BepiColombo: выход на орбиту Меркурия запланирован на 21 ноября

Что произойдёт 21 ноября и после

Сейчас BepiColombo — это два аппарата, которые летят как один: орбитальный аппарат ЕКА Mercury Planetary Orbiter (MPO) и аппарат JAXA Mercury Magnetospheric Orbiter, получивший имя Mio. Третий аппарат, перелётный модуль Mercury Transfer Module, нёс их на себе, и до середины июня связка летела на его ионных двигателях. 3 сентября модуль отделили, и с тех пор курс связки корректируют двигатели самого MPO.

21 ноября пока не разделённые аппараты должны выйти на полярную орбиту. Она проходит над обоими полюсами, и, пока Меркурий вращается, в поле зрения аппаратов постепенно попадёт вся его поверхность. Дальнейшая последовательность, опубликованная ЕКА, такова:

• 9–10 декабря: Mio отделяется от MPO и переходит на собственную орбиту.
• 16 декабря: MPO сбрасывает солнцезащитный экран Mio и начинает снижаться к своей рабочей орбите.
• 10 марта 2027 года: MPO выходит на рабочую орбиту.
• Апрель 2027 года: начинается научная работа.

Может ли дата ещё сдвинуться? В сводке ЕКА от 6 октября 2026 года по-прежнему значится 21 ноября, но в графике прибытия агентство оговаривает, что точные даты могут измениться по причинам, связанным с управлением полётом. Такое уже случалось: в апреле 2024 года из-за неполадок в системе электропитания ионные двигатели не могли работать на полной тяге, и выход на орбиту, намеченный на декабрь 2025 года, отложили до ноября 2026-го. На некоторых страницах ЕКА прибытие датировано декабрём 2026 года — видимо, прибытием там считают 9–10 декабря, когда два орбитальных аппарата полетят раздельно.

Два аппарата — две задачи

MPO будет обращаться вокруг Меркурия на высоте от 480 до 1500 км над поверхностью и совершать виток за 2,3 часа. Большая часть его одиннадцати приборов предназначена для изучения самой планеты: лазерный высотомер составит карту рельефа, рентгеновский и гамма-спектрометры измерят химический состав поверхности, а по точным радиоизмерениям движения аппарата построят карту гравитационного поля и по ней определят размер и состояние ядра.

Mio будет двигаться по вытянутой орбите — от 590 до 11 640 км над поверхностью — и делать один виток за 9,3 часа. Пять его приборов будут изучать магнитное поле планеты и заряженные частицы, захваченные этим полем, разрежённую экзосферу Меркурия (в частности, натрий) и пыль вдоль орбиты планеты.

Среди вопросов, на которые ЕКА рассчитывает получить ответ: почему у такой маленькой планеты до сих пор есть магнитное поле, откуда в кратерах у полюсов лёд, если Меркурий так близок к Солнцу, и как образовались детали рельефа, называемые впадинами (hollows). BepiColombo станет второй миссией на орбите Меркурия после MESSENGER (NASA, 2011–2015) и первой, которая выведет туда сразу два аппарата.

Почему полёт занял восемь лет

Расстояние от Земли до Меркурия никогда не превышает примерно 220 млн км, а BepiColombo, чтобы до него добраться, пролетел 9,9 млрд км. Дело не в расстоянии, а в скорости. Аппарат, падающий к Солнцу, всё время разгоняется: если он свободно летит от земной орбиты по самой экономичной траектории, то на расстоянии Меркурия его скорость составит около 57 км/с — примерно на 10 км/с больше, чем у самой планеты на этом расстоянии. Притяжение Меркурия слабое (вторая космическая скорость у его поверхности — 4,3 км/с), поэтому для захвата аппарат должен подойти к планете почти с её собственной скоростью и в том же направлении.

Поэтому восемь лет BepiColombo гасил лишнюю скорость. Ионные двигатели работали неделями подряд, понемногу подталкивая аппарат, а скорость и направление его полёта меняли девять пролётов: один мимо Земли (апрель 2020 года), два мимо Венеры (октябрь 2020 года и август 2021 года) и шесть мимо Меркурия (с октября 2021 года по январь 2025 года). С каждым сближением орбита BepiColombo вокруг Солнца всё больше походила на орбиту самой планеты, и теперь Меркурий сможет захватить аппарат.

Меркурий на небе в те же дни

Поздно вечером 20 ноября (UTC) Меркурий достигнет наибольшей западной элонгации — наибольшего углового удаления к западу от Солнца, поэтому по утрам в дни выхода BepiColombo на орбиту у наблюдателей в средних северных широтах есть хороший шанс увидеть планету. В Москве в начале гражданских сумерек, когда Солнце находится на 6° под горизонтом, Меркурий виден на юго-востоке на высоте около 9°. Где его искать, рассказано в нашей статье «Меркурий на утреннем небе: Венера поможет найти его до восхода Солнца». На широте около 34° ю. ш. (Сидней, Кейптаун) в начале гражданских сумерек Меркурий поднимается всего примерно на 4°, и поймать его трудно.

Сам аппарат увидеть невозможно. Объект размером около десяти метров, находящийся в 150 млн км от нас и всего примерно в 20° от Солнца, недоступен ни одному телескопу.