20 października o 03:45 czasu środkowoeuropejskiego z kosmodromu w Kourou w Gujanie Francuskiej wystartowała rakieta nośna Ariane 5, rozpoczynając europejsko-japońską misję BepiColombo, której celem jest Merkury. Start z Kourou rozpoczął długą podróż satelity, zbudowanego przez spółkę Airbus dla Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Japońskiej Agencji Kosmicznej (JAXA). Pokona on ok. 8,5 mld km, przecinając wewnętrzną część Układu Słonecznego i ostatecznie docierając do najbliższej Słońcu planety po siedmiu latach lotu, czyli w 2025. BepiColombo to pierwsza europejska misja na Merkurego i trzecia w ogóle (wcześniej orbitę planety odwiedziły amerykańskie sondy Mariner 10 oraz Messenger). To równocześnie jedna z największych misji ESA. Po raz pierwszy w historii planeta Merkury i jej otoczenie będzie wówczas obserwowana przez dwie sondy – Mercury Planetary Orbiter (MPO – zbudowany przez ESA) i Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO – zbudowany przez JAXA) – jednocześnie.
Plany misji obejmują sporządzenie bezprecedensowo dokładnych map powierzchni planety na podstawie wykonanych wówczas zdjęć oraz użycie 16 różnych przyrządów naukowych do zgromadzenia danych, które pozwolą dowiedzieć się więcej o geologii i składzie chemicznym planety, jej budowie, charakterystyce jej pola magnetycznego i jego zachowaniu pod wpływem wiatru słonecznego. Misja BepiColombo ma dostarczyć informacji na temat ewolucji układów słonecznych i tego, jak kształtują się planety orbitujące blisko gwiazd. Ponadto sondy zbadają powierzchnię i wewnętrzny skład planety, jej atmosferę oraz magnetosferę. Mają również przeprowadzić test teorii względności Einsteina.
Ta niezwykle złożona misja to owoc prawdziwie inspirującej współpracy międzynarodowej między aż 83 spółkami z 16 krajów europejskich i Japonii. To międzynarodowe przedsięwzięcie, w którym uczestniczą zespoły Airbusa z pięciu krajów, w naturalny sposób wynikło z dociekliwości naszej cywilizacji i chęci poszerzenia naszej wiedzy o tej mało znanej planecie i początkach naszego układu słonecznego. Wszystkie ważne misje wiążą się z wyzwaniami: specjaliści Airbusa musieli opracować rozwiązania do kontroli temperatury, a nawet specjalne panele słoneczne, potrafiące odchylać się o 75° od Słońca w celu zmniejszenia ich nagrzewania się. Teraz, gdy misja się rozpoczęła, musimy zadbać o jej pomyślne ukończenie i osiągnięcie wszystkich założonych dla niej celów naukowych – opowiada szef działu Airbus Space Systems Nicolas Chamussy.
Z punktu widzenia inżynierii, misja na Merkurego jest bardzo wymagająca. Wyzwanie stanowi ogromna grawitacja Słońca, która utrudnia umieszczenie satelity na stabilnej orbicie planety. Dodatkowo wszystkie podzespoły sond będą musiały działać w ekstremalnych temperaturach od –130º C do +540º C – mówi dr Ilona Tobjasz, dyrektor rozwoju SENER Polska.
Międzynarodowa grupa inżynieryjno-technologiczna SENER jest zaangażowana w misję BepiColombo – dostarczyła anteny, falowody mikrofalowe oraz mechanizm nakierowujący antenę wysokiego wydatku energetycznego. Urządzenia te są niezbędne dla powodzenia misji, bo odpowiadają za utrzymanie łączności z centrum kierowania misją na Ziemi, tj. przesyłanie komend oraz danych naukowych. Ponadto SENER wyprodukował manipulator magnetometru, który służy do umieszczenia części instrumentów pomiarowych z dala od magnetycznych zakłóceń statku kosmicznego.
Aby wynieść satelitę BepiColombo w przestrzeń kosmiczną, rakieta Ariane 5 musiała rozpędzić się do tzw. prędkości ucieczki – prędkości, jaką należy nadać obiektowi, aby wyrwał się polu grawitacyjnemu Ziemi. Pozwoli to wejść sondzie na orbitę słoneczną z prędkością rzędu 120 tys. km/h. Podczas podróży ku Merkuremu, BepiColombo wykona szereg manewrów hamujących, korygując swoją orbitę i zwalniając do prędkości umożliwiającej statkowi zbliżyć się do tej planety.
Posłuży temu skomplikowana trajektoria lotu, opracowana dla misji przez nadzorujące jej przebieg Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC) w niemieckim Darmstadt. BepiColombo zacznie hamować zaledwie po 60 dniach od rozpoczęcia podróży – za hamulce posłuży mu elektryczny system napędowy oraz w sumie aż 9 przelotów przez używane jak katapulty pola grawitacyjne planet (jeden przelot w pobliżu Ziemi w kwietniu 2020, 2 przeloty przy Wenus i 6 zakrętów wokół Merkurego). Podczas swojego długiego lotu statek będzie korzystać jednocześnie nie więcej niż z dwóch z napędzanych ksenonem silników jonowych. Będą one działać łącznie przez ponad 700 dni, w tym przez ponad 4 miesiące – bez przerwy. Prądu do pracy dostarczą im dwa panele słoneczne o wymiarach 1,8 x 14 m. Podobnie jak dodatkowy chemiczny system napędowy i panele słoneczne, silniki jonowe są elementami modułu MTM (Mercury Transfer Module), odpowiedzialnego za napęd pojazdu w trakcie międzyplanetarnej podróży ku Merkuremu.
Nie będzie to mianowicie podróż najkrótszą drogą: licząca łącznie ok. 8,5 mld km trasa, porównywalna do odległości, jakiej wymagałby przelot z Ziemi na Neptuna i z powrotem, odpowiada aż 38-krotności maksymalnego dystansu między Ziemią a Merkurym. W 2025, po siedmiu latach podróży i 18 okrążeniach wokół Słońca, moduł MTM odłączy się od pojazdu. Od tego momentu oba orbitery będą korzystać z zasilanych energią słoneczną własnych systemów napędowych. Sonda wleci na orbitę Merkurego, po czym każdy z orbiterów ustawi się na własnej orbicie i rozpocznie właściwą pracę – eksplorację naukową planety (BepiColombo odkryje tajemnice Merkurego, 2017-07-07).