Bepi Colombo
BepiColombo è una missione dell'ESA su Mercurio. A causa di vincoli di bilancio, la parte del lander l'MSE (Mercury Surface Element) è stata cancellata. La missione si compone di due componenti: l'MPO (Mercury Planetary Orbiter) e l'MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter). I due componenti sono stati lanciati insieme con un razzo Arianne 5 da Kourou, nella Guyana francese alle 01:45:28 UT del 20 ottobre 2018.
foto NASA
Gli obiettivi scientifici della missione sono studiare la forma di Mercurio, la struttura interna, la geologia, la composizione e i crateri, l'origine, la struttura e la dinamica del suo campo magnetico, la composizione e la dinamica dell'atmosfera residua, testare la teoria della relatività generale di Einstein e studiare in generale l'origine e l'evoluzione di un pianeta vicino a una stella madre.
La navicella compirà una crociera interplanetaria di quasi 7 anni verso Mercurio utilizzando la propulsione elettrica solare e l'assistenza gravitazionale, a partire da un sorvolo della Terra il 10 aprile 2020 e sorvolando due volte Venere (15 ottobre 2020, 11 agosto 2021) e Mercurio sei volte (1 ottobre 2021, 23 giugno 2022, 20 giugno 2023, 5 settembre 2024, 2 dicembre 2024, 9 gennaio 2025 ). All'arrivo a Mercurio il 5 dicembre 2025, il veicolo spaziale verrà catturato in orbita polare, che verrà abbassata utilizzando propulsori chimici. L'MPO e l'MMO si separeranno quindi nelle proprie orbite, 400 x 1500 km, periodo di 2,3 ore per MPO, 400 x 12000 km, 9,2 ore per MMO. La missione nominale durerà un anno terrestre con una possibile estensione di un anno.
foto ESA
L'MPO è un veicolo spaziale di 357 kg a forma di prisma piatto con tre lati corti inclinati di 20 gradi ricoperto da celle solari che forniscono 420 W al perielio. Un radiatore con una superficie di 1,5 metri quadrati è montato su un lato per fornire il controllo termico. Il radiatore è sempre puntato lontano dal Sole ed è protetto dagli infrarossi planetari con uno schermo di 3,4 metri quadrati. Viene utilizzato anche un isolamento ad alta efficienza. Un'antenna ad alto guadagno di 1,5 m di diametro è montata su un braccio corto sul lato zenit della navicella spaziale. Esso sarà stabilizzato su 3 assi e puntato al nadir con una durata prevista di oltre 1 anno nell'orbita di Mercurio. Le comunicazioni saranno in banda X/Ka con un bit rate medio di 50 kb/sec ed un volume dati totale di 1550 Gb/anno. Un'antenna UHF a dipolo è montata sul lato nadir per eventuali comunicazioni con il lander. La conoscenza della navigazione è fornita da sensori a 3 stelle.
L'MPO trasporterà un sistema visivo costituito da una fotocamera grandangolare ad angolo stretto, uno spettrometro a infrarossi, uno spettrometro ultravioletto, spettrometri gamma, a raggi X e neutroni, un altimetro laser, un telescopio Near Earth Object e un sistema di rilevamento e esperimenti scientifici radiofonici.
L'MMO ha la forma di un cilindro piatto con una massa di 165 kg ed ha uno spin stabilizzato a 15 rpm con l'asse di spin perpendicolare all'equatore di Mercurio. La parte superiore e inferiore del cilindro fungono da radiatori con alette per il controllo attivo della temperatura. Il lato è coperto da celle solari che forniscono 185 W e specchi protetti da coperte termiche. Le comunicazioni con la Terra sono gestite attraverso un'antenna offset ad alto guadagno del diametro di 1 metro e due antenne a guadagno medio che operano nella banda X. La telemetria restituirà 160 Gb di dati all'anno a circa 5 kb/s. Per la comunicazione con il lander verrà utilizzata un'antenna patch UHF a microstrip. Il sistema di reazione e controllo è basato su propulsori a gas freddo. I bracci mobili e le antenne vengono riposti fino al raggiungimento dell'orbita. L'MMO trasporterà una serie di magnetometri fluxgate, rilevatori di particelle cariche, un ricevitore di onde, un emettitore di ioni positivi e un sistema di imaging.
