ESA voert BepiColombo flyby uit tijdens coronacrisis
ESA’s missiecontrolcentrum bereidt zich voor op een flyby van de Europees-Japanse Mercurius-verkenner BepiColombo met behulp van een zwaartekrachtsslinger. De manoeuvre, waarbij het traject van de missie zal worden aangepast door gebruik te maken van de aantrekkingskracht van de aarde terwijl deze langs de planeet zwaait, zal worden uitgevoerd onder maatregelen die ESA heeft ingevoerd als reactie op de uitbraak van het coronavirus.
BepiColombo, gelanceerd in oktober 2018, draait momenteel om de zon op een afstand die ongeveer even groot als de afstand tussen de aarde en het ruimtevaartuig. Op 10 april om circa 06:25 uur, zal het ruimtevaartuig de aarde benaderen op een afstand van slechts 12.700 km. Deze afstand is minder dan de helft van de hoogte waarop de Europese Galileo-navigatiesatellieten vliegen. De manoeuvre zal het BepiColombo-ruimtevaartuig doen afremmen en de baan verbuigen richting het centrum van het zonnestelsel, waardoor de baan rondom de zon zal worden versmald.
“Dit is de laatste keer dat we BepiColombo vanaf de aarde zullen zien,” zegt Joe Zender, ESA's plaatsvervangend projectwetenschapper van BepiColombo. “Hierna zal deze een vlucht nemen naar het binnenzonnestelsel.”
Missiewetenschappers willen tijdens de flyby enkele van de 11 instrumenten aan booord van ESA's Mercury Planetary Orbiter (MPO) testen, één van de Europese onderdelen van de missie, welke samen met de Mercury Magnetspheric Orbiter (Mio) van de Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) afreist naar de binnenste planeet van het zonnestelsel. De twee wetenschappelijke orbiters zijn gestapeld bovenop de door ESA vervaardigde Mercury Transfer Module (MTM) en Mio zit bovenop verscholen achter een beschermende zonnekap. De transfermodule verbergt het zicht op enkele van de MPO-instrumenten, maar de wetenschappers verwachten data van 8 van de 11 wetenschappelijke payloads te verzamelen. Mio’s zicht wordt grotendeels belemmerd door de zonnekap, maar enkele van de sensoren zullen ook worden geactiveerd tijdens de flyby.
Access the video
De operatie zal echter worden uitgevoerd met beperkt personeel bij ESA's Europese missiecontrolecentrum (ESOC) in Darmstadt (Duitsland), waar ingenieurs zich moeten houden aan sociale afstandsregels die in heel Europa momenteel nageleefd dienen te worden als reactie op het coronavirus.
“Tijdens de flyby moeten we dagelijks contact onderhouden met het ruimtevaartuig,” zegt Elsa Montagnon, BepiColombo operations manager bij ESA. “Dit is iets wat wij niet kunnen uitstellen. Het ruimtevaartuig zou sowieso de aarde passeren.”
De bedreiging van het coronavirus verplicht het team om te werken met minimale face-to-face interactie en tegelijkertijd ervoor te zorgen dat alle stappen in het proces correct worden gevolgd.
“Gedurende de kritische twee weken vóór de dichtstbijzijnde nadering, moeten we veiligheidscommando's uploaden om het ruimtevaartuig voor te bereiden op onverwachte problemen,” zegt Christoph Steiger, BepiColombo plaatsvervangend operations manager. “We moeten bijvoorbeeld de transfermodule voorbereiden op de 34-minuten durende eclips wanneer de zonnepanelen niet blootgesteld zijn aan zonlicht en we batterijontlading moeten voorkomen.”
Operaties kunnen nog steeds worden uitgevoerd zoals gepland, vervolgt hij, maar vergen meer inspanning en aandacht dan in een normale situatie.
ESA’s BepiColombo-projectwetenschapper Johannes Benkhoff hoopt dat, ondanks de uitdagende omstandigheden, de wetenschappelijke teams in staat zijn om de MPO-instrumenten te activeren om deze te testen en te kalibreren.
“De PHEBUS-spectroscoop bijvoorbeeld zal de maan gebruiken als een kalibratiedoel om, wanneer eenmaal geland op Mercurius, betere data te produceren,” zegt Johannes. “We willen ook enkele metingen uitvoeren van de zonnewind en de interactie met het aardmagneetveld. Het hoofddoel van de geactiveerde instrumenten tijdens deze fase is eigenlijk het testen en het kalibreren hiervan. Als we de data ook nog eens zouden kunnen gebruiken voor sommige wetenschappelijke onderzoeken, zou dit een bonus zijn.”
BepiColombo heeft ook drie GoPro-achtige ‘selfie’ camera's aan boord, bevestigd aan de transfermodule, die foto's zullen nemen naarmate het ruimtevaartuig de aarde nadert. De wetenschapppers hebben de camera's begin maart aangezet en hebben een aantal kiekjes genomen van het Aarde-Maan-systeem zoals gezien door BepiColombo terwijl deze richting de aarde raast.
“We zullen de aarde zien naderen en groter worden,” zegt Joe. “Wanneer deze op het dichtstbijzijnde punt arriveert zullen we enkele foto's maken om vervolgens een hele reeks foto's te schieten gedurende meerdere uren gericht op het Aarde-Maan-systeem terwijl deze kleiner wordt en uit het zicht verdwijnt.”
Frank Budnik, ESA’s BepiColombo flight dynamics manager, voegt toe: “Zolang alle teamleden gezond zijn en het ruimtevaartuig nominaal blijft presteren, kan alles doorgaan zoals gepland.”
De flyby op 10 april is slechts de eerste van de in totaal negen zwaartekrachtsslingers gedurende de zeven jaar durende reis naar Mercurius. In oktober zal het ruimtevaartuig de eerste van de twee flyby's nabij Venus uitvoeren. De laatste zes manoeuvres zullen worden gedaan met behulp van de zwaartekracht van Mercurius zelf.
BepiColombo zal eind 2025 Mercurius bereiken. De wetenschappelijke missie zal drie maanden later starten, nadat Mio en de MPO zich separeren van de transfermodule en de beoogde banen bereiken. Tezamen zullen de twee orbiters wetenschappers helpen om de evolutie van Mercurius te begrijpen, de minst verkende van de vier rotsplaneten van het zonnestelsel en de dichtstbijzijnde planeet bij de zon.
Leren over de samenstelling van Mercurius, de geologische processen op het oppervlak en de omgeving rondom de planeet zal wetenschappers helpen bij het beantwoorden van enkele fundamentele vragen, niet alleen over Mercurius, maar ook over de formatie en evolutie van het gehele zonnestelsel.
Amateurastronomen met kleine telescopen zullen in staat zijn om BepiColombo te zien gedurende de flyby, indien zij zich op zuidelijke breedtegraden bevinden. Observeerders in Zuid-Europa zouden het ruimtevaartuig kort kunnen zien. Het beste uitzicht zal enkel mogelijk zijn vanaf het zuidelijk halfrond.
Leer meer over BepiColombo's reis en huidige positie door middel van de onderstaande interactieve 'Waar is Bepi'-tool: