«Земля в иллюминаторе»: «БепиКоломбо» совершил первый гравитационный маневр у Земли

13.04.2020 11:25

2331

10 апреля автоматическая межпланетная станция «БепиКоломбо» совершила первый гравитационный маневр у Земли, и тем самым снизила свою скорость, чтобы продолжить путь к Меркурию. При пролёте были включены некоторые научные приборы, в том числе — российский нейтронный спектрометр МГНС, созданный в ИКИ РАН, а также изготовленный с участием специалистов ИКИ РАН спектрометр ФЕБУС.

«БепиКоломбо», совместная миссия Европейского космического агентства и Японского аэрокосмического агентства с участием широкой международной кооперации, включает два космических аппарата: европейский Mercury Planetary Orbiter (MPO) и японский Mio, — которые на этапе перелёта находятся «в связке». После запуска 20 октября 2018 г. «БепиКоломбо» двигался по гелиоцентрической орбите, близкой к земной, и 10 апреля 2020 г. в 07:25 мск приблизился к Земле на расстояние около 12700 км. В это время благодаря взаимодействию с гравитационным полем Земле его скорость снизилась примерно на 5 км/сек, и таким образом «БепиКоломбо» был переведен на более низкую гелиоцентрическую орбиту, двигаясь по которой, он постепенно «спустится» к Венере, а потом и к Меркурию. При этом практически не потребовалось тратить топливо на торможение, хотя двигатели КА также включались несколько раз для небольших коррекций траектории.

Во время сближения большая часть приборов на аппарате MPO и часть приборов на аппарате Mio была включена. Полученные ими данные будут использоваться для калибровки научных приборов в дальнейшем при работе у Меркурия.

Российский гамма- и нейтронный спектрометр МГНС на борту MPO измерил гамма-излучение от Земли во время пролета в окрестности нашей планеты.

Гамма-излучение от Земли по данным МГНС во время пролета у Земли 10.04.2020. По горизонтальной оси отложено всемирное время (UT), момент максимального сближения аппарата с Землей наступил в 4:25 UT (т.е. в 7:25 мск). По вертикальной оси справа показано расстояние аппарата до центра Земли (черная кривая) (с) ИКИ РАН

Красная кривая на графике показывает темп счета гамма-лучей в интегральном энергетическом диапазоне 0.65–8.0 МэВ (вертикальная шкала слева). При подлете к Земле аппарат совершал разворот, во время которого детекторы прибора были выключены. В момент максимального сближения наблюдался пологий пик гамма-излучения. Это гамма-лучи от Земли.

Команда эксперимента МГНС назвала это наблюдение по мотивам слов знаменитой советской космической песни «…Земля в иллюминаторе».

Во время отлета космического аппарата от Земли он пересек радиационный пояс земной магнитосферы, заполненный заряженными частицами. Регистрация прибором МГНС частиц этого пояса проявилась как второй более высокий пик примерно через час после первого.

Во время пролёта на борту MPO был также включен спектрометр ФЕБУС (PHEBUS), для которого в ИКИ РАН был разработан входной оптический блок с системой наведения прибора. По итогам включения прибор отработал штатно, были проведены наблюдения земной геокороны — внешней газовой «оболочки» Земли, состоящей в основном из атомарного водорода. Сейчас данные ФЕБУС обрабатываются.

Управление аппаратом велось в непростых условиях из-за пандемии коронавируса. Команда «БепиКоломбо» — одна из немногих, продолживших работу в это время, поскольку отложить гравманевр по законам небесной механики невозможно. Особенно волнующим оказался этап, когда солнечные батареи «БепиКоломбо» попали в тень Земли.

Приближение «БепиКоломбо» к Земле в апреле могли наблюдать в телескопы любители астрономии по всему миру — и помахать аппарату рукой, поскольку траектория его движения более не приведёт его к нашей планете. В октябре 2020 г. «БепиКоломбо» ждёт второй гравитационный маневр — на этот раз у Венеры. Затем, после серии маневров у Венеры и Меркурия, он достигнет рабочей орбиты в конце 2025 г.

Анимация, полученная из изображений камеры MCAM на борту миссии «БепиКоломбо» при пролете Земли 10 апреля 2020 г. (кликните на изображение для просмотра анимации). Изображения были получены с интервалом в несколько минут с 06:03 мск до 06:41 мск 10 апреля, незадолго до максимального сближения, при этом расстояние до Земли изменилось с 26 700 км до 17 300 км (c) ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO

***

«БепиКоломбо»/BepiColombo — совместный проект Европейского космического агентства (ЕКА) и Японского аэрокосмического агентства (JAXA) при ведущей роли ЕКА по изучению Меркурия с орбиты его искусственного спутника.

Российские ученые принимают участие в научной программе миссии; четыре прибора в составе научной аппаратуры обоих аппаратов создаются при участии или полностью в Институте космических исследований РАН, российские исследователи выступают как руководители и со-руководители экспериментов.

Участие России в проекте «БепиКоломбо» зафиксировано в Федеральной космической программе.

Дополнительная информация: