![© ESA/ATG medialab](/sites/default/files/styles/scale_800x400/public/img/missions/BepiColombo_Stack_Flight_20170215_8k.jpg?itok=FmnY5jIu)
«БепиКоломбо» (BepiColombo) — совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского аэрокосмического агентства (JAXA) при ведущей роли ESA по изучению Меркурия с орбиты его искусственного спутника.
Российские ученые принимают участие в научной программе миссии; четыре прибора в составе научной аппаратуры создаются при участии или полностью в Институте космических исследований РАН, российские исследователи выступают как руководители и со-руководители экспериментов.
Участие России в проекте «БепиКоломбо» зафиксировано в Федеральной космической программе России.
Научные задачи
- исследовать происхождение и эволюцию планеты, находящейся вблизи «родительской» звезды;
- изучить Меркурий как планету: его форму, внутреннее строение, геологические особенности, состав, кратеры;
- исследовать остаточную атмосферу Меркурия (экзосферу), её состав и динамику;
- непосредственно зондировать плазменную оболочку — магнитосферу Меркурия, её структуру и динамику;
- установить источник магнитного поля Меркурия и исследовать его параметры;
- исследовать действие экзо- и эндогенных процессов на поверхность: изучить происхождение кратеров, тектонику, вулканизм, состав и происхождение отложений на полюсах планеты;
- провести эксперименты по проверке общей теории относительности Эйнштейна.
Миссия
Проект получил название в честь итальянского математика и инженера, профессора университета Падуи Джузеппе Коломбо (Giuseppe Colombo, 1920–1984), имя которого неразрывно связано с историей изучения Меркурия. Джузеппе, или, как его называли, «Бепи», Коломбо математически объяснил, почему вращение Меркурия синхронизировано с его обращением вокруг Солнца таким образом, что за два прохода по орбите (два меркурианских года) он делает три оборота вокруг своей оси. Именно он предложил НАСА использовать гравитационные манёвры у Венеры в проекте Mariner 10 по изучению Меркурия с пролётной траектории (три пролёта в 1974–75 гг.).
Создатели миссии надеются получить ответы на многочисленные вопросы о происхождении Солнечной системы, особенностях формирования Меркурия, его строения, взаимодействии с солнечным ветром, понять, как на таком малом расстоянии от Солнца на поверхности планеты могут сохраняться летучие вещества, в том числе водяной лёд; попытаться использовать положение Меркурия вблизи Солнца, чтобы проверить предсказания общей теории относительности с ещё большей точностью, чем до сих пор.
Состав
Миссия включает два космических аппарата, работающих на разных орбитах, и два вспомогательных элемента конструкции, объединённых в блок:
- Меркурианский планетный орбитальный аппарат / Mercury Planetary Orbiter (МПО / MPO). Головное агентство ESA, основная задача — картографирование поверхности Меркурия с полярной орбиты высотой 480х1500 км, период 2,3 часа. Комплекс научной аппаратуры включает 11 приборов
- Меркурианский магнитосферный орбитальный аппарат / Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Головное агентство JAXA, основная задача — исследование магнитосферы Меркурия на полярной орбите с высотой 590х11 640 км, период 9.3 часа. Комплекс научной аппаратуры включает 5 приборов
- На этапе перелёта оба аппарата будут соединены с помощью меркурианского перелётного модуля MTM (Mercury Transfer Module) разработки ESA
- Во время перелёта и манёвров вблизи Меркурия аппараты будут защищены с помощью теплового экрана MOSIF (MMO Sunshield and Interface Structure, «Конструкция, включающая солнечный экран и интерфейс MMO»)
Российский вклад в миссию
- МГНС / MGNS (Mercury Gamma-ray and Neutron Spectrometer) — Меркурианский гамма- и нейтронный спектрометр для изучения элементного состава вещества поверхности Меркурия, что позволит уточнить представления об образовании и эволюции планеты; измерения отношения калия к торию и сопоставление этой величины с тем, что известны о других планетах земной группы; изучение полярных районов Меркурия и сопоставление их с полярными районами Луны. Прибор разработан в отделе ядерной планетологии ИКИ РАН. Научный руководитель эксперимента MGNS: д.ф.-м.н. Игорь Георгиевич Митрофанов (ИКИ РАН). Аппарат: MPO
- ФЕБУС / PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy) — Ультрафиолетовый спектрометр для исследования состава и динамики экзосферы Меркурия. Головной разработчик — Национальный центр космических исследований Франции (Centre national d’etudes spatiales, CNES). Разработка отдела физики планет ИКИ РАН — входной оптический блок с системой наведения прибора в заданном направлении, разработка отдела физики планет ИКИ РАН. Научный соруководитель с российской стороны: член-корреспондент РАН Олег Игоревич Кораблев (ИКИ РАН). Аппарат: MPO
- МСАСИ / MSASI (Mercury Sodium Atmospheric Spectral Imager) — Камера наблюдения в лучах натрия для определения причин появления натрия в экзосфере Меркурия. Прибор разрабатывается в кооперации России и Японии. Российский вклад — блок оптико-механической развертки для получения изображения, разработка отдела физики планет ИКИ РАН. Научный соруководитель с российской стороны: член-корреспондент РАН Олег Игоревич Кораблев (ИКИ РАН). Аппарат: MMO
- ПИКАМ / PICAM (Planetary Ion Camera) — Панорамный энерго-масс-спектрометр положительно заряженных ионов, который входит в состав плазменного комплекса SERENA (Search for Exospheric Refilling and Emitted Natural Abundances). Цели эксперимента: определить химический состав грунта, изучить физические процессы выброса с поверхности нейтральных частиц и измерить потоки магнитосферных ионов, которые возвращаются на поверхность; понять, существует ли у Меркурия ионосфера и каким образом происходит конвекция плазмы вблизи него, прояснить структуру магнитосферы и особенности её взаимодействия с солнечным ветром. Плазменный комплекс SERENA — совместная разработка ученых Австрии, Франции и России. Вклад ИКИ РАН — разработка электронно-оптической схемы, отдел физики космической плазмы ИКИ РАН. Научный соруководитель с российской стороны прибора SERENA: д.ф.-м.н. Олег Леонидович Вайсберг (ИКИ РАН). Аппарат: MPO
Программа перелёта к Меркурию
Продолжительность полета до Меркурия составит чуть более 7 лет. За это время блок аппаратов совершит девять гравитационных маневров: вокруг Земли, дважды вокруг Венеры и шесть раз вокруг Меркурия. Прибытие к Меркурию запланировано на декабрь 2025 г.
Ожидаемый срок работы аппаратов на орбите вокруг планеты: 1 земной или 4 меркурианских года с возможностью продления на такой же срок.
Обновлено 04.09.2024: план перелета и соответственно прибытия к Меркурию и начала работы был изменен из-за проблем с двигательной установкой модуля MTM. Ниже приведен уточненный график, который также может измениться в ходе миссии.
10.04.2020 | гравитационный манёвр у Земли ✓ |
16.10.2020 | первый гравитационный манёвр у Венеры ✓ |
10.08.2021 | второй гравитационный манёвр у Венеры ✓ |
01-02.10.2021 | первый гравитационный манёвр у Меркурия. День рождения Джузеппе Коломбо! ✓ |
23.06.2022 | второй гравитационный манёвр у Меркурия ✓ |
19.06.2023 | третий гравитационный манёвр у Меркурия ✓ |
04.09.2024 | четвертый гравитационный манёвр у Меркурия ✓ |
01.12.2024 | пятый гравитационный манёвр у Меркурия ✓ |
08.01.2025 | шестой гравитационный манёвр у Меркурия ✓ |
11.2026 | прибытие к Меркурию |
04.2028 | окончание основной (номинальной) миссии |
04.2029 | окончание продлённой миссии |
Головные организации и руководители
- Европейское космическое агентство (European Space Agency, ESA)
- Японское аэрокосмическое агентство (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA)
Российские руководители экспериментов перечислены в разделе «Миссия».
Сайты
- Информация о проекте «БепиКоломбо» для СМИ на портале ESA
- Проект «БепиКоломбо» на портале ESA: http://sci.esa.int/bepicolombo/ и http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/BepiColombo
- План миссии «БепиКоломбо» на сайте наземных операций ESA
- Сайт проекта «БепиКоломбо» для ученых и инженеров на портале ESA
- Сайт проекта «БепиКоломбо» на портале JAXA
- Описание проекта «БепиКоломбо» и экспериментов ФЕБУС и МСАСИ на сайте отдела физики планет ИКИ РАН
- Эксперимент МГНС на сайте отдела ядерной планетологии ИКИ РАН
Галерея
![Прибор МГНС миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA), общий вид. Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/dsc_3422.jpg?itok=FQ6_c9Q3)
![Слева направо: технологический, конструкторско-доводочный, летный и запасной образцы прибора МГНС миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Запасной образец находиться на этапе сборки, 2013 г. Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/dsc_6421.jpg?itok=73_YHq17)
![Максим Мокроусов, заведующий лабораторией отдела ядерной планетологии ИКИ РАН, в ESTEC, ESA, проводит работы по входному контролю летного образца прибора МГНС для миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). 2016 г. Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/dsc_7078.jpg?itok=W-1VbaYq)
![Испытания точности развертки технологической модели российского сканирующего для узла японской натриевой камеры МСАСИ миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/ispytaniya_skaniruyuschego_uzla_msasi.png?itok=TGsyGX9O)
![Виктор Гнедых, научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН, с группой японских специалистов на испытаниях российского сканирующего узла японской натриевой камеры МСАСИ миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA) в ISAS, JAXA. Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/magnitnye_ispytaniya_msasi.jpg?itok=6yimDyLM)
![Лётный образец спектрометра ФЕБУС миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Бленда российского узла наведения защищена тепловой изоляцией. Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/img_febus.jpg?itok=vgDo3Cs7)
![Владимир Котцов, научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН, в LATMOS (CNES, Франция), участвует в испытаниях российского узла наведения спектрометра ФЕБУС миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/mekhanicheskie_ispytaniya_febus.jpg?itok=BC3u6jXx)
![Специалист LATMOS Жан-Люк Мариа и ведущий специалист АО «НПП Астрон Электроника» Алексей Викторов в LATMOS (CNES, Франция), выполняют контроль установки датчиков в российском узле наведения спектрометра ФЕБУС миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/nastroyka_pu_febus.jpg?itok=vivjQKzJ)
![Олег Козлов, конструктор ИКИ РАН, в LATMOS (CNES,Франция), выполняет юстировочные работы с российским узлом наведения спектрометра ФЕБУС миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Фото ИКИ РАН](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/nastroyka_povorotnogo_uzla_febus.jpg?itok=RHmaeiSI)
![Прибор ПИКАМ в составе плазменного комплекса SERENA для миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Общий вид. Фото CNRS](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/pribor_pikam_03.jpg?itok=H418Y7J_)
![Прибор ПИКАМ в составе плазменного комплекса SERENA для миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Вид спереди. Фото CNRS](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/pribor_pikam_02.jpg?itok=8K4b_53y)
![Испытания в вакуумной камере (LATMOS, CNES, Франция) летного образца прибра ПИКАМ в составе плазменного комплекса SERENA для миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Фото CNRS](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/picam-serena.jpg?itok=dW-nQ95u)
![Логотип миссии к Меркурию «БепиКоломбо» (ESA-JAXA). Изображение ESA-JAXA](/sites/default/files/styles/mg_gallery_grid_thumb/public/media/img/2023-11/esa_bepicolombo_mission_logo.jpg?itok=dkwz70uC)
БепиКоломбо / BepiColombo
Статус: работает
Запуск: 20.10.2018, 04:45 мск, космодром Куру (Французская Гвиана), РН «Ариан-5»
Головное космическое агентство: ESA, JAXA
SCN: 43653
NSSDC ID: 2018-080A
Основной сайт: BepiColombo на esa.int и BepiColombo на sci.esa.int
МГНС / MGNS
Статус: работает
Головное космическое агентство: ГК «Роскосмос»
Основной сайт: Меркурианский гамма- и нейтронный спектрометр МГНС для проекта ЕКА «БепиКоломбо»
ФЕБУС / PHEBUS
Статус: работает
Головное космическое агентство: ГК «Роскосмос»
Основной сайт: Ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS
МСАСИ / MSASI
Статус: работает
Головное космическое агентство: ГК «Роскосмос»
Основной сайт: Камера наблюдения в лучах натрия MSASI