La misión BepiColombo, rumbo a Mercurio.

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Por José Juan López Moreno (IAA-CSIC) / Revista IAA

 

Mercurio es el planeta más cercano al Sol y el más pequeño del Sistema Solar, con un diámetro ecuatorial de 4.879 kilómetros y una densidad muy alta, de 5.44 gramos por centímetro cúbico (la segunda más alta del Sistema Solar después de la terrestre). Es uno de los planetas de nuestro Sistema Solar menos explorado. Hasta ahora solamente dos misiones de NASA se han acercado a él: en la década de los 70, Mariner 10 sobrevoló tres veces el planeta y tomó las primeras imágenes de alta resolución de su superficie, y hubo que esperar hasta 2010 para que la nave MESSENGER visitara Mercurio y entrara en órbita en 2011.

Primera misión europea a Mercurio

El estudio de Mercurio, como el planeta más cercano al Sol y con una inusual composición, presenta un gran interés desde el punto de vista geológico, así como desde el de su formación y evolución. Uno de los objetivos de la misión reside en realizar un mapa completo de la superficie en varias longitudes de onda para conocer su mineralogía y su composición, para comprobar si el interior del planeta está aún en fase líquida y para comprender su campo magnético.

Desde un punto de vista geológico encierra grandes incógnitas cuya respuesta requiere de la simbiosis de dos instrumentos: una cámara de alta resolución y un altímetro láser. La explotación científica de ambos instrumentos permitirá conocer la forma del planeta para establecer una superficie de referencia, las variaciones topográficas relativas a esa forma de referencia, y determinar la posición precisa de relieves topográficos importantes, las deformaciones de la superficie por efectos de marea producidos por el Sol, rugosidad de la superficie, pendientes locales, reflectancia de la superficie, etc.

Debido a que es el planeta más cercano al Sol nos puede enseñar cómo se forman los planetas. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte forman la familia de planetas terrestres, y cada uno guarda la información para conocer la historia del grupo completo.

El conocimiento de cómo se originaron y cómo han evolucionado es clave para entender cómo se generaron las condiciones que hicieron posible la formación de vida en la Tierra. Mientras el acceso a otros sistemas solares nos esté vedado, nuestro Sistema Solar en el único laboratorio para probar los modelos de evolución que se podrían extender al conocimiento de otros sistemas planetarios.

La misión a Mercurio fue propuesta por la ESA por primera vez en 1993 como una misión de coste medio. Sin embargo, un análisis más realista de su complejidad y coste no fue aprobado. Posteriormente, cuando en 1994 el programa Horizon 2000 se extendió a tres nuevas misiones de tamaño grande, bautizadas como cornestone missions, la ESA eligió BepiColombo como una de esas misiones grandes para ser desa-rrollada en el periodo 2008-2013.

Aunque inicialmente se pensó utilizar un cohete Soyuz-Fregat, conforme avanzaba el desarrollo de los vehículos y de los instrumentos se llegó a un aumento de masa que hizo necesario cambiar de vehículo lanzador. El lanzamiento se ha realizado desde la base de Kourou, en la Guayana Francesa, a bordo de un cohete Ariane 5.

 

El camino hasta entrar en órbita alrededor de Mercurio, a pesar de que la distancia mínima a la Tierra es de menos de noventa y dos millones de kilómetros (0.61 Unidades Astronómicas), no deja de ser complicado. En efecto, desde su lanzamiento hasta su entrada en órbita en un viaje de más de siete años de duración sobrevolará una vez la Tierra, dos Venus y seis veces Mercurio.

La misión BepiColombo consta de dos satélites independientes, uno proporcionado por la agencia espacial japonesa denominado MMO (Orbitador Magnetosférico de Mercurio), y otro proporcionado por ESA de nombre MPO (Orbitador Planetario de Mercurio). Los dos satélites viajarán juntos en un viaje de más de siete años hasta su puesta en órbita alrededor de Mercurio. Las dos órbitas tienen un periastro (distancia mínima entre la nave y Mercurio) de cuatrocientos kilómetros, pero mientras el MMO tendrá un apoastro (distancia máxima) de doce mil kilómetros y un periodo de 9.2 horas, el MPO se alejará solo mil quinientos kilómetros con un periodo de 2.3 horas.

El satélite MPO se dedicará al estudio de la superficie y la composición interna del planeta mientras que el MMO se dedicará al estudio de la interacción de la radiación solar con la magnetosfera de Mercurio.

Una vez insertados en órbita los dos satélites, en marzo de 2026, la misión tiene prevista una duración inicial de catorce meses que se podría extender un año más, hasta mayo de 2028.
Los instrumentos a bordo de Bepi-Colombo nos aportarán información no solo de la composición e historia de Mercurio, sino de la historia de la formación de los planetas con un núcleo sólido en general, incluyendo la Tierra.

Participación del IAA

El IAA participa en la misión BepiColombo desde su inicio como parte del consorcio internacional formado por científicos y técnicos de Suiza, Alemania y España y que ha sido el responsable de desarrollar el instrumento BeLA (acrónimo en inglés de BepiColombo Laser Altimeter), un altímetro láser cuyo diseño y construcción recae por primera vez en Europa.

En particular, el equipo del IAA que participa en la misión se ha encargado del diseño, la construcción y la fabricación del módulo de potencia de BeLA, y los modelos de vuelo han sido realizados con la colaboración de varias industrias aerospaciales españolas. El módulo de potencia está compuesto por dos tarjetas electrónicas, una que alimentará a la rama principal de toda la electrónica del altímetro y otra redundante para que, en caso de fallo, el equipo pueda seguir funcionando. El núcleo está constituido por varios convertidores híbridos que alimentan y aíslan del ruido electromagnético a las diferentes ramas de potencia de los subsistemas que forman el instrumento.

En esta misión participan por parte del CSIC: Luisa M. Lara, Rafael Rodrigo, José M. Castro, Miguel Herranz, Fernando Girela, Julio Rodrigo y José Juan López Moreno.

Fuente: http://revista.iaa.es/content/2018-lanzamiento-de-la-misi%C3%B3n-bepicolombo

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