La misión planetaria europea-japonesa BepiColombo despegó del puerto espacial europeo en la Guayana Francesa a las 03:45 hora de verano de Europa Central el 20 de octubre de 2018 (22:45 hora local del 19 de octubre), a bordo de un vehículo de lanzamiento Ariane 5. "La misión no solo está diseñada para investigar el planeta Mercurio, también ofrecerá nuevos conocimientos sobre el sistema solar, "explica Walther Pelzer, Miembro de la Junta Ejecutiva de la Administración Espacial del Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR). "Una vez más, al hacer frente a este inmenso desafío, Japón está demostrando ser un socio aeroespacial confiable para Europa ". El viaje cósmico de la nave espacial a través del Sistema Solar interior durará aproximadamente siete años.

Dos naves espaciales investigarán Mercurio juntas

BepiColombo es el proyecto europeo más completo para explorar un planeta en el Sistema Solar hasta la fecha. La misión consta de dos orbitadores que rodearán Mercurio:el Mercury Planetary Orbiter (MPO) y el Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Si bien MPO está diseñado para investigar la superficie y la composición del planeta, MMO analizará su magnetosfera. Otros objetivos de la misión incluyen investigar el viento solar, la estructura interna y el entorno planetario de Mercurio, así como su interacción con el entorno más cercano al sol. Los científicos esperan que esto también proporcione nuevos conocimientos sobre la formación del Sistema Solar.

Durante el viaje, ambos orbitadores viajarán a bordo de la nave espacial compuesta Mercury (MCS), que les proporcionará energía y, gracias a un escudo especial - el MMO Sunshield and Interface Structure (MOSIF) - protégelos de las temperaturas extremas que varían entre 430 grados Celsius en el lado diurno del planeta y menos 180 grados Celsius en el lado nocturno.

MERTIS y BELA - Uso de sensores en condiciones extremas

De los 16 instrumentos a bordo de las dos naves espaciales, tres se desarrollaron principalmente en Alemania:BELA (altímetro láser BepiColombo), MPO-MAG (magnetómetro MPO) y MERTIS (radiómetro de mercurio y espectrómetro térmico infrarrojo). MERTIS es un espectrómetro y radiómetro de imágenes infrarrojas con dos sensores de radiación que operarán en la región de longitud de onda de siete a 40 micrómetros. Una vez en órbita, MERTIS estudiará la superficie y el interior de Mercurio a bordo de MPO. Con una resolución espacial de 500 metros, identificará los minerales formadores de rocas en la superficie en el rango del infrarrojo medio.

El conocimiento de la composición mineralógica permite a los científicos hacer declaraciones sobre la evolución del planeta. Además, un micro-radiómetro integrado proporcionará datos sobre la temperatura de la superficie y la conductividad térmica del mercurio. Gracias a un concepto de instrumento innovador, MERTIS es extremadamente compacto y energéticamente eficiente. "Ambos sensores MERTIS son únicos, ", dice el director de experimentos de DLR, Jörn Helbert, y añade:" El canal de imágenes utiliza un microbolómetro no refrigerado, el primero en ser calificado para uso espacial en Europa, que utiliza un sensor que mide solo tres por un milímetro, que fue hecho de una pieza de silicio y también sirve como una hendidura para el espectrómetro. Estas son solo dos de una serie de tecnologías innovadoras desarrolladas específicamente para este experimento ". El equipo está dirigido por científicos de la Universidad de Münster y el Instituto DLR de Investigación Planetaria. El experimento está dirigido por el Instituto DLR de Sistemas de Sensores Ópticos, que diseñó y desarrolló MERTIS. La operación se lleva a cabo bajo la dirección del Instituto de Investigaciones Planetarias DLR, mientras que la evaluación científica de los datos se realiza con la Universidad de Münster.

El altímetro láser BELA proporciona información sobre la forma global, rotación y topografía del planeta más cercano al Sol. Cada segundo envía 10 pulsos de láser hacia Mercurio y recibe la señal reflejada desde la superficie en una fracción de segundo. Cuanto más alto se encuentre un punto del paisaje, cuanto menor sea el tiempo requerido para que el pulso láser viaje a la superficie y desde allí al sensor de BELA. Desde la duración de millones de pulsos láser, Un modelo tridimensional de toda la superficie de Mercurio surgirá en el transcurso de la misión. "Además, podemos usar la forma de los pulsos reflejados para determinar la rugosidad de la superficie, que nos ayuda a comprender mejor los procesos físicos y geológicos que dan forma al planeta, "explica Hauke ​​Hußmann, director de proyectos científicos de BELA. Las sofisticadas medidas de protección y la protección integral contra el calor y la luz evitan que el instrumento se sobrecaliente o se dañe por radiación debido a las temperaturas extremas del planeta. BELA fue desarrollado y construido por DLR en colaboración con la Universidad de Berna, the Max Planck Institute for Solar System Research, the Instituto de Astrofísica de Andalucía and industry. The operation and scientific evaluation of the data takes place under the direction of the DLR Institute of Planetary Research.

The MPO-MAG experiment is a high-resolution digital magnetometer. As already discovered by the Mariner 10 probe, Mercury is surrounded by a magnetic field with a strength that corresponds to one percent of the Earth's magnetic field. In MPO-MAG, two sensors are used on one of the MPO's arms to investigate Mercury's magnetic field. One of the goals is also the exploration of the internal structure of Mercury. Karl-Heinz Glaßmeier from the Institute for Geophysics and Extraterrestrial Physics (IGEP) of the Technical University of Braunschweig is scientifically responsible.

The long journey through space

It will take BepiColombo approximately seven years to reach Mercury. Durante este tiempo, the spacecraft will perform several swing-by manoeuvres past Earth and Venus and even six at Mercury itself before being directed into its final orbital trajectory at its destination planet. During these swing-by manoeuvres, the spacecraft uses the gravitational force of celestial bodies to gather momentum for its continued travel through space, o, y también, to decelerate. For an orbit to be achieved, the probe must not only greatly reduce its velocity at Mercury, but also counteract the Sun's enormous gravitational pull. MERTIS will already be performing measurements during the swing-bys of Earth and Venus. Once it has arrived at Mercury, BepiColombo will collect data for approximately one year.

Mercury – Our 'unknown' neighbour in the Solar System

Mercury is more than just the smallest planet. With a diameter of 4878 kilometres it is barely larger than the Moon. It is also the least researched of the Solar System's Earth-like planets in our solar system. Sobre todo, this is due to the fact that it is the closest neighbour to the Sun, which blasts the surface with radiation six times higher than on Earth, causing temperatures to rise to as high as 430 degrees Celsius during the day, before cooling down to even minus 180 degrees Celsius at night. Only two spacecraft have visited Mercury in the past:NASA's Mariner 10 performed three fly-bys past Mercury in 1974 and 1975, while the NASA probe MESSENGER performed three fly-bys and circled our neighbour while approaching the northern hemisphere of our planetary neighbour on an exploratory mission between 2011 and 2015. BepiColombo will complement the Messenger mission perfectly, as the southern hemisphere can now be captured accurately as well. Al mismo tiempo, completely new investigations will be carried out. No instruments on MESSENGER observed the planet in the mid-infrared range. Por lo tanto, MERTIS will supply a completely new dataset.

Close European-Japanese cooperation

ESA is responsible for the overall mission, and the agency was also responsible for developing and building the Mercury Planetary Orbiter. The Japanese space agency JAXA contributed the Mercury Magnetospheric Orbiter. The German part of the BepiColombo mission was coordinated and largely financed by DLR Space Administration using funds provided by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi). The two instruments BELA and MERTIS, which were largely developed by the DLR Institutes of Planetary Research and Optical Sensor Systems in Berlin-Adlershof, were essentially financed from means provided by DLR Research and Technology. The mission also received support from the Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Göttingen, the University of Münster and TU Braunschweig. A European industrial consortium led by the firm Airbus Defence and Space is contributing the industrial part of the spacecraft.