BepiColombo: wejście na orbitę Merkurego zaplanowane na 21 listopada

Co nastąpi 21 listopada i później

BepiColombo to dziś dwie sondy lecące jako jedna: europejski Mercury Planetary Orbiter (MPO) agencji ESA i japoński Mercury Magnetospheric Orbiter agencji JAXA, nazywany Mio. Trzeci człon, moduł transferowy Mercury Transfer Module, transportował je i do połowy czerwca napędzał swoimi silnikami jonowymi. 3 września został odłączony i od tego czasu obie sondy napędzają już wyłącznie silniki MPO.

21 listopada wciąż połączone sondy mają wejść na orbitę biegunową. Będą przelatywać nad oboma biegunami, a ponieważ Merkury obraca się pod nimi, z czasem zobaczą całą jego powierzchnię. Dalszy harmonogram opublikowany przez ESA wygląda tak:

• 9–10 grudnia: MPO odłącza Mio, który przechodzi na własną orbitę.
• 16 grudnia: MPO odrzuca osłonę przeciwsłoneczną Mio i zaczyna schodzić na własną, niższą orbitę.
• 10 marca 2027: MPO osiąga docelową orbitę.
• Kwiecień 2027: początek badań naukowych.

Na ile pewna jest ta data? W aktualizacji z 6 października 2026 roku ESA nadal podaje 21 listopada, ale w harmonogramie dodaje, że dokładne daty mogą się zmienić ze względów operacyjnych. Termin przesuwano już wcześniej: w kwietniu 2024 roku usterka zasilania nie pozwoliła silnikom jonowym pracować z pełnym ciągiem i wejście na orbitę, planowane na grudzień 2025 roku, odłożono do listopada 2026. Niektóre strony ESA podają jako termin przybycia grudzień 2026 roku — najwyraźniej za przybycie uznają rozdzielenie sond 9–10 grudnia, po którym oba orbitery polecą już osobno.

Dwa orbitery, dwa zadania

MPO będzie krążyć od 480 do 1500 km nad powierzchnią; jedno okrążenie zajmie mu 2,3 godziny. Większość jego jedenastu instrumentów zbada samą planetę: wysokościomierz laserowy zmierzy ukształtowanie terenu, spektrometry promieniowania rentgenowskiego i gamma ustalą skład chemiczny powierzchni, a dokładne śledzenie ruchu sondy drogą radiową pozwoli wyznaczyć pole grawitacyjne planety, z niego zaś rozmiar i stan jej jądra.

Mio będzie krążyć po wydłużonej orbicie, od 590 do 11 640 km nad powierzchnią; jedno okrążenie zajmie mu 9,3 godziny. Pięć jego instrumentów zbada pole magnetyczne Merkurego, uwięzione w nim naładowane cząstki, rozrzedzoną egzosferę planety (w tym zawarty w niej sód) oraz pył wzdłuż orbity Merkurego.

ESA chce się między innymi dowiedzieć, dlaczego tak mała planeta wciąż ma pole magnetyczne, dlaczego w kraterach przy biegunach jest lód, choć Merkury krąży tak blisko Słońca, i jak powstały „hollows” — płytkie zagłębienia w powierzchni. BepiColombo będzie drugą misją na orbicie Merkurego, po sondzie MESSENGER agencji NASA (2011–2015), i pierwszą, która umieści tam dwa orbitery.

Dlaczego lot trwał osiem lat

Merkury nigdy nie jest dalej od Ziemi niż około 220 milionów km, a mimo to sonda BepiColombo przebyła w drodze do niego 9,9 miliarda km. Problemem jest prędkość, nie odległość. Sonda spadająca ku Słońcu przez cały czas przyspiesza: gdyby z orbity Ziemi poleciała swobodnie najoszczędniejszą trasą, dotarłaby do orbity Merkurego z prędkością około 57 km/s, o jakieś 10 km/s większą od prędkości, z jaką porusza się tam sama planeta. Grawitacja Merkurego jest słaba (prędkość ucieczki wynosi 4,3 km/s), więc aby planeta przechwyciła sondę, ta musi nadlecieć niemal z tą samą prędkością i w tym samym kierunku co planeta.

Dlatego przez osiem lat sonda pozbywała się tego nadmiaru prędkości. Silniki jonowe pracowały z niewielkim ciągiem, nieraz tygodniami bez przerwy, a dziewięć przelotów obok planet zmieniało prędkość i kierunek lotu: obok Ziemi (kwiecień 2020), dwukrotnie obok Wenus (październik 2020 i sierpień 2021) i sześciokrotnie obok Merkurego (od października 2021 do stycznia 2025). Każdy przelot upodabniał orbitę sondy wokół Słońca do orbity Merkurego, aż w końcu planeta mogła ją przechwycić.

Merkury na niebie w tym samym tygodniu

Późnym wieczorem 20 listopada (UTC) Merkury osiąga też maksymalną elongację zachodnią, czyli największą odległość kątową na zachód od Słońca, więc na średnich szerokościach północnych poranki tuż przed wejściem sondy na orbitę i tuż po nim to dobra pora, by zobaczyć planetę. W Warszawie na początku świtu cywilnego, gdy Słońce jest 6° pod horyzontem, Merkury świeci około 10° nad horyzontem, na południowym wschodzie. Gdzie patrzeć, pokazuje nasz artykuł „Merkury na porannym niebie: Wenus pomoże go odnaleźć przed wschodem Słońca”. Na szerokości około 34°S (Sydney, Kapsztad) Merkury jest na początku świtu cywilnego tylko około 4° nad horyzontem i trudno go wypatrzyć.

Samej sondy nie da się zobaczyć. Sonda o rozpiętości około dziesięciu metrów, oddalona o 150 milionów km i znajdująca się na niebie tylko około 20° od Słońca, jest daleko poza zasięgiem jakiegokolwiek teleskopu. poza zasięgiem jakiegokolwiek teleskopu.