Este 4 de septiembre BepiColombo hará su acercamiento a Mercurio tras los problemas con los impulsores eléctricos

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Equipos de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la industria trabajaron intensamente los últimos cuatro meses para superar un problema que impedía que los propulsores de BepiColombo funcionaran a máxima potencia. La misión ESA/JAXA sigue en marcha, con una nueva trayectoria que la llevará a sólo 165 kilómetros de la superficie de Mercurio hoy miércoles.

Tras los problemas con los impulsores eléctricos de Módulo de Transferencia en Mercurio (MTM) el sobrevuelo de BepiColombo reducirá la velocidad de la nave espacial y cambiará su dirección. También brindará la oportunidad de tomar imágenes de Mercurio y afinar las operaciones de los instrumentos científicos antes de que comience la misión principal. La aproximación más cercana está prevista para las 23:48 CEST (21:48 UTC) de hoy, 4 de septiembre.

BepiColombo fue lanzada al espacio en octubre de 2018. Tenía previstos nueve sobrevuelos planetarios: uno a la Tierra, dos a Venus y seis a Mercurio, para ayudarse a ponerse en órbita alrededor del planeta más cercano al Sol. Una vez en órbita, la sonda espacial podrá comenzar la fase científica principal de la misión.

El sobrevuelo de hoy será el cuarto a Mercurio. Aunque estaba previsto, BepiColombo se acercará a Mercurio unos 35 km más de lo previsto inicialmente, gracias a una nueva ruta ideada por el equipo de dinámica de vuelo de la ESA.

Resumen de la misión de BepiColombo a Mercurio. Crédito de la imagen: ESA

¿Por qué es tan difícil visitar Mercurio?
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Mercurio es el planeta rocoso menos explorado del Sistema Solar, principalmente porque llegar allí es increíblemente desafiante. A medida que BepiColombo se acerca al Sol, la poderosa atracción gravitacional de nuestra estrella acelera la nave espacial hacia él. Es más, la nave espacial tras el lanzamiento desde la Tierra con mucha energía, viajó demasiado rápido para ser capturada en órbita alrededor del pequeño Mercurio.

Superar ambos obstáculos sería enormemente difícil utilizando únicamente los propulsores a bordo de la sonda. Por lo tanto, BepiColombo también utiliza sobrevuelos asistidos por gravedad que le ayuden a perder impulso y reducir la velocidad lo suficiente como para eventualmente ser capturado en órbita alrededor de Mercurio.

El viaje de BepiColombo a Mercurio se vuelve aún más épico
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BepiColombo es única porque lleva dos orbitadores científicos que orbitarán Mercurio: el Orbitador Planetario de Mercurio de la ESA y el Orbitador Magnetosférico de Mercurio de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Los dos son transportados juntos al misterioso planeta por el Módulo de Transferencia de Mercurio (MTM). Todo bien, pero en abril de 2024, BepiColombo comenzó a experimentar un problema que impedía que los propulsores eléctricos del MTM funcionaran a máxima potencia.

Los ingenieros identificaron la circulación de corrientes eléctricas inesperadas entre el panel solar de MTM y la unidad responsable de extraer energía y distribuirla al resto de la soda espacial. Esto da como resultado menos energía disponible para la propulsión eléctrica.

El Mercury Transfer Module (MTM) con sus propulsores de iones encendidos. Crédito de la imagen: ESA

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo/Fourth_Mercury_flyby_begins_BepiColombo_s_new_trajectory

Santa Martínez, directora de la misión BepiColombo de la ESA, explicó que “tras meses de investigaciones, hemos llegado a la conclusión de que los propulsores eléctricos de MTM seguirán funcionando por debajo del empuje mínimo requerido para una inserción en órbita alrededor de Mercurio en diciembre de 2025”.

Parte del equipo de BepiColombo en ESAC. De izquierda a derecha, Santa Martínez, coordinadora del procesamiento científico y archivo; Mauro Casale jefe de desarrollo segmento de tierra científico de BepiColombo; Sara de la Fuente, coordinadora de planificación científica y operaciones y Raymond Hoofs, ingeniero de operaciones científicas. Crédito de la imagen: ESA

El equipo de dinámica de vuelo de la ESA ideó una solución alternativa al empuje reducido del MTM. Concibieron una nueva trayectoria que mantiene la misión científica básica en Mercurio pero permite a la nave espacial utilizar un menor empuje durante la fase de crucero de la misión. Con esta nueva trayectoria, ahora se espera que BepiColombo llegue a Mercurio en noviembre de 2026.

Cada uno de los sobrevuelos el cuarto (hoy), quinto (diciembre de 2024) y sexto (enero de 2025) de BepiColombo se llevarán a cabo según lo planeado. Los tres cambiarán la velocidad y dirección de la nave espacial, acercándola más a la órbita de Mercurio alrededor del Sol.

MTM encenderá sus propulsores entre septiembre y octubre de 2024 para poner a BepiColombo en su nueva trayectoria. El cuarto sobrevuelo acerca a BepiColombo a Mercurio más de lo previsto, lo que ayuda a reducir la propulsión necesaria para alcanzar el quinto sobrevuelo. El sexto sobrevuelo se utilizará entonces para tomar la nueva trayectoria.

Ciencia en Mercurio: un adelanto de lo que está por venir
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Más allá de la demorada fecha de inserción en la órbita de Mercurio, se espera que el resto de la misión BepiColombo avance según lo previsto y se estima que los objetivos científicos no se verán afectados. La ESA espera que la misión obtenga los mismos planes científicos, con los datos recopilados por un conjunto de 16 instrumentos a bordo de los dos orbitadores.

Diez de estos instrumentos pueden operarse durante el sobrevuelo de hoy, lo que brinda| otra idea de los descubrimientos científicos esperados de la misión principal. Los instrumentos de monitoreo magnético, de plasma y de partículas tomarán muestras del entorno antes, durante y después de la máxima aproximación. Los demás instrumentos no pueden operarse porque sus campos de visión están bloqueados por la nave espacial portadora.

“Es muy emocionante que BepiColombo pueda aumentar nuestra comprensión y conocimiento de Mercurio durante estos breves sobrevuelos, a pesar de estar en configuración de crucero, dijo Johannes Benkhoff, científico del proyecto BepiColombo.

“Podemos volar nuestro increíble laboratorio científico a través de partes diversas e inexploradas del entorno de Mercurio a las que no tendremos acceso una vez que estemos en órbita, al mismo tiempo que tomamos una ventaja en los preparativos para asegurarnos de que hagamos la transición a la misión científica principal lo más rápido posible y sin problemas”, añadió esperanzado.

La prueba de los instrumentos durante los sobrevuelos es valioso para que los equipos científicos comprueben que sus instrumentos funcionan correctamente antes del comienzo de la misión principal.

La mejor vista de Mercurio de BepiColombo… hasta ahora
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La cámara científica principal de BepiColombo está protegida hasta que los orbitadores de la ESA y JAXA se separen, pero durante los sobrevuelos las tres cámaras de monitoreo (M-CAM) en el Módulo de Transferencia de Mercurio pueden tomar imágenes.

Las cámaras proporcionan imágenes en blanco y negro de 1024 x 1024 píxeles. Sus imágenes de Mercurio son un extra, ya que las cámaras fueron diseñadas para monitorear el panel solar, la antena y el brazo del magnetómetro de la nave espacial, especialmente en el desafiante período posterior al lanzamiento.

Cuando BepiColombo sobrevuele Mercurio, las M-CAM 2 y M-CAM 3 comenzarán a tomar imágenes bien iluminadas dos minutos después de su máxima aproximación, cuando BepiColombo esté a unos 200 km de la superficie de Mercurio, M-CAM 1 tendrá una hermosa vista de Mercurio alejándose en la distancia.

Estas ilustraciones muestran qué partes de la sonda espacial son observadas, y serán utilizadas para tomar imágenes de Mercurio. Crédito: ESA

Este sobrevuelo del 4 de septiembre de 2024 también será el primero en llevar a BepiColombo sobre los polos de Mercurio, ayudando a ajustar la trayectoria de la nave espacial para que coincida con la de Mercurio, que está inclinada en comparación con la órbita de la Tierra.

Primeras imágenes
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Las primeras imágenes se descargarán unas horas después de su máxima aproximación y se espera que se publiquen mañana, 5 de septiembre. Se espera que las imágenes más cercanas revelen grandes cráteres, crestas rugosas, llanuras de lava y mucho más, ayudando a los científicos a descubrir los secretos de los 4.600 millones de años de historia de Mercurio y su lugar en la evolución del Sistema Solar.

Está previsto que todas las imágenes se publiquen en el Planetary Science Archive a finales de septiembre. Los primeros resultados científicos a partir de los datos recopilados durante el sobrevuelo se publicarán el 13 de septiembre.

¿Se puede seguir el sobrevuelo de Mercurio de este 4 de septiembre?
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Puedes seguir a @esascience y @bepicolombo en X (anteriormente Twitter) para conocer las últimas actualizaciones, junto con @ESA_Bepi, @ESA_MTM y @JAXA_MMO.

Heredera de MESSENGER
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La misión espacial previa a BepiColombo en Mercurio fue la NASA’s MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging). Fue lanzada en 2004 y llegó a Mercurio en 2011. La misión se prolongó hasta 2015, cuando se agotó el combustible y la nave se estrelló en la superficie del planeta, creando un cráter de 16 metros de diámetro.

Durante su estancia en Mercurio, MESSENGER realizó orbitas alrededor del planeta y recopiló una gran cantidad de datos sobre la geología, la composición química y la magnetosfera de Mercurio. Entre los descubrimientos más importantes se encontraron depósitos de hielo de agua en los polos mercurianos y la confirmación de la contracción del planeta debido a su enfriamiento.

La misión MESSENGER fue fundamental para establecer el contexto y las preguntas científicas que se intentan responder con la misión BepiColombo.

Mariner 10
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En 1974 y 1975, la NASA envió la sonda Mariner 10, que sobrevoló Mercurio tres veces, capturando imágenes y datos científicos. Aunque no entró en órbita alrededor del planeta, Mariner 10 proporcionó valiosas observaciones sobre la superficie de Mercurio y su magnetosfera.

La espera de 30 años
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Después de la misión Mariner 10, no se envió otra nave a Mercurio durante más de 30 años. Durante este período, los científicos y los ingenieros estudiaron las imágenes y datos recopilados por Mariner 10 y planificaron una nueva misión para explorar más a fondo el planeta.

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