Missioni spaziali su Mercurio : Messenger
Messenger
MErcury, Surface, Space ENvironement , GEochemistry and Ranging
La missione
La sonda Messenger (il cui nome deriva dall’abbreviazione di “Mercury Surface, Space ENviroment, GEochemistry and Ranging"), dovrà percorrere un tragitto di circa 8 miliardi di Km, in 15 orbite solari prima di entrare nell’orbita di Mercurio, nel Marzo del 2011.
Questo volo includerà dei fly-bys della Terra, nel Luglio del 2005 a 2300 Km di distanza; poi di Venere, due volte, nell’Ottobre 2006 (a 3000 Km) e nel Giugno 2007 (a 300 Km, ed in questa occasione si svolgeranno i tests dei suoi apparati scientifici); prima di effettuare tre fly-bys di Mercurio nel Gennaio e nell’Ottobre 2008 e nel Settembre 2009 (tutti a 200 Km di distanza).
La sua orbita attorno a Mercurio sarà fortemente ellittica: 200 X 15200 Km, con un’inclinazione di 80° ed un periodo di 12 ore. Le operazioni orbitali programmate, dureranno approssimativamente un anno terrestre. Dopo Messenger, anche la sonda europea BepiColombo verrà inviata su Mercurio, attorno al 2015.
L’attività scientifica della missione di Messenger si focalizzerà su sei punti principali: Perché Mercurio è così denso; Qual’è la storia geologica di Mercurio; Qual’è la struttura del nucleo di Mercurio; Qual’è la natura del campo magnetico di Mercurio; Qual‘è la composizione dei poli, e quali sono le sostanze volatili presenti.
Per tentare di rispondere a queste domande, Messenger è stato equipaggiato con otto strumenti scientifici.
Mercury Dual Imaging System (MDIS)
Questo strumento consiste di due sistemi di ripresa a grand’angolo e ad angolo stretto, che mapperanno i territori del pianeta, rileveranno le variazioni negli spettri della sua superficie, e raccoglieranno informazioni topografiche. Una piattaforma pivot faciliterà il puntamento verso qualsiasi direzione gli scienziati sceglieranno. I due strumenti permetteranno a Messenger di “vedere” in 3-D, all’incirca come fanno due occhi umani.
Gamma-Ray and Neutron Spectrometer (GRNS)
Questo strumento in due parti, rileverà i raggi gamma (GRS) ed i neutroni (NS) che sono emessi dagli elementi radioattivi presenti sulla superficie di Mercurio, o da quelli eccitati dai raggi cosmici. Esso verrà usato per tracciare la mappa delle quantità relative dei differenti elementi, ed aiuterà a scovare la presenza di ghiaccio ai poli del pianeta, in zone mai esposte ai raggi solari.
X-Ray Spectrometer (XRS)
I raggi gamma e i raggi X ad alta energia provenienti dal Sole, che colpiscono la superficie di Mercurio, possono indurre gli elementi superficiali ad emettere raggi X a bassa energia. L’XRS determinerà le caratteristiche di questi raggi X per misurare le quantità relative dei vari elementi geologici, presenti nei materiali della crosta di Mercurio.
Magnetometro (MAG)
Questo strumento, è posto in cima ad una trave ed eseguirà la mappa del campo magnetico del pianeta, oltre che a cercare delle regioni nelle quali possono essere presenti rocce magnetizzate nella crosta.
Mercury Laser Altimeter (MLA)
Questo strumento contiene un laser che invierà della luce sulla superficie del pianeta, mentre un sensore raccoglierà la luce riflessa da essa. Questa sinergia di strumenti permetterà il calcolo del tempo che impiegherà il fascio luminoso a raggiungere Mercurio e a ritornare verso la sonda. Di seguito questi dati verranno elaborati per fornire un’accurata descrizione della topografia mercuriana.
Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer (MASCS)
Questo spettrometro è sensibile alla radiazione luminosa che va dall’infrarosso all’ultravioletto, e misura la composizione dei gas atmosferici, oltre che a determinare i minerali della superficie di Mercurio.
Energetic Particle and Plasma Spectrometer (EPPS)
L’EPPS studia la composizione, la distribuzione e l’energia delle particelle cariche (elettroni, e ioni vari) della magnetosfera di Mercurio. Esso consiste di due dispositivi: uno per le particelle energetiche (EPS), ed uno per gli studi sul plasma (FIPS).
Radio Science (RS)
L’obiettivo di questa attrezzatura è quello di usare l’effetto Doppler della radio di bordo per misurare i lievi cambiamenti nella velocità della sonda, mentre sta orbitando attorno a Mercurio. Questo, permetterà alla agli scienziati di studiare la distribuzione della massa di Mecurio, incluse le variazioni nello spessore della sua crosta.
Il responsabile scientifico di Messenger, il dottor Sean Solomon del Carnegie Institute of Washington, ha dichiarato nella conferenza stampa precedente al lancio: “Mercurio è il pianeta interno meno conosciuto al momento, noi speriamo che Messenger riesca a cambiare questo stato delle cose.”
Messenger
La sonda misura 1.9 x 1.4 x 1.3 m, e la sua principale fonte di energia risiede nei suoi pannelli solari di 2.5 mq di superficie. Esso ha inoltre uno schermo solare di 2.5 x 2 m, per permettere alle sue strumentazioni di operare a temperature appropriate. Il suo peso a pieno carico è di 1100 Kg, che comprendono i 600 Kg di carburante liquido da usare nelle manovre orbitali, e i 50 Kg di strumenti scientifici.
Il veicolo spaziale è stato costruito per la NASA dall’Applied Physics Laboratory (APL) della Johns Hopkins University del Meryland, negli USA.
L’APL ha già costruito altre sonde spaziali da esplorazione, come il NEAR che si è appoggiato sulla superficie dell’asteroide EROS nel 2001, l’ACE nel 1997, e la sonda FUSE nel 1999. Inoltre l’azienda ha anche costruito la sonda Contour (nell’ambito della serie Discovery), della quale purtroppo si sono persi i segnali radio, mentre stava per lasciare l’orbita terrestre nel 2002.
Dopo l’approvazione della missione, nel Giugno del 2001, la costruzione dei vari componenti è iniziata nel Marzo del 2002, mentre l’integrazione è iniziata nel Febbraio del 2003. Nel Dicembre del 2003 sono iniziati i due mesi e mezzo di tests, prima che la sonda Messenger arrivasse agli stabilimenti dell’Astrotech di Titusville in Florida, per le operazioni finali, il 10 Marzo 2004.
Lancio
Originariamente, il lancio di questa missione da 420 milioni di $, era previsto per il mese di Marzo 2004, me è stata rinviata in un primo momento fino a Maggio, ed infine a Luglio/Agosto 2004, principalmente per permettere l’esecuzione di ulteriori tests sull’hardware.
Il primo stadio del razzo Delta 2H della Boeing, è stato posto sulla torre di lancio del pad 17B, in Florida, il 30 Giugno. Il 21 Luglio, Messenger è stato trasportato dagli stabilimenti dell’Astrotech al pad, ed installato in cima al secondo stadio del Delta.
Una finestra di lancio di 15 giorni si è aperta il 30 di Luglio, ma i managers della Boeing hanno scelto di lasciare più margine al completamento dei preparativi per il lancio, così è stata fissata la data del 2 Agosto 2004. Il countdown è iniziato il primo di Agosto, ma la “return mission” su Mercurio era destinata a partire con ritardo comunque. Una tempesta tropicale si stava sviluppando velocemente sull’Atlantico (si era agli inizi della stagione degli uragani), pertanto il lancio è stato nuovamente rinviato. Infatti le nubi della tempesta erano poste sulla rotta del Delta, e poiché erano enormi, il mission control aveva preferito rinviare l’inizio della missione.
Finalmente, appena 24 ore dopo, il Delta 2 è decollato nelle prime ore del mattino del 3 Agosto, alle 06:16 UTC, e Messenger si è arrampicato nel cielo rischiarato dalla Luna.
Meno di un’ora dopo il lancio, Messenger si è separato dall’ultimo stadio del vettore, per dare inizio al suo viaggio di 7 anni verso Mercurio.
Articolo tratto parzialmente da: http://www.deepspace.it/
Link al sito ufficiale: http://messenger.jhuapl.edu/
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