ミッション・トゥ・マーキュリーは電源トラブルに見舞われた探査機の救出を試みる

宇宙ミッション ベピコロンボ は欧州宇宙機関 (ESA）および宇宙航空研究開発機構（JAXA）勉強することを目的として 水星に最も近い惑星 太陽。 2018年に打ち上げられた水星へのミッションは、太陽系の惑星の形成と進化をより深く理解することを目的としています。

最近では、 ベピコロンボ 技術的な困難に直面しました。報告書によると、26月XNUMX日の操縦中、太陽エネルギーで動作する電気推進モジュールは宇宙船のスラスターに十分な電力を供給できなかったという。 ESA。約11日後、技術者らは探査機の推力をほぼ元のレベルに戻すことに成功したが、それでも理想より10％下回っていた。これらの調整は、 ベピコロンボ 旅を続けて科学的目標を達成してください。

ベピコロンボの水星探査ミッションとは何ですか

ミッション ベピコロンボ これは、太陽系の最も内側の惑星である水星を探索することを目的とした、これまでに実施された惑星間探検の中で最も野心的かつ複雑なものの 1 つです。欧州宇宙機関との協力により (ESA）および宇宙航空研究開発機構（JAXA）、宇宙ミッションの主な目的は、太陽に最も近い惑星についての知識を深めることに焦点を当てています。 ベピコロンボ に敬意を表して命名されました ジュゼッペ・“ベピ”・コロンボ、イタリアの科学者で、惑星軌道と重力相互作用の理解に大きく貢献しました。

20年2018月XNUMX日の発売以来、 ベピコロンボ は、2025 年に水星周回軌道に入る前に、XNUMX つの惑星フライバイ (地球 XNUMX つ、金星 XNUMX つ、水星 XNUMX つ) を含む水星への困難な道に直面しています。これらのフライバイは、探査機を水星に向けて減速し、軌道を調整するために必要です。太陽の強力な重力場が旅を特に複雑にすることを考慮すると、正確な軌道挿入が可能になります。

O 水星磁気圏探査機 (MMO)、 によって開発された JAXA、それは 水星惑星探査機 (MPO)、 によって開発された ESA、MMOは惑星の磁場と太陽風との相互作用の分析に焦点を当ててミッションを構成し、MPOは水星の表面と組成、および内部構造の研究に焦点を当てています。これらの探査機は、惑星への旅行中は結合されますが、別の調査を実行するために水星に到着すると分離されます。

それまでは、宇宙船は 2 機だけで、どちらも 米航空宇宙局（NASA） — 水星に旅行していた。最初のものは、 Mariner 10は、1974 年から 1975 年にかけて地球上を XNUMX 回飛行し、その表面の最初の画像を提供し、その薄い外気圏を発見しました。 XNUMXつ目はミッションでした メッセンジャーは 2004 年に打ち上げられ、2011 年から 2015 年まで水星を周回し、水星の地質、組成、磁場に関する重要な詳細を明らかにし、この謎に満ちた世界についての知識を大幅に広げました。

目標

ミッション ベピコロンボ には、水星の謎を解明することを目的とした一連の野心的な科学的目標があります。主な目的の 1 つは、地質学と地殻変動の歴史をより深く理解するために、惑星の表面を高解像度でマッピングすることです。このミッションはまた、惑星の形成と進化に関する手がかりを提供する可能性のある揮発性元素の探索を含む、地表の化学組成を調査することも目的としている。さらに、 ベピコロンボ 同博士らは、水星の外気圏、つまり惑星を取り囲む希薄なガスの層を研究し、その力学と太陽風との相互作用を理解する予定である。

このミッションのもう一つの重要な目的は、地球以外の岩石惑星の中で特異な水星の磁場を分析し、その起源と構造を調査することです。これには、惑星の磁気圏と太陽風の影響を測定することが含まれます。このミッションでは、重力と地形データを使用して、水星の核、マントル、地殻を含む内部構造を理解することも目指します。これらの研究は、水星が他の地球型惑星に比べて密度が高い理由を明らかにするのに役立ちます。

宇宙機関はこのミッションに特別な関心を持っています。へ ESA, ベピコロンボ これは、複雑な惑星間ミッションにおいてその技術的および科学的能力を実証する機会を意味します。ミッションでは次のことも可能になります ESA 惑星科学と太陽に近い惑星の形成過程の理解に大きく貢献します。 ESA 電気推進システムや極限環境への耐性技術など、将来の宇宙ミッションに適用できる技術の開発に興味を持っています。

のために JAXA, ベピコロンボ 国際協力を強化し、惑星間ミッションでの経験を広げるチャンスです。あ JAXA は、水星の磁場と太陽風との相互作用の研究に特に興味を持っており、この分野には強い研究の伝統があります。ミッションでは次のことも可能になります JAXA 宇宙探査技術をテストおよび改善し、他の惑星や天体への将来のミッションの開発に貢献します。

両機関は協力して、収集されたデータが ベピコロンボ これにより、水星に関する知識、ひいては太陽系の岩石惑星の形成と進化に関する知識が大幅に進歩しました。間のコラボレーション ESA と JAXA このミッションは、宇宙探査と惑星科学の進歩における国際協力の重要性を強調しています。

2018年の発売以来、その使命は ベピコロンボ 水星探査において目覚ましい成果を上げた。 2021年2022月の最初の接近では、探査機は重力の助けを借りて水星上空を飛行し、水星に関する新たな視点を提供する画像を撮影した。 XNUMX年XNUMX月には、 ベピコロンボ は 200 回目のフライバイを実行し、地表から XNUMX km という驚異的な距離に到達し、前例のない地質学的詳細を明らかにする高解像度の画像を撮影しました。

2023年236月、XNUMX回目の飛行中に、探査機は水星表面までXNUMXkmまで接近することに成功した。この通路の間に、 ベピコロンボ 新たに命名されたクレーターや重要な地殻構造や火山の形成を含む数十枚の写真を撮影しました。ただし、この探査機が水星の軌道に入ることができるのは 2025 年になってからであり、この謎に満ちた惑星に関するさらに魅力的な発見が期待されています。

ミッション宇​​宙船の問題

ミッション ベピコロンボ は、2023年XNUMX月に実施された操作により、宇宙船の軌道調整に不可欠な電気推進モジュールが宇宙船のスラスターに十分なエネルギーを供給できなかったため、計画されている科学的運用に影響を与える可能性のある技術的課題に直面している。 ベピコロンボ、太陽エネルギーで動作します。エンジニアは推力をほぼ以前のレベルまで回復させることができましたが、それでも予想を 10% 下回っています。

この推力の低下により、探査機が2024年2025月からXNUMX年XNUMX月までに予定されているフライバイを実行できるかどうかの懸念が生じている。専門家らは、探査機が将来の科学的運用に向けて正しい軌道に留まるように、推力アークの持続時間を延長することに取り組んでいる。大きな問題は、探査機が太陽に近づく際に得られる速度であり、真空の宇宙空間での減速は複雑な作業になります。惑星の連続フライバイを実行する戦略は、探査機が打ち上げられないほど重くなる過剰な量の燃料を搭載せずにエネルギーを燃焼させることができるため、不可欠です。

これらの課題がミッションに与える長期的な影響は、まだ不確実である。 ESA とそのパートナーは問題の解決に取り組んでいますが、ミッションへの長期的な影響は不確実であると評価しています。

ミッション開始以来の挫折はこれだけではありませんでした。昨年、探査機は課題にも直面し、以前のスラスターの中断を補うために大幅な軌道修正が必要になりました。探査機は水星の重力に引っ張られるほどゆっくりと飛行する必要があるため、これらの問題は水星に到達する際の特有の課題の一部です。そのためには、宇宙船の速度を落とすために惑星の周りでの操作を慎重に計画する必要があります。

なぜ水星に行くのはこんなに難しいのか

さまざまな要因が重なって水星への到達は困難となり、非常に困難な課題となっています。まず、この惑星は太陽に非常に近い位置にあるため、到達して探索するのが困難な目標となっています。太陽に近いということは、探査機が惑星に到達するには太陽の巨大な重力に打ち勝つ必要があることを意味します。さらに、水星の公転速度は約 47,87 km/s と高いため、水星の重力に捕らえられるには探査機の速度を大幅に下げる必要があります。

もう一つの課題は、水星の極端な温度です。日中は、太陽に近いため、表面温度は約 430°C に達することがありますが、夜間には、熱を保持するための十分な大気がないため、温度が -180°C まで低下することがあります。このような極端な条件では、宇宙探査機は極端な温度変化に耐えるように設計する必要があります。

さらに、水星の重力場は地球に比べて比較的弱いため、探査機は減速操作や軌道投入のために大量の燃料を必要とします。これにより、ミッションの物流上および技術上の課題が増大します。

これらの課題を克服するために、水星への宇宙ミッションでは、探査機を減速させて水星に向かう正しい軌道に向けるために、金星や地球などの他の惑星の周囲で一連の重力補助操作が行われることがよくあります。これらの操縦では、探査機が確実に目的地に確実に到達できるように、慎重な計画と正確な実行が必要です。

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Fontesは： マッシャブル, 米航空宇宙局（NASA） e ESA.

によってレビュー グラウコンバイタル 20/5/24。