      Erupcja Wezuwiusza nie dała szans na ucieczkę wielu mieszkańcom miasta. Ci, którzy przeżyli pierwszą jej fazę, zabiły lawiny piroklastyczne, szybko przemieszczające się chmury gorących gazów i popiołów. Pokryły one ciała ofiar grubą warstwą, na zawsze zachowując ich kształt.
      Od XIX wieku naukowcy wykonują w Parco Archeologico di Pompei odlewy ciał, wstrzykując gips z puste miejsca, pozostałe po rozłożeniu się tkanek. Uczonym, którzy prowadzili zabiegi konserwatorskie, udało się pozyskać DNA z pofragmentowanych szkieletów zatopionych w 14 z 86 tych odlewów. To zaś pozwoliło na określenie płci zmarłych, ich pochodzenia oraz związków genetycznych pomiędzy nimi. I pokazało, jak błędne były dotychczasowe założenia, które opierano na wyglądzie i pozycji ciał.
      Na przykład w Domu Złotej Bransolety, jedynym miejscu z którego mamy DNA całej grupy ciał, okazało się, że cztery osoby, które interpretowano jako rodzice z dwójką dzieci, nie były w żaden sposób ze sobą spokrewnione, mówi profesor David Caramelli z Uniwersytetu we Florencji. To nie jedyne błędne przypuszczenia, zweryfikowane przez DNA.
      Innym znanym przykładem jest dorosła osoba nosząca złotą bransoletę i trzymająca dziecko. Tradycyjnie interpretowano je jako matkę z dzieckiem. Okazało się, że to mężczyzna i dziecko, którzy nie byli ze sobą spokrewnieni. Mamy też dwie obejmujące się osoby, które interpretowano jako matka z córką lub siostry. Teraz wiemy, że jedna z tych osób to mężczyzna, dodaje David Reich z Uniwersytetu Harvarda.
      Ponadto wszyscy mieszkańcy Pompejów, w przypadku których udało się zdobyć dane z całego genomu, okazali się w głównej mierze potomkami emigrantów ze wschodnich regionów Śródziemiomorza. Pochodzenie takie widoczne jest też w genomach współczesnych im mieszkańców Rzymu, co tylko pokazuje, jak kosmopolityczne było Imperium Romanów w tych czasach.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      NASA zaprezentowała pierwsze zdjęcia pełnowymiarowego prototypu sześciu teleskopów, które w przyszłej dekadzie rozpoczną pracę w kosmicznym wykrywaczu fal grawitacyjnych. Budowane przez ekspertów z NASA teleskopy to niezwykle ważne elementy misji LISA (Laser Interferometer Space Antenna), przygotowywanej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA).
      W skład misji LISA będą wchodziły trzy pojazdy kosmiczne, a na pokładzie każdego z nich znajdą się po dwa teleskopy NASA. W 2015 roku ESA wystrzeliła misję LISA Pathfinder, która przetestowała technologie potrzebne do stworzenia misji LISA. Kosmiczny wykrywacz fal grawitacyjnych ma rozpocząć pracę w 2035 roku.
      LISA będzie składała się z trzech satelitów, tworzących w przestrzeni kosmicznej trójkąt równoboczny. Każdy z jego boków będzie miał długość 2,5 miliona kilometrów. Na pokładzie każdego z pojazdów znajdą się po dwa identyczne teleskopy, przez które do sąsiednich satelitów wysyłany będzie impuls z lasera pracującego w podczerwieni. Promień będzie trafiał w swobodnie unoszące się na pokładzie każdego satelity pokryte złotem kostki ze złota i platyny o boku 46 mm. Teleskopy będą odbierały światło odbite od kostek i w ten sposób, z dokładnością do pikometrów – bilionowych części metra – określą odległość pomiędzy trzema satelitami. Pojazdy będą umieszczone w takim miejscu przestrzeni kosmicznej, że na kostki nie będzie mogło wpływać nic oprócz fal grawitacyjnych. Zatem wszelkie zmiany odległości będą świadczyły o tym, że przez pojazdy przeszła fala grawitacyjna. Każdy z pojazdów będzie miał na pokładzie dwa teleskopy, dwa lasery i dwie kostki.
      Formacja trzech pojazdów kosmicznych zostanie umieszczona na podobnej do ziemskiej orbicie wokół Słońca. Będzie podążała za naszą planetą w średniej odległości 50 milionów kilometrów. Zasada działania LISA bazuje na interferometrii laserowej, jest więc podobna do tego, jak działają ziemskie obserwatoria fal grawitacyjnych, takie jak np. opisywane przez nas LIGO. Po co więc budowanie wykrywaczy w kosmosie, skoro odpowiednie urządzenia istnieją na Ziemi?
      Im dłuższe ramiona wykrywacza, tym jest on bardziej czuły na fale grawitacyjne o długim okresie. Maksymalna czułość LIGO, którego ramiona mają długość 4 km, przypada na zakres 500 Hz. Tymczasem w przypadku LISY będzie to zakres 0,12 Hz. Kosmiczny interferometr będzie więc uzupełnienie urządzeń, które posiadamy na Ziemi, pozwoli rejestrować fale grawitacyjne, których ziemskie urządzenia nie zauważą.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Członkowie Ekspedycji 399 „Building Blocks of Life, Atlantis Massif” wydobyli rekordowo długi, 1286-metrowy rdzeń z płaszcza Ziemi. Odwiert został wykonany za pomocą statku JOIDES Resolution na Grzbiecie Śródatlantyckim. Na tym najdłuższym grzbiecie śródoceaniczym na Ziemi skały z płaszcza znajdują się blisko powierzchni. Mimo więc trudności w wykonywaniu odwiertów pod powierzchnią oceanu, pierwsze próby podjęto już w latach 60. XX wieku.
      Wykonanie tak głębokiego odwiertu w płaszczu i pozyskanie materiału to niezwykle ważny krok w rozwoju nauk o Ziemi. Już wyniki pierwszych badań pokazały, że wysiłek się opłacił. Uzyskane wyniki różnią się od tego, czego się spodziewaliśmy. W skałach jest znacznie mniej piroksenów, za to występuje w nich bardzo duże stężenie magnezu. Oba te zjawiska to wynik znacznie bardziej intensywnych niż przewidywano procesów topnienia, przyznaje główny autor badań, profesor Johan Lissenbarg z Uniwersytetu w Cardiff. Dalsze badania tych zjawisk  mogą mieć olbrzymi wpływ na nasze rozumienie tworzenia się magmy oraz jej roli w wulkanizmie. Naukowcy znaleźli też kanały, którymi magma przemieszcza się ku powierzchni planety.
      Naukowcy mają też wstępne wyniki badań nad interakcją pomiędzy oliwinami a wodą morską. W wyniku tej interakcji dochodzi do serii reakcji chemicznych, w wyniku których powstaje wodór oraz inne molekuły potrzebne w procesach życiowych. Być może więc lepiej zrozumiemy początki życia na naszej planecie.
      Analiza skał z płaszcza dostarczy informacji na temat warunków chemicznych i fizycznych, jakie panowały na Ziemi w odległej przeszłości. Warunków, w jakich powstawało i rozwijało się życie.
      Wydobyty rdzeń będzie przedmiotem badań przez kolejne dziesięciolecia.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      We wrześniu 2022 roku NASA przeprowadziła pierwszy w historii, i od razu udany, test obrony Ziemi przed asteroidami. W ramach misji DART niewielki pojazd uderzył w asteroidę Dimorphos i zmienił jej orbitę wokół asteroidy Didymos. Od tamtego czasu naukowcy badają obie asteroidy oraz skutki testu. Na łamach Nature Communications ukazało się właśnie 5 interesujących artykułów na temat Dimorphos i Didymos.
      Dzięki obrazom przekazanym przed zderzeniem przez DART i towarzyszący mu pojazd LICIACube naukowcy z Applied Physics Laboratory na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa mogli przeanalizować geologię obu asteroid. Olivier Barnouin i Ronald-Louis Ballouz stwierdzili, że mniejsza Dimorphos była pokryta głazami o różnych rozmiarach, natomiast Didymos jest bardziej gładka na mniejszych szerokościach i kamienista na większych, ma też więcej kraterów. Obaj autorzy uważają, że Dimorphos pochodzi od Didymos, od której się oderwała. Istnieją bowiem naturalne procesy, które przyspieszają obrót niewielkich asteroid. Mogą one być o odpowiedzialne za nadawanie im kształtu i odrywanie się materiału z ich powierzchni. Barnouin i Ballouz uważają, że powierzchnia Didymos ukształtowała się 12,5 miliona lat temu, a Dimorphos zyskała swój obecny kształt przed mniej niż 300 000 lat.
      Autorami kolejnej pracy są Maurizio Pajola z włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF) i jego międzynarodowy zespół naukowy. Tutaj porównano kształt, rozmiary oraz rozkład głazów na powierzchni obu asteroid. Badacze stwierdzli, że Dimorphos formowała się etapami, prawdopodobnie z materiału pochodzącego z Didymos. Wyniki takie potwierdzają dominującą teorię, która mówi, że niektóre układy podwójne asteroid powstają w wyniku kumulowania się materiału z większej asteroidy na mniejszej, która staje się jej księżycem.
      Analizy zmęczenia cieplnego – stopniowego osłabiania i pękania materiału powodowanego przez zmiany temperatury – podjęła się Alice Lucchetti z INAF. Wraz z zespołem stwierdziła, że w wyniku takiego procesu tempo pękania powierzchni Dimorphos i oddzielania się od niej głazów może zachodzić znacznie szybciej, niż dotychczas sądzono.
      Naomi Murdoch z Uniwersytetu w Tuluzie oceniła nośność gruntu Didymos i stwierdziła, że jest ona co najmniej 1000-krotnie mniejsza niż suchego piasku czy gruntu na Księżycu. To bardzo ważny parametr, który pozwala nam zrozumieć i przewidzieć reakcję powierzchni na, na przykład, uderzenie pojazdu, który ma zmienić orbitę asteroidy.
      Autorem ostatniego z opublikowanych badań jest kolega Murdoch z uczelni, Colas Robin. Wraz z zespołem analizował on głazy znajdujące się na powierzchni Dimorphos i porównywał je z głazami z asteroid Itokawa, Ryugu oraz Bennu. Naukowcy zauważyli podobieństwa sugerujące, że wszystkie te asteroidy powstały i ewoluowały w podobny sposób.
      Wspomniane badania pozwalają nam lepiej zrozumieć pochodzenie, ewolucję i budowę Didymos i Dimorphos. Możemy też dowiedzieć się z nich, dlaczego misja DART okazała się tak wielkim sukcesem. Wiedza ta przyda się już wkrótce. Jeszcze w bieżącym roku wystartuje misja Hera Europejskiej Agencji Kosmicznej, która poleci do układu Didymos-Dimorphos. W 2026 roku wejdzie ona na orbitę asteroid i będzie je szczegółowo badała, uwzględniają przy tym wpływ misji DART.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dzisiaj o godzinie 16:19 czasu polskiego ma wystartować misja Psyche. Jej celem jest wyjątkowy obiekt – największa w Układzie Słonecznym metaliczna asteroida Psyche. Znajduje się ona w głównym pasie planetoid, a wystrzelony pojazd będzie musiał przebyć 3,5 miliarda kilometrów zanim do niej dotrze. Dotychczas wysłane przez ludzi pojazdy odwiedzały obiekty zbudowane ze skał czy lodu. NASA wysyła zaś satelitę do asteroidy o wysokiej zawartości żelaza. W przeszłości Psyche mogła być jądrem planetozymalu, zalążka planety. Może być też pozostałością po obiekcie nieznanego obecnie typu, który był bogaty w żelazo i formował się gdzieś w Układzie Słonecznym.
      Badania Psyche – jeśli rzeczywiście jest to jądro planetozymalu – mogą pokazać, jak wygląda jądro Ziemi lub innych podobnych planet. Z tego punktu widzenia misję można uznać za wyprawę do wnętrza Ziemi. Nie jesteśmy w stanie bezpośrednio obserwować ziemskiego jądra. Psyche może dać nam taką możliwość i stanowić jedyną w swoim rodzaju okazję do badania początków planet typu ziemskiego.
      Psyche ma nieregularny kształt, jeśli wyobrazimy sobie ją jako owal, to wymiary asteroidy wyniosą 280x232 kilometry. Powierzchnia asteroidy wynosi 165 800 km2, czyli ponad połowę powierzchni Polski. Asteroida jest bardzo gęsta. Jej metr sześcienny ma masę 3400–4100 kilogramów. Odległość planetoidy od Ziemi waha się od 300 do 600 milionów kilometrów. Dla porównania warto pamiętać, że średnia odległość Ziemi od Słońca to 150 milionów kilometrów.
      Dotychczasowe badania, dokonywanie za pomocą radarów i mierzenia inercji termalnej wskazują, że Psyche to połączenie skał i metalu, a metal stanowi od 30 do 60 procent objętości asteroidy. Obserwacje radarowe i za pomocą teleskopów optycznych pozwoliły naukowcom na stworzenie trójwymiarowego modelu asteroidy. Wynika z niego, że znajdują się na niej dwa obniżenia podobne do kraterów, a na powierzchni występują znaczne różnice w kolorze i zawartości metalu. Dopóki jednak ludzkość nie wyśle na Psyche sondy, nie może być pewna, jak asteroida w rzeczywistości wygląda.
      Pojazd Psyche ma wielkość półciężarówki. Dotrze do celu w lipcu 2029 roku i przez 2 lata będzie krążył wokół asteroidy, prowadząc badania. Wyposażono go w kamerę multispektralną, która wykona zdjęcia zarówno w paśmie widzialnym, jak i w podczerwieni. Spektrometr rentgenowski i neutronowy pozwoli na badanie składu powierzchni asteroidy, a za pomocą magnetometru można będzie zmierzyć jej pole magnetyczne. Skaliste planety, takiej jak Ziemia, generują pole magnetyczne w płynnych metalicznych jądrach. Niewielkie zamrożone obiekty, jak asteroidy. Nie mają pola magnetycznego. Jeśli zaś magnetometr wykryje na Psyche pozostałości pola magnetycznego, będzie to silnym potwierdzeniem hipotezy, że asteroida to pozostałość jądra formującej się planety. Naukowcy liczą też na to, że na Psyche znajdą ślady ferrowulkanizmu. To nigdy nie obserwowane zjawisko, polegające na erupcji płynnego żelaza, do której dochodziło, gdy stygł odłupany od planety fragment jądra.
      Przy okazji misji Psyche NASA przetestuje system kosmicznej komunikacji laserowej (DSOC – Deep Space Optical Communications). Obecnie kontakt z pojazdami pracującymi poza Ziemią zapewniają fale radiowe. Mają one częstotliwość od 3 Hz do 3 THz. Tymczasem częstotliwość lasera podczerwonego sięga 300 THz, zatem transmisja danych za pośrednictwem laserów byłaby nawet 100-krotnie szybsza niż za pomocą fal radiowych. Ponadto laserowe systemy komunikacji są znacznie mniejsze i lżejsze, niż systemy komunikacji radiowej, co ma olbrzymie znaczenie podczas misji w kosmosie. Psyche nie będzie polegała na DSOC, a na standardowej komunikacji radiowej. Jeśli jednak testy systemu laserowego wypadną pomyślnie, będzie może zacząć stosować lasery w misjach kosmicznych.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...