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BepiColombo completa su primer vuelo en Mercurio, la ciencia proporciona información sobre el entorno único del planeta

El 1 de octubre de 2021, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) La nave espacial BepiColombo de la Agencia Espacial Europea realizó con éxito su primer vuelo desde el planeta Mercurio a las profundidades del Sistema Solar. El vuelo es el primero de una serie de seis eventos de este tipo que BepiColombo completará antes de entrar en órbita alrededor de Mercurio a fines de 2025.

Después del sobrevuelo, los informes científicos iniciales de varios instrumentos a bordo de BepiColombo revelaron detalles intrigantes sobre los alrededores de Mercurio, así como detalles sobre el planeta en sí.

Aviación

Las primeras secuencias de vuelo en Mercurio se realizaron en BepiColombo el 1 de octubre y el 2 de octubre, y la aproximación más cercana ocurrió a las 23:34 UTC del 1 de octubre a una distancia de 199 km de la superficie de Mercurio cuando las cámaras de vigilancia de la nave capturaron imágenes del planeta.

Estas mismas cámaras trajeron fotos de Venus de Segundo vuelo de BepiColombo a este planeta en agosto de 2021.

Las tres cámaras de vigilancia a bordo del Módulo de Transferencia de Mercurio (MTM) de BepiColombo capturaron imágenes del planeta durante cuatro horas comenzando aproximadamente cinco minutos después de la aproximación más cercana.

Si bien las imágenes de Mercurio son visualmente impresionantes (el planeta se ve detrás de algunos de los instrumentos de BepiColombo) y son asombrosamente claras, también permiten a los científicos identificar algunos cráteres superficiales en el planeta y marcar el comienzo de los objetivos científicos de Mercurio como algunas áreas alrededor del el planeta no será accesible una vez dentro del vehículo en órbita; Por lo tanto, debe estudiarse durante los vuelos.

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«El sobrevuelo fue perfecto desde el punto de vista de la nave espacial, y es asombroso ver finalmente nuestro planeta objetivo», dijo Elsa Montagnion, directora de operaciones de naves espaciales de BepiColombo.

A medida que avanzaba el vuelo, varios instrumentos a bordo de los módulos BepiColombo recopilaron simultáneamente datos sobre Mercurio y sus alrededores.

«Puede haber sido un vuelo fugaz, pero para algunos de los instrumentos BepiColombo, fue el comienzo de la recopilación de datos científicos y una oportunidad para comenzar a prepararse para la misión principal», dice Johannes Benkoff, científico del proyecto BepiColombo en la Agencia Espacial Europea.

«Estos vuelos también brindan la oportunidad de muestrear áreas alrededor de Mercurio que no estarán disponibles una vez que estemos en órbita».

Capa exterior de Mercurio

Durante el sobrevuelo, el espectrómetro ultravioleta PHEBUS en el módulo BepiColombo Mercury Planet Orbiter (MPO) recopiló datos sobre la exosfera de Mercurio, una atmósfera extremadamente delgada y de baja densidad. Actualmente, se cree que la exosfera existe debido al viento solar o los materiales de la superficie.

Este gráfico muestra las cantidades de PHEBUS de hidrógeno y calcio registradas en vuelo. (Crédito: ESA / BepiColombo / PHEBUS)

Observe el área de PHEBUS durante una hora. Después de que BepiColombo salió de la sombra de Mercurio, PHEBUS registró picos agudos de hidrógeno y calcio siguiendo el enfoque más cercano. Se cree que estos dos elementos son comunes en la capa exterior de Mercurio.

Además, el espectrómetro de neutrones de rayos gamma de mercurio (MGNS), también en MPO, detectó corrientes brillantes de rayos gamma y neutrones en la exosfera, un fenómeno a menudo producido por los rayos cósmicos galácticos que interactúan con las capas superficiales superiores del planeta. .

Además, estas emisiones pueden proporcionar información sobre la composición de la superficie del mercurio.

El equipo científico de BepiColombo está realizando actualmente un análisis detallado de los datos de MGNS, así como de los datos de MGNS del segundo viaje de BepiColombo a Venus en agosto.

Una vez en órbita alrededor de Mercurio en 2025, PHEBUS y MGNS continuarán investigando la exosfera del planeta, describiendo su composición y dinámica con gran detalle. PHEBUS también monitoreará los cambios en el sitio de la exosfera a lo largo del tiempo.

El campo magnético de Mercurio y el viento solar.

Dada la proximidad de Mercurio al sol, a menudo uno esperaría que el planeta sea arrastrado por el viento solar de la corona solar. Sin embargo, el campo magnético de Mercurio, como el de la Tierra, ayuda a proteger al planeta de toda la fuerza de una eyección coronal.

Hasta el sobrevuelo de BepiColombo, solo el hemisferio norte había sido examinado por una nave espacial, lo que dejó a los científicos sin respuesta sobre cómo interactúan el campo magnético del planeta y el viento solar en el hemisferio sur de Mercurio.

Durante el sobrevuelo de BepiColombo, los sensores en el brazo del magnetómetro de la nave espacial registraron datos sobre el campo magnético de Mercurio y el viento solar mientras la nave espacial zigzagueaba por el hemisferio sur del planeta.

«Esto hace que este sobrevuelo sea particularmente interesante, ya que es la primera vez que se dispone de datos del hemisferio sur cerca de la superficie, incluso si es solo una pequeña muestra», dijo Daniel Heyner de TU Braunschweig en Alemania, investigador de magnetómetros de la MPO. Liderazgo de grupo.

Los equipos de BepiColombo tomaron los datos del magnetómetro y los convirtieron en sonido audible para el oído humano. El audio captura los cambios en la fuerza del campo magnético y el viento solar, así como el momento en que BepiColombo cruzó la magnetosfera, la región límite alrededor de Mercurio donde la magnetosfera y el viento solar del planeta interactúan de una manera muy turbulenta.

Una vez en órbita, las mediciones realizadas por estos instrumentos se utilizarán para realizar un análisis detallado de la magnetosfera de Mercurio, lo que permitirá a los científicos vislumbrar el origen, la evolución y el estado del interior del planeta.

Aceleración y cambios de temperatura

A medida que avanzaba el sobrevuelo, el Acelerador de Instrumentación de Primavera (ISA) italiano BepiColombo, ubicado en el módulo MPO, registró la aceleración de la nave espacial como la atracción gravitacional de Mercurio sobre la nave.

ISA también registró el cambio de temperatura que experimentó BepiColombo al entrar y salir de la sombra de Mercurio. Estas medidas son similares a las tomadas por ISA en agosto cuando la misión realizó su segundo sobrevuelo de Venus.

Al igual que los datos del magnetómetro, el equipo de BepiColombo pudo traducir los datos ISA en un archivo de audio.

“En los acelerómetros que se mostraban en nuestras pantallas, podíamos ver los efectos de las mareas de Mercurio en la estructura de BepiColombo, la caída de presión de la radiación solar durante el tránsito en la sombra del planeta y el movimiento del centro de masa de la nave debido a la flexión. de los grandes paneles solares ”, dice Carmelo Magnafico, del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica.

En órbita, la ISA apoyará el estudio de la estructura interna de Mercurio y pondrá a prueba la teoría de la relatividad general de Einstein con gran rigor. El instrumento también medirá el centro de masa de Mercurio cuando complete su órbita de 88 días alrededor del Sol.

Además, la ISA se utilizará para proporcionar detalles precisos de la órbita del componente MPO de la misión.

El segundo vuelo de BepiColombo en Mercury ocurrirá el 23 de junio de 2022.

(Imagen principal: BepiColombo en Mercury. Crédito: ESA / ATG medialab / NASA / JPL)