Scienza & Esplorazione

02/09/2024
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I team di ESA e dell’industria hanno lavorato incessantemente negli ultimi quattro mesi per risolvere un problema che impediva ai propulsori di BepiColombo di funzionare a piena potenza. La missione ESA/JAXA è ancora in carreggiata, con una nuova traiettoria che la porterà a soli 165 km dalla superficie di Mercurio mercoledì. Questo sorvolo avvicinerà BepiColombo a Mercurio come mai prima d’ora, riducendo la velocità della sonda e cambiando la sua direzione. Inoltre, offre l’opportunità di scattare immagini e ottimizzare le operazioni degli strumenti scientifici su Mercurio prima dell’inizio della missione principale. Il passaggio più vicino è previsto per le 23:48 CEST (21:48 UTC) del 4 settembre.

BepiColombo è stato lanciato nello spazio nell’ottobre 2018 e sfrutta nove sorvoli planetari: uno sulla Terra, due su Venere e sei su Mercurio, per aiutarsi a entrare in orbita attorno a Mercurio. Una volta in orbita, può iniziare la fase principale della missione. Il prossimo sorvolo sarà il quarto su Mercurio. Anche se era sempre stato programmato, BepiColombo si avvicinerà a Mercurio di circa 35 km più del previsto, grazie a un nuovo percorso ideato dal team di dinamica di volo dell’ESA.

Perché è così difficile visitare Mercurio? Mercurio è il pianeta roccioso meno esplorato del Sistema Solare, principalmente perché arrivarci è incredibilmente difficile. Man mano che BepiColombo si avvicina al Sole, la potente attrazione gravitazionale della nostra stella accelera la sonda verso di essa. Inoltre, la sonda è partita dalla Terra con un’enorme quantità di energia, viaggiando troppo velocemente per essere catturata nell’orbita attorno al piccolo Mercurio. Superare entrambi questi ostacoli sarebbe enormemente difficile usando solo i propulsori a bordo. Così, BepiColombo utilizza anche sorvoli di assistenza gravitazionale per aiutarlo a perdere energia e rallentare sufficientemente da essere infine catturato nell’orbita attorno a Mercurio. Il viaggio di BepiColombo verso Mercurio diventa ancora più epico BepiColombo è unico nel suo genere, in quanto comprende due orbiter scientifici che orbitano attorno a Mercurio: l’Orbiter Planetario di Mercurio dell’ESA e l’Orbiter Magnetosferico di Mercurio dell’Agenzia Giapponese per l’Esplorazione Aerospaziale (JAXA). I due vengono trasportati insieme verso il misterioso pianeta dal Modulo di Trasferimento di Mercurio (MTM). Nel mese di aprile 2024, BepiColombo ha cominciato a sperimentare un problema che impediva ai propulsori elettrici del MTM di funzionare a piena potenza. Gli ingegneri hanno identificato correnti elettriche inaspettate tra il pannello solare del MTM e l’unità responsabile dell’estrazione e distribuzione dell’energia al resto della sonda. I dati a bordo implicano che ciò cause una minore potenza disponibile per la propulsione elettrica.

Il Modulo di Trasferimento di Mercurio con i suoi propulsori ionici in attivazione.

Il Manager della Missione BepiColombo dell’ESA, Santa Martinez spiega: “Dopo mesi di indagini, abbiamo concluso che i propulsori elettrici del MTM continueranno a operare al di sotto della spinta minima richiesta per un’inserimento in orbita attorno a Mercurio nel dicembre 2025.” Una soluzione al problema della riduzione della spinta del MTM è stata ingegnosamente ideata dal team di dinamica di volo dell’ESA. Hanno concepito una nuova traiettoria che mantiene la missione scientifica di base su Mercurio, consentendo alla sonda di utilizzare una spinta più bassa durante la fase di crociera della missione. Con questa nuova traiettoria, BepiColombo ora dovrebbe arrivare a Mercurio nel novembre 2026. Ognuno dei sorvoli di BepiColombo su Mercurio del quarto, quinto (dicembre 2024) e sesto (gennaio 2025) si svolgerà come previsto. Tutti e tre modificheranno la velocità e la direzione della sonda, portandola più in sintonia con l’orbita di Mercurio attorno al Sole. L’MTM attiverà i suoi propulsori da settembre a ottobre 2024 per mettere BepiColombo sulla sua nuova traiettoria. Il quarto sorvolo avvicina BepiColombo più del previsto a Mercurio, aiutando a ridurre la propulsione necessaria per raggiungere il quinto sorvolo. Il sesto sorvolo sarà poi utilizzato per passare alla nuova traiettoria.

Scienza su Mercurio: un assaggio di ciò che ci attende Oltre alla data di arrivo posticipata, il resto della missione BepiColombo dovrebbe proseguire come previsto e gli obiettivi scientifici non verranno influenzati. L’ESA si aspetta di ottenere le stesse scoperte scientifiche dalla missione, grazie ai dati raccolti da un insieme di 16 strumenti tra i due orbiter. Dieci di questi strumenti possono essere operati durante il sorvolo di questa settimana, offrendoci un altro assaggio delle scoperte scientifiche che possiamo aspettarci dalla missione principale. Strumenti di monitoraggio magnetico, plasma e particelle campioneranno l’ambiente prima, durante e dopo il passaggio più vicino. Gli altri strumenti non possono essere azionati perché i loro campi visivi sono bloccati dalla sonda portante.

“È così emozionante che BepiColombo possa ampliare la nostra comprensione e conoscenza di Mercurio durante questi brevi sorvoli, nonostante si trovi in configurazione di crociera ‘impilata’,” afferma Johannes Benkhoff, Scienziato del Progetto BepiColombo. “Possiamo far volare il nostro laboratorio scientifico di classe mondiale attraverso parti diverse e inesplorate dell’ambiente di Mercurio, a cui non avremo accesso una volta in orbita, mentre iniziamo anche i preparativi per assicurarci che possiamo passare alla missione scientifica principale il più rapidamente e serenamente possibile.” Testare gli strumenti durante i sorvoli è prezioso per i team scientifici per verificare che i loro strumenti funzionino correttamente prima della missione principale. La simulazione sottostante mostra il percorso che BepiColombo seguirà attraverso l’ambiente magnetico di Mercurio durante il prossimo sorvolo. Vari strumenti raccoglieranno dati sulla forza dei campi magnetici ed elettrici e misureranno le particelle attorno a Mercurio, rivelando informazioni del tutto nuove sull’ambiente magnetico del pianeta. Clicca sul video per saperne di più.

La migliore vista di Mercurio di BepiColombo BepiColombo utilizza la sua fotocamera scientifica principale, che è protetta fino a quando gli orbiter ESA e JAXA non si separano, ma durante i sorvoli vengono scattate immagini dalle tre fotocamere di monitoraggio (M-CAM) sul Modulo di Trasferimento di Mercurio. Le fotocamere forniscono istantanee in bianco e nero a 1024×1024 pixel. Le loro immagini di Mercurio sono un bonus: le fotocamere sono state infatti progettate per monitorare il pannello solare, l’antenna e l’asta del magnetometro della sonda, specialmente nel periodo difficile dopo il lancio. Mentre BepiColombo passa vicino a Mercurio, immagini ben illuminate inizieranno a essere scattate da M-CAM 2 e M-CAM 3 due minuti dopo il passaggio più vicino, quando BepiColombo si trova a circa 200 km dalla superficie di Mercurio. M-CAM 1 avrà una vista spettacolare di Mercurio che si allontana.

Le prime immagini saranno scaricate alcune ore dopo il passaggio più vicino e si prevede che vengano pubblicate il 5 settembre. Le immagini più dettagliate sono destinate a rivelare crateri di grandi dimensioni, pieghe, pianure laviche e molto altro, aiutando gli scienziati a svelare i segreti della storia di 4,6 miliardi di anni di Mercurio e il suo ruolo nell’evoluzione del Sistema Solare. Tutte le immagini sono programmate per essere rilasciate pubblicamente nell’ Archivio di Scienza Planetaria più avanti nel mese di settembre. I primi risultati scientifici derivanti dai dati raccolti durante il sorvolo saranno rilasciati il 13 settembre. Segui il sorvolo Segui @esascience e @bepicolombo su X (ex Twitter) per gli aggiornamenti più recenti, insieme a @ESA_Bepi, @ESA_MTM e @JAXA_MMO. I tempi di rilascio delle immagini sono soggetti a modifiche in base agli eventi effettivi della sonda e alla disponibilità delle immagini. Per ulteriori informazioni contattare: Relazioni con i Media ESA: media@esa.int