Rappresentazione artistica di BepiColombo in volo su Mercurio. Credits: ESA
Alle 23:48 italiane di mercoledì 4 settembre 2024, la missione BepiColombo dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dell’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA), in viaggio dall’ottobre 2018 e diretta verso il pianeta Mercurio, eseguirà un sorvolo di Mercurio arrivando a soli 165 km dalla sua superficie.
Si tratta di uno dei nove flyby planetari previsti per la missione, e in particolare il quarto su Mercurio, programmati per aggiustare la traiettoria della sonda prima di entrare in orbita attorno al pianeta più piccolo del nostro Sistema Solare.
Tuttavia, nonostante fosse in programma, questo flyby porterà la sonda più vicina di 35 km rispetto alla traiettoria nominale. Infatti, ad aprile 2024 BepiColombo ha riscontrato un problema che impediva ai suoi propulsori di funzionare correttamente. Un team composto dall’ESA e dai partner industriali della missione ha lavorato per ripristinare la spinta di BepiColombo fino a circa il 90% del livello precedente. Questo ha comportato quindi una modifica alla traiettoria, che tarderà di un anno l’arrivo di BepiColombo in orbita attorno a Mercurio.
Questo quarto flyby ridurrà la velocità della sonda e ne cambierà la direzione. Fornirà inoltre l’opportunità di scattare immagini e testare le prestazioni operative degli strumenti scientifici a bordo.
La missione BepiColombo comprende due diversi orbiter scientifici, trasportati insieme dal Mercury Transfer Module (MTM): il Mercury Planetary Orbiter dell’ESA e il Mercury Magnetospheric Orbiter della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).
Nell’aprile 2024, BepiColombo ha iniziato a riscontrare un problema che ha impedito ai propulsori elettrici dell’MTM di funzionare a piena potenza. Gli ingegneri hanno rilevato correnti elettriche anomale tra il pannello solare del MTM e l’unità incaricata di estrarre e distribuire l’energia al resto del veicolo spaziale. I dati a bordo indicano che questo problema riduce la potenza disponibile per la propulsione elettrica.
Dopo mesi di indagini, il team ha concluso che i propulsori elettrici dell’MTM continueranno a funzionare al di sotto della spinta minima richiesta per l’inserimento in orbita attorno a Mercurio nel dicembre 2025. Il team Flight Dynamics dell’ESA ha quindi ideato una soluzione alternativa: ha ideato una nuova traiettoria che mantiene la missione scientifica di base su Mercurio, ma consente alla sonda di usare una spinta inferiore durante la fase di crociera della missione.
MTM accenderà i suoi propulsori da settembre a ottobre 2024 per mettere BepiColombo sulla sua nuova traiettoria. Ognuno dei prossimi sorvoli di Mercurio di BepiColombo, il quarto il 4 settembre, il quinto a dicembre 2024 e il sesto a gennaio 2025, procederà come previsto, con lievi variazioni. Tutti e tre cambieranno la velocità e la direzione del veicolo, e il quarto sorvolo porterà BepiColombo più vicino a Mercurio, contribuendo a ridurre la propulsione necessaria per raggiungere il quinto sorvolo. Il sesto sorvolo verrà quindi utilizzato per diramarsi sulla nuova traiettoria, che infine porterà BepiColombo in orbita attorno a Mercurio un anno dopo del previsto, a novembre 2026.
L’ESA ha assicurato che gli obbiettivi scientifici della missione BepiColombo non dovrebbero risentire di questo arrivo tardivo. Già durante il flyby del 4 settembre, 10 dei 16 strumenti a bordo degli orbiter saranno attivati.
Si tratta di strumenti per lo studio del campo magnetico, del plasma e delle particelle, che campioneranno l’ambiente prima, durante e dopo il massimo avvicinamento. Gli altri strumenti non potranno invece essere utilizzati, perché i loro campi visivi sono bloccati dalla struttura del veicolo principale.
In questo modo, il team di missione potrà ottenere dati su regioni inesplorate dell’ambiente di Mercurio a cui non avrà poi accesso una volta in orbita. E continuare a testare le prestazioni della strumentazione a bordo.
La telecamera scientifica principale di BepiColombo sarà schermata finché i due orbiter rimarranno stivati all’interno dell’MTM. Durante i sorvoli, quindi, le immagini vengono scattate dalle tre telecamere di monitoraggio (M-CAM) sul modulo di trasferimento.
Queste telecamere forniscono istantanee in bianco e nero da 1024×1024 pixel, e sono state progettate per monitorare il pannello solare, l’antenna e il braccio del magnetometro della sonda, in particolare nel periodo subito successivo al lancio. Tuttavia, mentre BepiColombo si avvicinerà a Mercurio, M-CAM 2 e M-CAM 3 inizieranno a scattare 2 minuti dopo il massimo avvicinamento, quando BepiColombo sarà a circa 200 km dalla superficie di Mercurio. M-CAM 1 ci regalerà invece una splendida vista su Mercurio, mentre la sonda si allontana.
Questo sorvolo sarà anche il primo a portare BepiColombo sui poli di Mercurio, aiutando a regolare la traiettoria della sonda in modo che corrisponda a quella di Mercurio, che è inclinata rispetto all’orbita terrestre. Sarà quindi possibile ottenere le prime splendide viste di BepiColombo sul polo sud del pianeta.
Le prime immagini saranno scaricate poche ore dopo il flyby e dovrebbero essere pubblicate il 5 settembre. Le immagini più ravvicinate dovrebbero rivelare grandi crateri, creste rugose, pianure laviche, e molte altre caratteristiche della superficie del pianeta. I primi risultati scientifici dai dati raccolti durante il flyby saranno pubblicati il 13 settembre, mentre successivamente tutte le immagini saranno caricate nel Planetary Science Archive.
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