Первый европейский космический аппарат БепиКоломбо приблизился к Меркурию

Одним из моих любимых научно-фантастических романов является «Сирены Титана» Курта Воннегута. Я не буду углубляться в хитросплетения сюжета (уж очень там все непросто), но наиболее захватывающим моментом книги мне всегда казался эпизод, когда главные герои попадают на Меркурий. Там, в глубине подземных пещер первой планеты от Солнца, обитают удивительные, примитивные существа – Гармониумы. Питаются они вибрациями, а один из главных героев, Боз, включает для них музыку с тех кассет, что имелись на космическом корабле. В результате Боз настолько привязывается к гармониумам, что, когда появляется возможность улететь с Меркурия, он от нее отказывается. В реальности, конечно, вряд ли Меркурий населяют подобные существа. Однако планета не становится от этого менее интересной. К тому же, совсем скоро мы узнаем новые подробности об этом по-настоящему уникальном месте Солнечной системы. Дело в том что 20 октября 2018 года с космодрома Куру успешно стартовала ракета-носитель «Ариан-5», выведшая в космос аппараты европейско-японской миссии «БепиКоломбо» по исследованию Меркурия. Интересно, что в научной программе «БепиКоломбо» принимали участие российские исследователи, а совсем скоро зонд ESA прибудет в пункт назначения. Однако это будет самый короткий из предстоящих шести визитов.

Первая планета от Солнца

Названный в честь римского бога-посланника, Меркурий – ближайшая к Солнцу планета, оправдывает свое название. Меркурий является самой быстрой планетой Солнечной системы, которая движется со скоростью около 46 километров в секунду и совершает каждый оборот вокруг Солнца всего за 88 земных дней. Меркурий также является самой маленькой планетой в Солнечной системе – его ширина на экваторе составляет всего 4879 км. Таким образом, ближайшая к Солнцу планета лишь немногим больше спутника Земли.

Поскольку Меркурий так мал и так близок к Солнцу, он является самой неуловимой из пяти планет, видимых невооруженным глазом. Наблюдать Меркурий можно только на рассвете и в сумерках, и он обычно не поднимается высоко над горизонтом. Из-за своего положения в Солнечной системе Меркурий проходит между Землей и Солнцем 13 раз в столетие. Это событие называется транзитом и ранее мы подробно о нем рассказывали. Во время этого удивительного события жители Земли могут лицезреть силуэт планеты, когда она, кажется, проносится по диску Солнца.

Транзит Меркурия по Солнечному диску.

Как пишет National Geographic, в прошлом астрономы заметили, что планеты, видимые невооруженным глазом, иногда кажутся движущимися назад, ненадолго отклоняясь от своего обычного движения на восток к западному пути по небу. Однако это ретроградное движение – иллюзия, создаваемая, когда одна планета движется по своей орбите быстрее, чем другая, так что она догоняет и обгоняет более медленный мир. Для наблюдателей на Земле Меркурий ретрограден примерно три-четыре раза в год.

Как и другие планеты Солнечной системы, Меркурий сформировался около 4,5 миллиардов лет назад, конденсируясь из вращающегося кольца пыли и газа, оставшихся после образования Солнца. Сегодня исследователи относят Меркурий к классу каменистых планет с плотным металлическим ядром, скалистой мантией и твердой корой. Однако эта маленькая планета очень быстро остыла и сжалась в течение первого миллиарда лет – это предотвратило выход магмы через внешнюю кору и положило конец любой геологической активности, такой как вулканизм на поверхности.

Несмотря на близость к Солнцу, Меркурий – не самая жаркая планета в Солнечной системе. Без атмосферы, способной улавливать тепло, температура на поверхности Меркурия может колебаться от 426 градусов Цельсия днем и до -178 градусов ночью.

Первая планета от Солнца меньше нашей Луны

На Меркурии могут даже быть резервуары льда, расположенные глубоко внутри постоянно затененных кратеров на его полюсах. Отсутствие атмосферы также означает, что поверхность Меркурия испещрена многочисленными ударными кратерами, поскольку падающие метеориты не сталкиваются с каким-либо трением, которое могло бы привести к их сгоранию. Если смотреть в телескопы и космические аппараты, Меркурий выглядит как разрушенный мир, покрытый перекрывающимися бассейнами, высокими скалами и редкими гладкими равнинами.

Миссии к Меркурию

Первая в истории миссия к Меркурию называлась MESSENGER. Этот космический аппарат NASA стал первым зондом, вышедшим на орбиту Меркурия в марте 2011 года. Он исследовал состав планеты, структуру ее ядра и ее магнитное поле, а также отправил на Землю подробные изображения поверхности планеты. Миссия завершилась запланированным капитулированием на поверхность Меркурия в апреле 2015 года.

Снимки Меркурия, сделанные аппаратом NASA Messenger перед капитуляцией

Второй космической миссией, которой суждено подарить миру новые знания о первой планете от Солнца является мисси Европейского космического агенства (ESA), которая стартовала в 2018 году и имеет крайне необычное название – «БепиКоломбо». Миссия состоит из двух орбитальных аппаратов для дальнейшего изучения планеты внутри и снаружи.

Миссия БепиКоломбо: Что нужно знать?

Cовместный проект Европейского космического агентства (ЕSА) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) является второй в истории миссией, отправленной на орбиту Меркурия. 1 октября 2021 года «БепиКоломбо» оказался всего в 200 километрах от поверхности планеты – это ближайшее расстояние за всю миссию.

Ожидается, что первые снимки достигнут Земли в 2 октября и станут самыми подробным снимками поверхности первой планеты от Солнца. Как говорится в заявлении ЕSA, «БепиКоломбо» продолжит движение по своей извилистой траектории вокруг нашей звезды.

К сожалению, зонд не сможет использовать все свои инструменты во время пролета, так как он все еще находится в транзитной конфигурации. «БепиКоломбо» состоит из двух орбитальных аппаратов – планетарного орбитального аппарата ЕSА «Меркурий» (MPO) и магнитосферного орбитального аппарата JAXA, которые в конечном итоге будут облетать планету отдельно. Два орбитальных аппарата расположены поверх передаточного модуля, который блокирует некоторые их приборы, включая камеру с высоким разрешением.

Время селфи!

Миссия БепиКоломбо стоимостью 650 миллионов евро (750 миллионов долларов) сможет проводить измерения окружающей среды вокруг планеты и делать снимки с помощью своих черно-белых камер «селфи», которые обеспечивают разрешение 1024 на 1024 пикселей.

Таинственная поверхность первой планеты от Солнца выглядит так

Первоначально предназначенные для наблюдения за развертыванием солнечных панелей космического аппарата после запуска в октябре 2018 года, эти камеры для селфи ранее получали изображения Земли и Венеры во время предыдущих полетов BepiColombo. Как рассказали ученые проекта БепиКоломбо из ESA в интервью Space.com, они ожидали, что новый зонд обеспечит прекрасную фотосъемку, так как аппарат пройдет невероятно близко от поверхности планеты.

Мы надеемся, что даже с помощью наших селфи-камер мы сможем идентифицировать некоторые структуры на поверхности Меркурия, – отмечают исследователи.

Следует отметить, что команда особенно заинтересована в обнаружении так называемых впадин на Меркурии – таинственных вмятин на поверхности планеты, впервые обнаруженных зондом NASA Messenger. Ученые полагают, что эти впадины, невидимые ни на одной другой планете Солнечной системы, могут быть вызваны испарением материала изнутри Меркурия и могут свидетельствовать о том, что планета размером с Луну гораздо более активна, чем считалось ранее. Похоже, что из внешнего слоя ртути поднимается какой-то летучий материал и сублимируется в окружающее пространство, оставляя после себя эти странные особенности.

На этом снимке Меркурия с высоким разрешением показаны впадины – углубления неправильной формы. (Фото: НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса /Вашингтонский институт Карнеги)

На снимке выше показаны впадины – углубления неправильной формы с плоским полом — на юго-западном кольце пиков бассейна Скарлатти. Хотя вокруг впадин есть несколько небольших ударных кратеров, в самих впадинах их немного, если таковые имеются, что указывает на то, что они намного моложе, чем остальная часть планеты

После близкого пролета БепиКоломбо потребуется еще четыре пролета, прежде чем космический аппарат окажется в правильном положении, чтобы окончательно выйти на орбиту планеты. Это должно произойти в 2025 году.

Препятствия на пути к Меркурию

Как и другие космические миссии, БепиКоломбо не лишена проблем. Так, исследовательской команде пришлось столкнуться с некоторыми дополнительными техническими препятствиями, которые необходимо преодолеть. Вращаясь по орбите примерно на трети расстояния от Солнца до Земли, Меркурий чрезвычайно горяч. «Два орбитальных аппарата БепиКоломбо должны будут выдерживать температуру почти 500 градусов Цельсия, что приведет к плавлению обычных солнечных панелей космических аппаратов», – говорится в заявлении ЕSА.

Следующий пролет БепиКоломбо на Меркурий состоится в июне 2023 года. За ним последуют еще четыре запланированных пролета, ни один из которых не будет так близок к поверхности, как сегодня. В декабре 2025 года космический аппарат будет окончательно готов к выходу на орбиту Меркурия. Затем два орбитальных аппарата разделятся, и каждый начнет свое собственное научное исследование.

Меркурий в объективе БепиКоломбо – первые кадры

В научной программе проекта принимают непосредственное участие российские исследователи; четыре прибора в составе комплексов научной аппаратуры были полностью или частично созданы в России.

Вероятно, только после того, как орбитальные аппараты БепиКоломбо начнут свои отдельные миссии на орбите над Меркурием, ученые узнают больше о природе поверхностных впадин планеты. К тому времени пройдет 10 лет с момента гибели Messenger, и команды надеются, что смогут сравнить изображения с высоким разрешением с обоих космических аппаратов и обнаружить изменения на поверхности.

«Если мы докажем, что эти впадины меняются, это будет одним из самых фантастических результатов, которые мы могли бы получить с помощью BepiColombo», — говорится в заявлении. «Процесс, приводящий к созданию этих пустот, совершенно неизвестен. Это может быть вызвано теплом или солнечными частицами, бомбардирующими поверхность планеты. Это нечто совершенно новое, и все с нетерпением ждут получения большего количества данных».

Но есть и другие увлекательные вопросы о маленькой, и, казалось бы, безжизненной планете в центре нашей Солнечной системы. Дело в том, что ученые озадачены химическим составом планеты, который предполагает, что она, возможно, не сформировалась так близко к Солнцу, но была выброшена туда в результате сильного космического столкновения. Таким образом космической миссии БепиКоломбо предстоит ответить на множество вопросов, и сегодняшний полет должен предоставить лишь малейшее представление о будущем.

Обложка романа Воннегута «Сирены Титана», впервые опубликован в 1959 году

В завершении хожу сказать, что мы, очевидно, многого не знаем о планетах Солнечной системы. И возвращаясь к своему любимому роману отмечу, что главные герои совершают увлекательные путешествия по соседним к Земле планетам, а на Меркурии обнаруживают жизнь. Кто знает, возможно когда-то она там и была. Как и на Венере.