Satelliet gaat Mercurius doorlichten

De Europees-Japanse satelliet BepiColombo gaat morgen op weg naar Mercurius om de planeet die het dichtste bij de zon staat vrijwel compleet door te lichten. Als alles goed gaat dan starten de metingen over zeven jaar, begin 2026.

Het is de eerste missie van de Europese en Japanse ruimtevaartorganisaties ESA en JAXA naar de planeet die tot nu toe het minst is onderzocht, maar waar het nodige valt te ontdekken. Een paar bijzonderheden:

• Mercurius heeft een asymmetrisch magneetveld, waarvan de as een vijfde uit het lood ligt;
• de interactie tussen het magneetveld rond de planeet en de intense zonnewind is anders dan op aarde heel dynamisch, patronen veranderen voortdurend;
• er lijkt ijs te liggen op de bodem van kraters;
• het oppervlak bevat onverklaarbare gaten van relatief jonge oorsprong, die niet op andere planeten zijn waargenomen;
• de donkere kleur van het oppervlak komt door een laag zwarte koolstof, maar onbekend is waar die vandaan komt: van de planeet zelf, vanuit het heelal of van de zon;
• de buitenste laag van de atmosfeer heeft een voortdurend veranderende chemische samenstelling.

De meeste kennis over de planeet is afkomstig van Messenger-satelliet van NASA, die van 2011 tot 2014 rondjes rond Mercurius draaide. Eerder maakte de Mariner-10 rondjes rond de planeet.
 

 

Twee modules

Om dit alles te onderzoeken beschikt BepiColombo over twee modules die, wanneer ze rond Mercurius cirkelen, elk hun eigen weg gaan en hun eigen metingen doen. De ESA Mercury Planetary Orbiter richt zich vooral op de planeet zelf, de JAXA Mercury Magnetosphere Orbiter op de ruimte rond de planeet.
 

Via Venus

De tocht naar de planeet is niet rechttoe rechtaan: de sonde moet zich voortdurend te weer stellen tegen de grote aantrekkingskracht van de zon. De Mercury Transfer Module van ESA brengt de beide sondes eerst in een rondje rond de aarde, dan twee rond Venus, en vervolgens zes rond Mercurius voordat de beide sondes worden losgelaten. De sonde gebruikt zo de zwaartekracht van beide planeten om niet op de zon te kletteren. Tijdens de zeven jaar durende reis zijn sommige instrumenten aan boord al actief.
 

 

Ionenmotor

De Transfer Module gebruikt vier ionenmotoren om zich tegen de aantrekkingskracht van de zon af te zetten. Zo’n motor gebruikt xenongas, dat met de elektriciteit van de zonnepanelen wordt geïoniseerd en door een elektrisch veld uit de motor gestuwd. Die ionenmotor is heel zuinig met het xenongas, een voorwaarde om de reis zo lang vol te kunnen houden.
 

Er is niet alleen de zwaartekracht van de zon die de missie lastig maakt, maar ook de hitte en straling ervan maken speciale voorzieningen nodig, zoals coatings en meerlaagse isolatie die de sondes beschermen. De Planetary Orbiter is verder uitgerust met een radiator die de hitte van de zonkant afvoert naar de ruimte, de Magnetosphere Orbitor zal tijdens het meten ronddraaien, zodat delen van de wand die opwarmen snel weer kunnen afkoelen.

Vol met instrumenten

Om de brede scope aan metingen uit te kunnen voeren is de Planetary Orbiter (800 kg) uitgerust met elf instrumenten en de Magnetosphere Orbiter (250 kg) met vijf instrumenten. Het gaat daarbij onder meer om het vastleggen van het spectrum van zichtbaar licht, röntgenstraling, ultraviolet licht, deeltjes, het meten van het magneetveld, temperatuur  en het in kaart brengen van de minerale samenstelling van de planeet.

De lancering is voor morgenochtend vroeg gepland vanaf de ESA-lanceerbasis Kourou in Frans Guyana, om 3.45 uur.

Giuseppe Colombo

De missie is vernoemd naar de Italiaanse wiskundige en ingenieur Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984), die onder meer bekend is van zijn verklaring voor het merkwaardige draaiingsgedrag van Mercurius: hij draait drie keer om zijn eigen as bij elke twee rondjes om de zon. Hij suggereerde ook voor de Mariner10-missie het idee om voor de reis naar Mercurius eerst rondjes rond Venus te maken.