Los instrumentos científicos a bordo del explorador de mercurio europeo-japonés BepiColombo están en excelentes condiciones para recopilar datos de alta calidad durante el largo viaje de la nave espacial al planeta más interno del Sistema Solar a pesar de no haber sido diseñados para este propósito. los equipos que colaboraron en la misión aprendieron durante el sobrevuelo de la Tierra en abril de la nave espacial.

La maniobra de ajuste de la órbita, que vio a BepiColombo acercarse a 12689 km de la superficie de nuestro planeta a las 04:25 UTC del 10 de abril de 2020, brindó la oportunidad de probar seis de los once instrumentos a bordo del Mercury Planetary Orbiter (MPO) de la ESA. También estaban encendidos siete sensores de tres instrumentos en el Mercury Magnetospheric Orbiter MIO de la Agencia Aeroespacial Japonesa (JAXA), así como las tres cámaras 'selfie' montadas en el Módulo de transferencia de mercurio (MTM), que lleva a los dos orbitadores científicos a su destino.

"Fue grandioso ver que todos los instrumentos que operamos funcionaban extremadamente bien y brindaban buenos resultados, ", dice el científico del proyecto BepiColombo de la ESA, Johannes Benkhoff." No habíamos tenido una oportunidad tan buena de probarlos todos en el espacio antes. Fue fantástico ver que no solo no hubo problemas, pero que los datos eran de buena calidad a pesar de que los instrumentos estaban diseñados específicamente para Mercury ".

Mejor de lo esperado

Por ejemplo, el Radiómetro de Mercurio y el Espectrómetro Térmico Infrarrojo (MERTIS), un nuevo instrumento para estudiar la composición de la superficie de los objetos celestes, logró tomar medidas de la Luna durante el sobrevuelo de la Tierra. La superficie de la Luna es, sin embargo, mucho mas frio que la superficie de Mercurio, lo que hizo que las observaciones fueran especialmente desafiantes.

"Estábamos viendo algo que en su punto más caliente puede tener unos 100 ° C, mientras hicimos MERTIS para estudiar Mercurio, que puede tener más de 400 ° C, "dice Jörn Helbert, del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), co-investigador principal de MERTIS. "También, estaremos mirando a Mercurio desde una distancia de menos de 1000 km, mientras que la Luna estaba a 700 000 km de distancia durante el sobrevuelo ".

Además de eso, MERTIS miró a la Luna a través de su puerto secundario y no el puerto principal, que actualmente está cubierto por el MTM. Todavía, el instrumento capturó un conjunto único de datos.

"Nadie ha observado la Luna en este rango espectral antes desde el espacio, ", dice Jörn." Es el primer conjunto de datos de este tipo y es al menos tan bueno como esperábamos ".

Siguiente parada:Venus

Los resultados son alentadores para los dos próximos sobrevuelos de Venus, un planeta que no ha sido visitado por una nave espacial europea desde el final de la misión Venus Express en 2014, y actualmente está en órbita sólo por una misión japonesa llamada Akatsuki.

"Ahora que sabemos de lo que es capaz este innovador instrumento, podemos concentrarnos en sacarle el mayor provecho posible durante los dos sobrevuelos de Venus, "dice Johannes." Lo mismo ocurre con los otros instrumentos. Nos permite maximizar el potencial científico de toda la misión de formas que no necesariamente previmos cuando la diseñamos ".

BepiColombo pasará por Venus por primera vez el 15 de octubre a una distancia de unos 10 630 km. El segundo sobrevuelo de la nave espacial del planeta, en agosto de 2021, lo llevará tan cerca como a unos 550 km de la superficie de Venus, más cerca que la órbita de Akatsuki.

"Hay instrumentos, incluyendo MERTIS y el espectroscopio ultravioleta PHEBUS, que puede tomar medidas en Venus que no pudimos hacer con ninguna misión anterior, ", dice Jörn." Podremos obtener una gran cantidad de datos sobre la densa atmósfera de Venus que serán similares a los que podríamos obtener de las misiones soviéticas Venera 15 y 16 en la década de 1980. Eso proporcionará una comparación única ".

El 'sonido' del campo magnético

No es solo Venus la que promete oportunidades científicas imprevistas al equipo de BepiColombo. Al igual que MERTIS, el instrumento de investigación de campo magnético MPO (MPO-MAG) fue diseñado específicamente para Mercury. La especialidad de MPO-MAG es medir campos magnéticos débiles, como el del planeta rocoso más pequeño del Sistema Solar. El instrumento fue, sin embargo, todavía capaz de obtener datos útiles durante el sobrevuelo de la Tierra, lo que ayudó a calibrarlo para futuras mediciones.

"Si coloca nuestro magnetómetro en la superficie de la Tierra, no pudiste medir nada porque el campo magnético es demasiado fuerte, "dice Daniel Heyner de la Universidad Técnica de Braunschweig, Alemania, Investigador principal de MPO-MAG. "Resultó que el acercamiento más cercano durante el sobrevuelo fue lo suficientemente lejos de la Tierra como para que pudiéramos hacer buenas mediciones".

Los datos de MAG-MPO revelaron que el viento solar, un flujo constante de partículas cargadas eléctricamente que fluyen desde el Sol hacia el espacio interplanetario, estaba muy silencioso el día del sobrevuelo. También mostró el momento en que BepiColombo se encontró con el llamado arco de choque, un límite nítido que se forma en el borde exterior del entorno magnético de la Tierra cuando interactúa con el viento solar. Los datos luego reflejaron cómo la sonda voló a través de la vaina magnética, una región turbulenta todavía considerablemente afectada por el plasma interplanetario, y atravesó la magnetopausa, el límite después del cual domina el campo magnético de la Tierra.

El equipo también obtuvo información valiosa sobre la interferencia de otros instrumentos y especialmente del MTM. Una vez en Mercurio, la MPO se separará de la MTM, pero poder filtrar el ruido del módulo de propulsión durante el crucero de siete años abre nuevas oportunidades para investigaciones científicas no planificadas previamente.

Trabajando en conjunto con Solar Orbiter

"Este es un momento muy interesante para las investigaciones del viento solar, ", dice Daniel." Ahora tenemos varias naves espaciales lanzadas recientemente que viajan en la dirección del Sol que tienen algunos instrumentos similares. Está el Solar Orbiter de la ESA y la Parker Solar Probe de la NASA. Están en la heliosfera a diferentes distancias del Sol y eso nos permite, por ejemplo, para rastrear las eyecciones de masa coronal y estudiar cómo cambia su velocidad e intensidad a medida que se propagan desde el Sol ".

El equipo MAG-MPO ahora planea, a pesar del enfoque original en Mercurio, para seguir midiendo el viento solar durante la mayor parte del viaje de siete años.

Johannes espera que trabajar en conjunto, especialmente con el Solar Orbiter de la ESA, permitirá grandes sinergias y un nuevo enfoque para el estudio del medio ambiente alrededor del Sol.

"Con el sobrevuelo de BepiColombo Earth pudimos demostrar que nuestros instrumentos funcionan bien incluso durante la fase de crucero, ", dice." Ahora sabemos que podemos hacer algo de ciencia real e innovadora que aproveche la red de naves espaciales que tenemos actualmente en el interior del Sistema Solar ".