BepiColombo niềng răng cho chuyến bay thứ ba của Sao Thủy

Đây là lần thứ ba trong số sáu chuyến bay hỗ trợ trọng lực tại Sao Thủy mà nhóm điều hành tàu vũ trụ của ESA đang hướng dẫn BepiColombo đi qua. Các chuyến bay ngang qua, cùng với các hoạt động đẩy điện mặt trời đầy thách thức trị giá hơn 15.000 giờ, là cần thiết để giúp tàu vũ trụ chống lại lực hấp dẫn khổng lồ của Mặt trời, để cuối cùng nó có thể mất đủ năng lượng để được đưa vào quỹ đạo của Sao Thủy trong 2025.

Lần tiếp cận gần nhất của chuyến bay vào Thứ Hai sẽ diễn ra lúc 19:34 UTC (21:34 CEST). BepiColombo sẽ tiếp cận vào phía ban đêm của hành tinh, nghĩa là những góc nhìn thú vị nhất về bề mặt Sao Thủy sẽ được camera giám sát của tàu vũ trụ ghi lại từ khoảng 13 phút sau đó. Những hình ảnh đầu tiên dự kiến ​​sẽ được công bố vào ngày 20 tháng 6.

Flybys và bộ đẩy

Trong khi một cơ hội chào đón để chụp ảnh Và tinh chỉnh hoạt động của thiết bị khoa học tại Sao Thủy trước khi nhiệm vụ chính bắt đầu, lý do chính của việc bay ngang qua là sử dụng lực hấp dẫn của hành tinh để hướng dẫn đường đi của BepiColombo xuyên qua Hệ Mặt trời bên trong.

Nhiệm vụ được phóng vào vũ trụ trên một chiếc Ariane 5 từ Sân bay vũ trụ của Châu Âu ở Kourou vào tháng 10 năm 2018 và đang sử dụng chín chuyến bay ngang qua hành tinh: một ở Trái đất, hai ở Sao Kim và sáu ở Sao Thủy, để giúp điều hướng vào quỹ đạo Sao Thủy.

Sau chuyến bay ngang qua này, sứ mệnh sẽ bước vào một phần đầy thử thách trong hành trình tới Sao Thủy, tăng dần việc sử dụng lực đẩy điện mặt trời thông qua các giai đoạn đẩy bổ sung được gọi là ‘vòng cung lực đẩy’ để liên tục hãm lại lực hấp dẫn khổng lồ của Mặt trời. Các vòng cung lực đẩy này có thể kéo dài từ vài ngày đến hai tháng, với các vòng cung dài hơn bị gián đoạn định kỳ để điều hướng và tối ưu hóa cơ động.

súng cao su vũ trụ

Sao Thủy là hành tinh đá ít được khám phá nhất trong Hệ Mặt trời, với một trong những lý do chính là việc đến đó thực sự khó khăn. Khi BepiColombo đến gần Mặt trời hơn, lực hấp dẫn mạnh mẽ của ngôi sao chủ của chúng ta sẽ tăng tốc tàu vũ trụ về phía nó.

Flybys hỗ trợ trọng lực là một cách tuyệt vời để thay đổi hướng sử dụng rất ít nhiên liệu, nhưng chúng không hề đơn giản.

Bộ điều khiển chuyến bay sẵn sàng hướng dẫn chính xác BepiColombo để nó vượt qua Sao Thủy ở khoảng cách chính xác, từ góc phù hợp và với vận tốc phù hợp. Tất cả những điều này đã được tính toán từ nhiều năm trước, nhưng phải gần đạt mức hoàn hảo nhất có thể vào ngày đó.

“Khi BepiColombo bắt đầu cảm thấy lực hấp dẫn của Sao Thủy, nó sẽ di chuyển với tốc độ 3,6 km/s đối với hành tinh này. Frank Budnik, chuyên gia về động lực học chuyến bay của ESA, giải thích rằng tốc độ đó chỉ bằng hơn một nửa tốc độ mà nó đạt được trong hai lần bay ngang qua Sao Thủy trước đó.

“Và đây chính xác là mục đích của những sự kiện như vậy. Tàu vũ trụ của chúng ta bắt đầu với quá nhiều năng lượng vì nó được phóng từ Trái đất và giống như hành tinh của chúng ta, đang quay quanh Mặt trời. Để bị Sao Thủy bắt giữ, chúng ta cần giảm tốc độ và chúng ta đang sử dụng lực hấp dẫn của Trái đất, Sao Kim và Sao Thủy để làm điều đó.”

Vào ngày 19 tháng 5, các đội kiểm soát nhiệm vụ đã thực hiện thao tác đẩy hóa học lớn nhất mà nhiệm vụ từng thấy. Mục đích là để sửa chữa các lỗi trong quỹ đạo của BepiColombo đã tích lũy do sự cố ngừng hoạt động của động cơ đẩy trong hồ quang động cơ đẩy điện chậm kéo dài một tháng rưỡi trước đó. Các thao tác điều chỉnh khi tiếp cận đường bay ngang qua là một phần của các hoạt động thông thường; nếu không có cái này thì BepiColombo sẽ ở quá xa Sao Thủy 24 000 km và ở phía bên trái của hành tinh!

Để đảm bảo an toàn và để đảm bảo rằng nhiệm vụ không có cơ hội va chạm với Sao Thủy, thao tác mới nhất được thiết kế để BepiColombo có thể vượt qua hành tinh đá ở độ cao cao hơn một chút so với mức cần thiết. Lợi nhuận bổ sung là một sự đánh cược tốt và loại bỏ những lỗi trước đó đã xảy ra khi tàu vũ trụ đi qua hàng triệu km trong không gian. Một tuần sau khi bay qua BepiColombo hiện được dự đoán sẽ đi qua bề mặt hành tinh ở độ cao 236 km (+/- 5 km).

Tại thời điểm tiếp cận gần, BepiColombo sẽ tăng tốc lên 5,4 km/s đối với Sao Thủy nhờ lực hấp dẫn của hành tinh, nhưng chuyến bay ngang qua sẽ làm giảm cường độ vận tốc của tàu vũ trụ so với Mặt trời 0,8 km/s và thay đổi hướng của nó bằng 2,6 độ.

“Đây là lần đầu tiên phương pháp đẩy điện mặt trời phức tạp được sử dụng để đưa tàu vũ trụ tới Sao Thủy và nó là một thách thức lớn trong phần còn lại của giai đoạn hành trình,” Santa Martinez Sanmartin, giám đốc sứ mệnh BepiColombo của ESA cho biết. “Chúng tôi đã điều chỉnh khái niệm hoạt động của mình để có thêm các đường truyền thông tin liên lạc với các trạm mặt đất của chúng tôi, cho phép chúng tôi phục hồi nhanh hơn sau sự gián đoạn của động cơ đẩy và cải thiện việc xác định quỹ đạo. Và trong suốt thời gian này, điều này đang hoạt động với độ trễ liên lạc hơn mười phút do thời gian hiện tại tín hiệu ánh sáng di chuyển giữa Trái đất và tàu vũ trụ.

Động lực bay vừa là khoa học vừa là nghệ thuật. Quỹ đạo, cơ động và bay ngang qua được xác định trước nhiều năm, nhưng tàu vũ trụ không phải là đối tượng toán học hoàn hảo. Đây là lý do tại sao các đội luôn mắc sai lầm khi thận trọng, tính đến nhiều cơ hội cho các thao tác để trau dồi và điều chỉnh đường đi thực tế của tàu vũ trụ.

Hương vị của khoa học

Trong khi nhiều thiết bị đã được kích hoạt trong giai đoạn hành trình, một số cũng sẽ hoạt động trong quá trình bay ngang qua, mang đến một cái nhìn thoáng qua về khoa học Sao Thủy được mong đợi trong nhiệm vụ chính. Các thiết bị giám sát từ tính, plasma và hạt sẽ lấy mẫu môi trường trước, trong và sau khi tiếp cận gần nhất.

Đây sẽ là chuyến bay đầu tiên mà Máy đo độ cao Laser BepiColombo (bela) và Thí nghiệm khoa học vô tuyến quỹ đạo thủy ngân (HƠN) sẽ được bật, mặc dù trong trường hợp BELA chỉ dành cho mục đích kiểm tra chức năng. Khi ở trong quỹ đạo của Sao Thủy, BELA sẽ đo hình dạng bề mặt của Sao Thủy và MORE sẽ điều tra trường hấp dẫn và lõi của Sao Thủy.

Johannes Benkhoff, nhà khoa học dự án BepiColombo của ESA cho biết: “Việc thu thập dữ liệu trong các chuyến bay ngang qua là cực kỳ có giá trị đối với các nhóm khoa học để kiểm tra xem các thiết bị của họ có hoạt động chính xác trước nhiệm vụ chính hay không. “Nó cũng cung cấp một cơ hội mới để so sánh với dữ liệu được thu thập bởi tàu vũ trụ MESSENGER của NASA trong nhiệm vụ 2011–2015 của nó tại Sao Thủy từ các vị trí bổ sung trên khắp hành tinh mà thông thường không thể truy cập được từ quỹ đạo. Chúng tôi rất vui khi dữ liệu đã được xuất bản dựa trên các chuyến bay trước đây của chúng tôi đã tạo ra các kết quả khoa học mới, khiến chúng tôi càng hào hứng hơn khi được đưa vào quỹ đạo!”

Khi đến Sao Thủy vào tháng 12 năm 2025, hai mô-đun khoa học của BepiColombo – Tàu quỹ đạo Hành tinh Sao Thủy (MPO) của ESA và Tàu quỹ đạo Từ quyển Sao Thủy (MMO) của JAXA – sẽ tách khỏi Mô-đun Chuyển Sao Thủy (MTM) và đi vào quỹ đạo bổ sung xung quanh hành tinh.

Camera khoa học chính được che chắn cho đến khi các mô-đun tàu vũ trụ tách ra nhưng trong quá trình bay ngang qua, các camera giám sát của BepiColombo sẽ chụp ảnh nhanh.

Ảnh tự sướng độc đáo

Trong lần tiếp cận gần nhất, BepiColombo sẽ ở trong bóng tối của Sao Thủy. Phần được chiếu sáng của hành tinh sẽ chỉ lọt vào tầm nhìn của tàu vũ trụ khoảng 13 phút sau, khi BepiColombo ở khoảng cách khoảng 1840 km.

Điều đó có nghĩa là sẽ không có hình ảnh được chiếu sáng từ chính phương pháp tiếp cận gần nhất. Những hình ảnh trực quan hấp dẫn nhất cho thấy các chi tiết của bề mặt Sao Thủy sẽ được chụp trong khoảng từ 13 đến 23 phút sau khi tiếp cận gần.

Các máy ảnh cung cấp ảnh chụp nhanh đen trắng ở độ phân giải 1024 x 1024 pixel. Do vị trí của họ trên tàu vũ trụ, họ cũng chụp được một trong các mảng năng lượng mặt trời của MTM và ăng-ten của MPO ở tiền cảnh của hình ảnh. Khi BepiColombo đi qua Sao Thủy, chúng ta sẽ thấy hành tinh này xuất hiện ở phía trên bên phải của ảnh M-CAM 3 và di chuyển về phía dưới bên trái.

Những hình ảnh đầu tiên sẽ được tải xuống trong vòng vài giờ sau khi tiếp cận gần nhất và dự kiến ​​sẽ có sẵn để phát hành công khai từ chiều ngày 20 tháng 6 trở đi. Những hình ảnh gần nhất dự kiến ​​sẽ tiết lộ một loạt các đặc điểm địa chất nổi bật bao gồm các miệng hố lớn, địa hình núi lửa và kiến ​​tạo.

Tất cả các hình ảnh cũng sẽ được phát hành trong Kho lưu trữ Khoa học Hành tinh của ESA trong những ngày tiếp theo.

Theo dõi chuyến bay

Theo dõi #MercuryFlyby bằng tài khoản Twitter @esaoperations Và @bepicolombo cùng với @ESA_Bepi, @ESA_MTM Và @JAXA_MMO để cập nhật.

Thời gian phát hành hình ảnh có thể thay đổi tùy thuộc vào các sự kiện tàu vũ trụ thực tế và tính khả dụng của hình ảnh.

_{Vui lòng liên lạc để biết thêm thông tin:}
Quan hệ Truyền thông ESA
media@Khoa học