BepiColombon on määrä asettua Merkuriuksen kiertoradalle 21. marraskuuta

Mitä tapahtuu 21. marraskuuta ja sen jälkeen

BepiColombo koostuu nyt kahdesta yhdessä matkaavasta luotaimesta: ESAn Mercury Planetary Orbiter (MPO) ja JAXAn Mercury Magnetospheric Orbiter eli Mio. Kolmas osa, siirtomoduuli Mercury Transfer Module, kuljetti luotaimia ja antoi niille ionimoottoreillaan työntövoimaa kesäkuun puoliväliin asti. Se irrotettiin 3. syyskuuta, ja siitä lähtien paria ovat ohjanneet MPO:n omat rakettimoottorit.

Toisiinsa yhä kiinnitettyjen luotainten on määrä asettua 21. marraskuuta polaariradalle, joka kulkee kummankin navan yli. Kun Merkurius pyörii radan alla, luotainten näkyviin tulee näin planeetan koko pinta. ESAn julkaisema jatkosuunnitelma on tämä:

• 9.–10. joulukuuta: MPO vapauttaa Mion omalle radalleen.
• 16. joulukuuta: MPO irrottaa Mion aurinkosuojan ja alkaa siirtyä alemmas omalle radalleen.
• 10. maaliskuuta 2027: MPO saavuttaa lopullisen ratansa.
• Huhtikuu 2027: tieteellinen työ alkaa.

Kuinka varma päivämäärä on? ESAn 6. lokakuuta 2026 julkaisemassa päivityksessä se on yhä 21. marraskuuta, mutta ESAn aikajanassa huomautetaan, että tarkat päivämäärät voivat muuttua operatiivisista syistä. Aikataulu on muuttunut ennenkin: huhtikuussa 2024 sähkönsyötön vika esti ionimoottoreita toimimasta täydellä työntövoimalla, ja joulukuulle 2025 suunniteltu kiertoradalle asettuminen siirtyi marraskuuhun 2026. Joillakin ESAn sivuilla saapumisajaksi mainitaan joulukuu 2026, ilmeisesti siksi, että 9.–10. joulukuuta lähtien kaksi luotainta lentää erillisinä.

Kaksi luotainta, kaksi tehtävää

MPO kiertää planeettaa 480–1 500 km:n korkeudella pinnasta ja tekee yhden kierroksen 2,3 tunnissa. Suurin osa sen yhdestätoista mittalaitteesta tutkii itse planeettaa: laseraltimetri kartoittaa pinnan korkeuksia, röntgen- ja gammaspektrometrit mittaavat pinnan koostumusta, ja radioseurannan avulla kartoitetaan painovoimakenttä, josta selviävät ytimen koko ja tila.

Mio kiertää pitkänomaisella radalla 590–11 640 km:n korkeudella pinnasta ja tekee yhden kierroksen 9,3 tunnissa. Sen viisi mittalaitetta mittaavat Merkuriuksen magneettikenttää, siihen loukkuun jääneitä sähköisesti varattuja hiukkasia, planeetan ohutta eksosfääriä (myös sen natriumia) ja pölyä Merkuriuksen radan varrella.

ESA etsii vastausta muun muassa näihin kysymyksiin: miksi näin pienellä planeetalla on yhä magneettikenttä, miksi napojen lähellä olevissa kraattereissa on jäätä, vaikka planeetta on näin lähellä Aurinkoa, ja miten ovat syntyneet vajoamiksi (engl. hollows) kutsutut pinnanmuodot. BepiColombosta tulee NASAn MESSENGERin (2011–2015) jälkeen toinen Merkuriuksen kiertoradalle päässyt tehtävä ja ensimmäinen, joka vie sinne kaksi luotainta.

Miksi matka kesti kahdeksan vuotta

Merkurius on Maasta enimmilläänkin noin 220 miljoonan kilometrin päässä, mutta BepiColombo on kulkenut sinne 9,9 miljardia kilometriä. Ongelma ei ole etäisyys vaan nopeus. Aurinkoa kohti putoava luotain kiihtyy koko matkan: jos se putoaisi Maan radalta vapaasti vähiten polttoainetta vaativaa reittiä, se saapuisi Merkuriuksen etäisyydelle noin 57 km/s:n nopeudella, noin 10 km/s nopeammin kuin planeetta itse siellä liikkuu. Merkuriuksen painovoima on heikko (pakonopeus on 4,3 km/s), joten luotaimen on lähestyttävä sitä lähes samalla nopeudella ja samaan suuntaan kuin planeetta itse liikkuu, jotta se voisi jäädä kiertoradalle.

Siksi BepiColombo käytti kahdeksan vuotta ylimääräisen nopeutensa vähentämiseen. Ionimoottorit työnsivät sitä hellävaraisesti viikkoja kerrallaan, ja yhdeksän ohilentoa muutti sen nopeutta ja suuntaa: Maa (huhtikuu 2020), Venus kahdesti (lokakuu 2020 ja elokuu 2021) ja Merkurius kuusi kertaa (lokakuusta 2021 tammikuuhun 2025). Jokaisen ohilennon jälkeen luotaimen rata Auringon ympäri oli lähempänä Merkuriuksen omaa rataa, kunnes planeetta pystyi kaappaamaan sen.

Merkurius taivaalla samalla viikolla

Merkurius on kauimpana Auringon länsipuolella myöhään 20. marraskuuta (UTC), joten kiertoradalle asettumisen aikoihin aamut ovat pohjoisilla keskileveysasteilla hyvää aikaa nähdä planeetta. Helsingissä se on aamun siviilihämärän alkaessa, kun Aurinko on 6° horisontin alapuolella, matalalla kaakossa, noin 8°:n korkeudella. Juttumme ”Merkurius aamutaivaalla: etsi se Venuksen avulla ennen auringonnousua” kertoo, mihin katsoa. Noin 34. eteläisellä leveyspiirillä (Sydney tai Kapkaupunki) Merkurius on samassa hämärän vaiheessa vain noin 4°:n korkeudella ja vaikea havaita.

Itse luotainta ei voi nähdä. Noin kymmenen metrin levyinen alus, joka on 150 miljoonan kilometrin etäisyydellä ja vain noin 20°:n päässä Auringosta, on täysin kaikkien kaukoputkien ulottumattomissa.