BepiColombo вышел на финишную прямую
Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) перешла в завершающую фазу пути к Меркурию. В январе 2025 года аппарат совершил последний, шестой по счёту гравитационный манёвр у самой планеты. С этого момента комплекс движется по траектории, которая должна вывести его на устойчивую орбиту вокруг ближайшей к Солнцу планеты.
Выход на орбиту запланирован на конец 2026 года. До этого BepiColombo ещё несколько раз пройдёт рядом с Меркурием, постепенно снижая относительную скорость. Только после этого два научных зонда отделятся от перелётного модуля и начнут самостоятельную работу.
Для широкой аудитории эта миссия интересна не только научными задачами. Она наглядно показывает, насколько сложна баллистика внутренней части Солнечной системы — и почему даже при современной технике путь к Меркурию занимает почти восемь лет.
Зачем вообще лететь к Меркурию
Меркурий — наименее изученная из планет земной группы. Он меньше Марса и Луны, почти лишён атмосферы, но при этом обладает собственным магнитным полем. Такой набор свойств превращает его в удобную природную лабораторию для проверки моделей формирования планет.
Данные, собранные зондами, помогают ответить на вопросы, которые напрямую касаются и Земли: как распределялось вещество в молодой Солнечной системе, почему у одних планет есть магнитное поле, а у других нет, как солнечный ветер влияет на незащищённые поверхности. Ответы на эти вопросы невозможно получить только из наблюдений с Земли — слишком мешает близость к Солнцу.
До BepiColombo единственным аппаратом, работавшим на орбите Меркурия, был американский Messenger. Он завершил миссию в 2015 году. С тех пор наука накопила новые вопросы, а приборы ушли далеко вперёд. Именно поэтому миссия ESA и JAXA воспринимается как следующий крупный шаг в изучении внутренней части Солнечной системы.
Почему путь такой долгий
Лететь к Меркурию по прямой нельзя. Чем ближе к Солнцу, тем сильнее гравитация светила, и аппарат будет непрерывно разгоняться. Чтобы выйти на орбиту планеты, нужно не набрать, а сбросить колоссальную скорость — иначе зонд просто пронесётся мимо.
Химического топлива на такой тормозной импульс не хватило бы при любой разумной массе аппарата. Поэтому инженеры используют сложную комбинацию гравитационных манёвров: каждый пролёт рядом с планетой слегка меняет траекторию и орбитальную энергию. Сочетание пролётов Земли, Венеры и самого Меркурия позволило постепенно «затормозить» комплекс без гигантских затрат топлива.
Дополнительную сложность создаёт жара. На расстоянии Меркурия от Солнца солнечный поток почти в семь раз интенсивнее, чем у Земли. Поэтому корпус аппарата покрыт специальными теплоизоляционными экранами, а научная аппаратура рассчитана на работу в этих условиях.
Проблемы с двигателями и пересмотр сроков
Изначально выход на орбиту Меркурия планировался на декабрь 2025 года. Однако ещё в ходе перелёта специалисты зафиксировали падение тяги в ионных (электрореактивных) двигателях перелётного модуля. Такие двигатели разгоняют аппарат слабым, но непрерывным потоком ионизированного газа — и именно они позволяют корректировать траекторию на длинных участках.
Падение тяги означало, что плановые коррекции придётся проводить дольше и осторожнее. Руководство миссии приняло решение сместить дату выхода на орбиту на ноябрь 2026 года. Это дало запас времени на дополнительные манёвры и снизило риск того, что аппарат войдёт в нерасчётный режим.
Отдельная задача — сохранить ресурс двигателей до отделения научных модулей. После того как зонды окажутся на своих орбитах, ионные двигатели больше не понадобятся, и их состояние перестанет влиять на научную программу.
Хронология ключевых событий
- Октябрь 2018 — запуск с космодрома Куру.
- Апрель 2020 — гравитационный манёвр у Земли.
- Октябрь 2020 и август 2021 — два пролёта Венеры.
- Октябрь 2021 — первый пролёт Меркурия.
- Июнь 2022 — второй пролёт.
- Июнь 2023 — третий пролёт.
- Сентябрь и декабрь 2024 — четвёртый и пятый пролёты.
- Январь 2025 — шестой, заключительный пролёт Меркурия.
- Конец 2026 — выход на орбиту, разделение модулей и старт основной научной программы.
Из чего состоит аппарат
BepiColombo — это не единый зонд, а целый комплекс из трёх частей. Их работа различается и по задачам, и по агентствам, которые ими управляют.
| Модуль | Назначение | Ответственная сторона |
|---|---|---|
| Перелётный модуль (MTM) | Ионные двигатели, манёвры по пути | ESA |
| Mercury Planetary Orbiter (MPO) | Съёмка и картографирование поверхности, геофизика | ESA |
| Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio) | Магнитосфера и экзосфера планеты | JAXA |
Такое разделение позволяет одновременно изучать и саму планету, и её космическое окружение. MPO работает на низкой орбите и смотрит вниз, Mio — на более вытянутой и отслеживает потоки частиц вокруг Меркурия. Данные обоих аппаратов дополняют друг друга и дают объёмную картину.
Что именно будут изучать
Поверхность и внутреннее строение
MPO должен составить детальные карты рельефа, измерить состав грунта и оценить, что скрывается под корой. Особый интерес вызывают полярные кратеры, куда никогда не попадает прямой солнечный свет. Там на дне могут сохраняться залежи водяного льда — несмотря на то, что днём поверхность Меркурия раскаляется до сотен градусов.
Магнитное поле и экзосфера
У Меркурия есть магнитное поле, но оно в десятки раз слабее земного. Как оно взаимодействует с солнечным ветром, как рождается и удерживается разреженная экзосфера — тонкая оболочка из атомов, выбитых с поверхности, — эти вопросы остаются открытыми. Приборы Mio рассчитаны как раз на такие измерения.
Почему миссия важна и для России
Хотя Россия не участвует в BepiColombo напрямую, результаты миссии войдут в общемировую научную базу. Данные о внутренних планетах помогают уточнять модели эволюции Солнечной системы, а они, в свою очередь, используются при планировании будущих проектов, включая российские. Кроме того, технологии теплозащиты и ионных двигателей, отработанные в этой миссии, представляют интерес для инженеров во всём мире.
Отдельный аспект — опыт длительных перелётов. Межпланетные аппараты редко сталкиваются с одной проблемой: обычно их сопровождает цепочка мелких отказов. Умение планировать график миссии с запасом по времени и ресурсам — тот навык, без которого не обходится ни один подобный проект.
Частые вопросы
Когда BepiColombo выйдет на орбиту Меркурия?
Почему полёт занимает почти восемь лет?
Что случилось с двигателями аппарата?
Участвует ли Россия в миссии?
Есть ли у Меркурия вода?
Что будет дальше
Финальный этап полёта — не просто техническая процедура, а точка, от которой зависит вся научная отдача миссии. Если заход на орбиту пройдёт по плану, в 2027 году начнётся основной цикл измерений, рассчитанный на несколько лет. Уже первые данные MPO и Mio, скорее всего, заставят уточнить существующие модели Меркурия, а это, в свою очередь, повлияет на представления о том, как формировались все планеты земной группы. Следить за обновлениями миссии стоит не только специалистам: путь BepiColombo показывает, какой ценой даётся изучение даже ближайшего к Солнцу мира.
