BepiColombo: missie naar Mercurius

05-07-2016

ESA op weg naar Mercurius...


Bepi Colombo

Europa is eerder al met veel succes naar Mars, Venus en Titan geweest. Nu gaat er een Europese sonde naar Mercurius, de planeet die het dichtst bij de zon staat.

De satelliet is genoemd naar een beroemde Italiaanse wiskundige. Die berekende hoe je het beste naar Mercurius kan vliegen. BepiColombo is een van de meest ingewikkelde ruimtemissies tot nu toe. Er worden drie modules tegelijk gelanceerd naar de kleinste planeet in het zonnestelsel. Een Europese satelliet, een Japanse satelliet en een aandrijvingsmodule.


Giuseppe (Bepi) Colombo, 1920-1984


Waarom naar Mercurius? Omdat Mercurius maar twee keer eerder is bezocht. De eerste was Mariner 10, in 1974 en 1975. Mariner 10 fotografeerde 45% van de planeet. Pas in 2008 werd de rest van de planeet vastgelegd door de MESSENGER-sonde. Die sonde bereikte begin 2011 een baan om Mercurius, waar hij metingen aan de samenstelling, de atmosfeer en het magnetische veld van de planeet doet. We weten nog heel erg weinig over het oppervlakvan de planeet. BepiColombo gaat op zoek naar het antwoord op een groot aantal vragen. Bijvoorbeeld: waarom bestaat Mercurius vooral uit ijzer? Waarom heeft de planeet een magnetisch veld? En is er misschien waterijs in de koude, donkere kraters in de poolgebieden?


BepiColombo heading towards Mercury

ESA's Mercury Planetary Orbiter heeft elf instrumenten aan boord. De sonde wordt in een baan rond de polen van Mercurius gebracht. Vanuit die baan gaat hij het oppervlak bestuderen, en de binnenkant onderzoeken. Ook bekijkt hij de samenstelling van de rotsen en meet hijde ijle atmosfeer. De tweede satelliet, de Japanse Mercury Magnetospheric Orbiter, heeft vijf instrumenten. Daarmee wordt het magnetische veld van Mercurius onderzocht.

BepiColombo is de eerste missie naar deze geheimzinnige planeet met twee orbiters tegelijk.
Ondanks het feit dat de ruimtevaartuigen de afgelopen maanden cruciale tests ondergingen, wordt de geplande lancering in juli 2016 niet gehaald. Het uitstel met zes maanden heeft echter geen invloed op de datum waarop BepiColombo in een baan om Mercurius zal aankomen. Doordat men gebruik maakt van een ionenmotor duurt de reis naar de kleine planeet dan ook zo lang. Nadat BepiColombo in de ruimte wordt gebracht, zal deze in 2018 een scheervlucht maken langs de Aarde om vervolgens in 2019 en 2020 langs Venus te vliegen. Uiteindelijk zijn er tussen 2020 en 2023 vijf scheervluchten voorzien langs Mercurius waarna de ruimtetuigen begin 2024 door het zwaartekrachtveld van Mercurius moeten opgevangen worden.


De Europese Mercury Planetary Orbiter ondergaat in ESA's ESTEC testcentrum cruciale tests - Foto: ESA

BepiColombo zal in de ruimte gebracht worden met behulp van een Europese Ariane 5 draagraket vanop de Europese lanceerbasis in Frans-Guyana. De complete BepiColombi configuratie zal bij zijn lancering een gewicht hebben van 4,1 ton. Terwijl de Europese ruimtesonde, genaamd 'Mercury Planetary Orbiter' het oppervlak van Mercurius moet onderzoeken, zal de Japanse ruimtesonde, de 'Mercury Magnetospheric Orbiter', het magnetisch veld en de atmosfeer van deze planeet onderzoeken. Op weg naar Mercurius zullen beide ruimtetuigen aan elkaar verbonden zijn met behulp van de Mercury Transfer Module waarin zich ook het propulsiegedeelte bevindt. Ook de Mercury Transfer Module zal gebouwd worden door ESA. Net voor BepiColombo begin 2024 in een vaste baan om Mercurius wordt gebracht, zal de Mercury Transfer Module de twee ruimtetuigen loskoppelen zodat deze kunnen starten aan hun wetenschappelijk onderzoek.



Indien alles probleemloos verloopt, moeten de twee ruimtetuigen vanaf dan Mercurius minstens één jaar onderzoeken. De twee ruimtetuigen hebben genoeg brandstof aan boord om langer in een baan om Mercurius te verblijven. Voor zowel Japan alsook Europa is BepiColombo de eerste missie naar de planeet die zich het dichtst bij de Zon bevindt. Gedurende het verblijf van de twee ruimtetuigen rondom Mercurius zal de planeet viermaal rond de Zon vliegen zodat wetenschappers de interactie van onze ster op deze planeet van nabij kunnen onderzoeken. Deze ruimtemissie heeft een prijskaartje van bijna twee miljard dollar.


27 janurary 2017 / April 2018 (?) Launch
25 July 2019 1st Venus flyby
20 May 2020 2nd Venus flyby
9 April 2021 1st Mercury flyby
27 March 2022 2nd Mercury flyby
16 December 2023 3rd Mercury flyby
24 January 2024 4th Mercury flyby
18 December 2024 Mercury orbit insertion
27 March 2025 in final science orbit
1 May 2026 end of nominal mission



The scientific payload in the Mercury Planetary Orbiter consist of eleven instruments
BELA — BepiColombo Laser Altimeter, developed by Switzerland and Germany
ISA — Italian Spring Accelerometer, developed by Italy
MERMAG — Mercury Magnetometer, developed by Germany and UK
MERTIS-TIS — Mercury Thermal Infrared Spectrometer, developed by Germany
MGNS — Mercury Gamma ray and Neutron Spectrometer, developed by Russia
MIXS — Mercury Imaging X-ray Spectrometer, developed by UK and Finland
MORE — Mercury Orbiter Radio science Experiment, developed by Italy and USA
PHEBUS — Probing of Hermean Exosphere by Ultraviolet Spectroscopy, developed by France and Russia
SERENA — Search for Exosphere Refilling and Emitted Neutral Abundances (Neutral and ionised particle analyser), developed by Italy, Sweden, Austria and USA
SIMBIO-SYS — Spectrometers and Imagers for MPO BepiColombo Integrated Observatory System (High resolution and stereo cameras, visual and near infrared spectrometer), developed by Italy, France and Switzerland
SIXS — Solar Intensity X-ray Spectrometer, developed by Finland and UK



The Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO),
MPPE — Mercury Plasma Particle Experiment, studies the plasma & neutral particles from the planet, magnetosphere, and interplanetary solar wind. It will employ these instruments: Mercury Electron Analyzer (MEA)
Mercury Ion Analyzer (MIA)
Mass Spectrum Analyzer (MSA)
High-Energy Ions (HEP-ion)
High-Energy Electrons (HEP-ele)
Energetic Neutrals Analyzer (ENA)
MGF — Magnetic Field Investigation, studies Mercury's magnetic field, magnetosphere, and interplanetary solar wind.
PWI — Plasma Wave Investigation, studies the electric field, electromagnetic waves, and radio waves from the magnetosphere and solar wind
MSASI — Mercury Sodium Atmosphere Spectral Imager, studies the thin sodium atmosphere of Mercury
MDM — Mercury Dust Monitor, studies dust from the planet and interplanetary space


Website van ESA
http://sci.esa.int/bepicolombo/
http://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo

Gerelateerde topics
W&T / New Horizons: De reis naar Pluto (en verder) deel 4
W&T / Missie Juno: een ontdekkingsreis naar Jupiter
W&T / Missie Rosetta: een reis naar de oorsprong van het leven
W&T / Missie: Dawn. Voor het eerst in een baan rond een dwergplaneet
W&T / Hayabusa 2 Missie: opnieuw naar een asteroïde
W&T / [CENTRAAL] MARS - De Missies! Deel 10
W&T / Cassini missie // Saturnus in de picture -part 2-
W&T / [CENTRAAL] Het Astronomie Topic #10

[ Bericht 1% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 05-07-2016 19:26:38 ]

20-09-2017

De polen van Mercurius herbergen veel meer ijs dan gedacht

Niet alleen in, maar ook tussen kraters zou ijs te vinden zijn.

Mercurius is de planeet die het dichtst bij de zon staat. De planeet cirkelt in een licht ovaalvormige baan rondom onze moederster heen en op het moment dat de afstand tussen de planeet en zon het kleinst is, zijn de twee slechts 47 miljoen kilometer van elkaar verwijderd. Die geringe afstand betekent ook dat de temperatuur op de planeet flink kan oplopen: tot wel 430 graden Celsius.

IJs
En daarmee is Mercurius misschien niet direct een plek waar je ijs zou verwachten. Maar de afgelopen decennia hebben onderzoekers verschillende aanwijzingen gevonden dat op de planeet toch ijs te vinden is. En wel in diepere kraters op en nabij de polen, waarvan de bodem permanent in de schaduw ligt.

Tussen de kraters
Maar dat is niet de enige plek waar ijs te vinden is, zo suggereren Amerikaanse onderzoekers nu. Naast de grote hoeveelheden ijs in de kraters zouden op het oppervlak van Mercurius ook kleinere hoeveelheden ijs te vinden zijn. Bijvoorbeeld in permanent in de schaduw gelegen gebieden tussen kraters.

Hoe kwam het ijs nabij de polen op Mercurius terecht?

Onderzoekers weten het niet precies, maar hebben er wel ideeën over. Zo vermoeden ze dat het op Mercurius is afgezet door kometen of planetoïden. Een andere optie is dat de zonnewind waterstof op het oppervlak van Mercurius heeft gebracht dat later de verbinding aanging met zuurstof en zo water vormde. Dat we niet precies weten hoe het ijs op Mercurius is terecht gekomen, maakt dit onderzoek naar de locatie van het ijs alleen maar interessanter. “Eén van de belangrijke dingen die we willen begrijpen, is hoe water en andere vluchtige stoffen in het binnenste deel van het zonnestelsel – waaronder de aarde, de maan en onze planetaire buren – zijn gedistribueerd,” stelt onderzoeker Jim Head. “Deze studie opent onze ogen voor nieuwe plekken waarop we naar water kunnen zoeken en suggereert dat er veel meer van op Mercurius te vinden is dan we dachten.”

Hoogtemeter
Onderzoekers kwamen die kleinere ijsafzettingen op het spoor toen ze zich over gegevens van MESSENGER bogen. Deze sonde cirkelde een paar jaar geleden rond Mercurius. Aan boord van de sonde bevonden zich verschillende instrumenten, waaronder een hoogtemeter die met behulp van lasers de hoogte van verschillende gebieden op Mercurius vaststelde. Dit instrument kon echter ook gebruikt worden om de reflectie van het oppervlak van Mercurius te bestuderen. Aan de hand van gegevens die door dit instrument zijn verzameld, hebben onderzoekers nu ijs gevonden in drie grote kraters. Samen zouden de drie ijskappen ongeveer 3400 vierkante kilometer beslaan. Daarmee is hun omvang aanzienlijk. Maar misschien nog wel interessanter is dat onderzoekers ook gekeken hebben naar de mate waarin het gebied rond deze kraters licht reflecteert. En dit gebied bleek minder helder te zijn dan de ijskappen in de kraters. Maar het is wel aanzienlijk helderder dan het gemiddelde oppervlak van Mercurius. En dat zou te wijten zijn aan kleine ijsafzettingen die over het terrein verspreid zijn. De meeste van deze hoopjes ijs zouden te klein zijn om individueel met het instrument aan boord van MESSENGER te detecteren, maar samen zorgen ze ervoor dat het betreffende gebied meer licht reflecteert.

Vier kleinere ijsafzettingen
Om er zeker van te zijn dat dergelijke kleinere ijsafzettingen bestaan, gingen de onderzoekers nog een stap verder. Ze spitten de door de hoogtemeter aan boord van MESSENGER verzamelde gegevens nog eens door, op zoek naar ijsafzettingen die kleiner waren dan de grote ijsafzettingen in kraters, maar wel groot genoeg waren om met behulp van de hoogtemeter te worden opgespoord. Met succes! Ze troffen er vier aan, elk met een diameter kleiner dan vijf kilometer. Het bewijst dat dergelijke kleinere ijsafzettingen bestaan. “We denken dat er waarschijnlijk nog veel, veel meer zijn die in grootte variëren van een paar kilometer tot een paar centimeter,” stelt onderzoeker Ariel Deutsch.

Die kleinere ijsafzettingen stellen individueel misschien niet zoveel voor. Maar mogelijk herbergen ze samen net zoveel ijs als de grote kraters op de polen. Het zou betekenen dat de hoeveelheid ijs op Mercurius, wanneer we ook de kleine ijsafzettingen in ogenschouw nemen, in één klap zou kunnen verdubbelen.

Wist je dat er volgend jaar weer een sonde naar Mercurius vertrekt? BepiColombo moet de geheimen van de kleinste planeet in ons zonnestelsel onthullen. En de sonde zal ook onderzoek gaan doen naar het waterijs op Mercurius. Lees hier alles over de missie!

(scientias.nl)

quote:

Op zondag 17 december 2017 16:40 schreef Prisha het volgende:
7-12-2017: Laatste test BepiColombo Mercury Transfer module gecompleteerd en nog steeds on track voor de Oktober 2018 launch

[ afbeelding ]
The BepiColombo Mercury Transfer Module has completed its final major test inside ESA’s Large Space Simulator, proving it will be able to withstand the temperature extremes it will experience on its journey to Mercury

During the latest tests, carried out between 24 November and 4 December 2017, the module was rotated through 13º either side to monitor the heating and distribution. The ion engines were also activated – without creating thrust from an ion beam given the confines of the test chamber – to confirm that the module's electric propulsion system can operate in this challenging environment

The transfer module’s job is to carry ESA’s Mercury Planetary Orbiter and Japan’s Mercury Magnetospheric Orbiter to the planet, where they will separate and enter their respective orbits. The craft will use a combination of gravity assist flybys at Earth, Venus and Mercury along with the transfer module’s ion thrusters to reach its destination.

The module will now be checked before the entire assembly is shipped to Europe’s Spaceport in Kourou, French Guiana next year. With this last major test complete, the mission is on track to be launched in the two-month window opening on 5 October 2018.

(bron: Esa int)

Nog ff

09-03-2018

Ruimtesonde BepiColombo mag op transport naar lanceerbasis


BepiColombo tijdens zijn nadering van Mercurius. (ESA/ATG medialab; NASA/JPL)

De Europees/Japanse ruimtemissie BepiColombo heeft een grondige inspectie doorstaan en is klaar om eind deze maand vanuit Nederland te worden verscheept naar de lanceerbasis in Kourou, Frans-Guyana. Dat heeft het Europese ruimteagentschap ESA bekendgemaakt. De vroegst mogelijke lanceerdatum is 5 oktober.

De BepiColombo-missie – genoemd naar de Italiaanse wetenschapper Giuseppe ‘Bepi’ Colombo – bestaat uit twee ruimtesondes die beide in een omloopbaan om Mercurius worden gebracht. De ruim een ton zware Mercury Planetary Orbiter (MPO) zal de planeet zelf uitgebreid gaan bestuderen. De kleine Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) gaat onderzoek doen aan het magnetische veld van de planeet en de invloed die de zonnewind daarop uitoefent.

Het tweetal wordt met behulp van een speciale transportmodule van de aarde naar Mercurius gebracht. De aandrijving gebeurt met een combinatie van zonne-energie, een ionenmotor en alles bij elkaar negen ‘zwaartekrachtsslingers’ waarbij dicht langs de planeten aarde (2020), Venus (2020 en 2021) en Mercurius (2021-2025) wordt gevlogen.

De techniek om het zwaartekrachtsveld van een planeet te gebruiken om een ruimtesonde van snelheid en koers te doen veranderen, werd in 1974 op initiatief van Colombo voor het eerst in de praktijk gebracht bij de ruimtemissie Mariner 10. Sindsdien hebben ook talrijke andere ruimtemissies van dit goedkope transportmiddel gebruik gemaakt. Deze methode heeft wel als nadeel dat de reis lang duurt: BepiColombo zal op z’n vroegst begin december 2025 op zijn bestemming aankomen. (EE)

(allesoversterrenkunde)

11-06-2018

Japanse Mercuriussonde heet voortaan Mio


Illustratie van de Japanse Mercuriussonde Mio. (JAXA)

De Japanse onderzoekssonde die deel uitmaakt van het Europese BepiColombo-project heeft een nieuwe naam: Mio. Tot nu toe werd de Japanse sonde aangeduid als MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter). Samen met de grotere Europese Mercury Planetary Orbiter (MPO) wordt hij komend najaar gelanceerd in de richting van de kleine binnenste planeet Mercurius.

Het Europees-Japanse onderzoeksprogramma heet BepiColombo, naar de Italiaanse planeetonderzoeker Giuseppe Colombo (1920-1984). De twee ruimtesondes worden eind 2025 in verschillende banen rond Mercurius gebracht. De Europese sonde bestudeert vooral de planeet zelf; de Japanse sonde doet onderzoek aan het zwakke magnetisch veld van de planeet.

De naam Mio is gekozen uit een groot aantal voorstellen van het Japanse publiek. Mio is Japans voor waterweg of vaargeul. (GS)

(allesoversterrenkunde.nl)

17-10-2018

BepiColombo: nieuwe missie naar Mercurius gaat zaterdag de lucht in

Want de kleinste planeet in ons zonnestelsel heeft nog veel te veel geheimen.

Er is veel wat we nog niet weten over Mercurius; de kleinste planeet in ons zonnestelsel. Tijd om daar verandering in te brengen, zo dachten ESA en JAXA, en zette samen de BepiColombo-missie op poten. In deze gezamenlijke missie schieten de twee ruimtevaartorganisaties zaterdag een ruimtesonde naar Mercurius. De lancering aan boord van de Ariane 5, vindt plaats in Kourou, Frans-Guyana.

Na lancering zal BepiColombo verschillende scheervluchten maken. Zo zal het ruimtevaartuig één keer langs de aarde, twee keer langs Venus en zes keer langs Mercurius scheren. Deze scheervluchten worden gebruikt om de richting en snelheid van de sonde te veranderen.

BepiColombo
BepiColombo bestaat in feite uit twee ruimtesondes. De Mercury Planetary Orbiter (MPO), gebouwd door ESA. En de Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), gebouwd door de Japanse ruimtevaartorganisatie. De twee ruimtesondes zullen met behulp van zonne-elektrische voortstuwing en scheervluchten langs andere planeten een weg banen naar Mercurius. Naar verwachting zal het zo’n zeven jaar duren voordat BepiColombo zijn eindbestemming bereikt. Eenmaal bij Mercurius aangekomen, nestelen de twee ruimtesondes zich elk in een andere baan rondom de kleine planeet en zullen ze afzonderlijk van elkaar onderzoek doen.

Zon
Mercurius is de planeet die het dichts bij de zon staat. En dit brengt uitdagingen met zich mee. Een belangrijk punt in de missie is bijvoorbeeld de enorme zwaartekracht van de zon, die het niet gemakkelijk maakt om een sonde in een stabiele baan rond Mercurius te plaatsen. Na lancering zal BepiColombo dan ook constant afremmen, tegen de zwaartekracht in. Daarnaast kunnen de twee ruimtesondes het best heet onder de voeten krijgen: de temperaturen kunnen namelijk boven de 350 graden Celsius uitkomen. De onderzoekers ontwikkelden daarom onder andere hittebestendige coatings, isolatiemateriaal en zonnekappen om de ruimtesondes te beschermen tegen de hoge temperaturen.


Artistieke impressie van BepiColombo bij Mercurius. De vleugels van het ruimtevaartuig zijn van punt tot punt zo’n 30 meter lang. Afbeelding: spacecraft: ESA/ATG medialab; Mercury: NASA/JPL

Op zoek naar antwoorden
Mercurius is de minst bezochte planeet in ons zonnestelsel; zo gingen slechts twee andere ruimtesondes BepiColombo voor. Ruimtesonde Mariner 10 vloog er in 1974 en 1975 drie keer langs. Het leverde de eerste close-up foto’s van de planeet op. En dan was er nog MESSENGER: de sonde die zich in 2011 in een baan rond Mercurius nestelde, maar inmiddels niet meer actief is. Beide missies hebben geleid tot nieuwe inzichten omtrent Mercurius, maar lieten ook heel veel vragen onbeantwoord. Tijd dus voor BepiColombo om op zoek te gaan naar antwoorden. Zo is de verwachting dat de missie nieuwe informatie zal verschaffen over de evolutie van het zonnestelsel. En dan niet alleen over ons eigen zonnestelsel, maar ook over hoe exoplaneten die zich in de buurt van hun moedersterren bevinden, zich vormen en evolueren.

Al met al een spannende missie, waarbij we ongetwijfeld veel zullen leren over de kleine planeet Mercurius. De missie gaat zoals gezegd zaterdag van start. En we hoeven niet lang te wachten op de eerste foto’s. Zo zullen drie bewakingscamera’s die op de ruimtesonde gemonteerd zijn, de scheervluchten langs de aarde, Venus en Mercurius, vereeuwigen.

(scientias.nl)