MESSENGER е

Нос Канаверал SLC17B

Съдържание

Полетни задачи

Дизайн на апарата

Стартовата маса на AMC MESSENGER е около 1100 кг, като почти 600 кг (повече от половината от общата маса) са гориво. Корпусът на апарата е направен от композитен графитен материал и има размери 1,42 × 1,85 × 1,27 м. Поради значителната мощност на слънчевата радиация в близост до орбитата на Меркурий (11 пъти по-висока от тази на Земята) са предприети специални мерки взети за осигуряване на приемлив термичен KA режим. Страната на космическия кораб, обърната към Слънцето, е покрита със слънцезащитен крем с размери 2,5 × 2 м, самото тяло е обвито в многослойна топлоизолация, а са предвидени радиатори и топлинни тръби за отстраняване на топлината от корпуса на космическия кораб. Източникът на енергия за станцията е два едностранни въртящи се слънчеви панела (SB) с размери 1,5 × 1,65 м с фотоклетки от галиев арсенид. Те са в състояние да генерират повече от 2 kW, но устройството се нуждае само от 385-485 W по време на полета и 640 W по време на работа в орбита, така че SB ще бъде ориентиран под различни ъгли. Освен това 67% от площта на панела са малки огледала, които отразяват по-голямата част от слънчевите лъчи и предпазват панелите от прегряване.

Двигателната система на станцията включва двукомпонентен поддържащ двигател с тяга 68 kgf за големи маневри и 16 малки еднокомпонентни ракетни двигатели. Горивото (хидразин) и окислителят (азотен тетроксид) се съхраняват в три титанови резервоара с диаметър 56 см и дължина 104 см; хелий под високо налягане ги доставя към двигателите. Комуникационната система на устройството включва две HGA антени с „фазирана решетка“ с висока печалба, както и две антени с вентилатор със средна печалба MGA и четири антени с нисък коефициент на усилване LGA. Всички антени са фиксирани неподвижно, което увеличава тяхната надеждност; В този случай фазирани сигнални решетки (използвани за първи път в „дълбокото пространство“) могат да бъдат насочени под ъгъл до 45 ° спрямо оста на самата антена. 11-ватовият предавател предава данни от въздуха към Земята в X-лентата със скорости, вариращи от 9,9 bps до 104 kbps. Командите от земята до дъската се движат със скорост от 7,8 до 500 bps. Ориентацията се извършва с помощта на два звездни сензора, както и четири жироскопа и четири акселерометра, които са част от инерционното измервателно устройство (IMU). "Мозъкът" на устройството е 2 модула на интегрирана електроника IEM (основен и резервен), всеки от тях има основен процесор RAD6000 (25 MHz) и подобен процесор за защита срещу повреди (10 MHz). Всеки IEM включва също до 1 GB твърдо състояние.

Научна апаратура

Научното оборудване на AMS включва:

Двурежимната камера MDIS (Mercury Dual Imaging System) е предназначена за топографско заснемане и подробно проучване на пейзажа на Меркурий; се състои от широкоъгълни и тесноъгълни мултиспектрални камери. Широкоъгълната камера има 10,5 ° зрително поле и 12 различни филтъра за наблюдение в спектралните диапазони от 400 до 1100 nm. Тесноъгълна камера с зрително поле 1,5 ° ще заснеме подробни черно-бели изображения на повърхността на планетата.
Рентгеновият спектрометър XRS (X-Ray Spectrometer) е предназначен да определи елементарния състав на тънък (1 mm) горен слой на повърхността на Меркурий с разделителна способност от 200 до 1000 km. Той открива рентгенови лъчи с енергии, вариращи от 1 до 10 keV, където има спектрални линии на магнезий, алуминий, силиций, сяра, калций, титан и желязо, както и слънчеви рентгенови лъчи и гама лъчи.
Гамма-спектрометърът и неутронният спектрометър GRNS (Gamma-Neutron Spectrometer) е предназначен да регистрира неутрони и гама-лъчи от елементи на повърхността на Меркурий, излъчени под въздействието на космическо излъчване, както и естествено излъчване на радиоактивни елементи. Устройството ще се използва за картографиране на повърхността на планетата с цел определяне на елементарния състав на нейната кора, и по-специално, за откриване на полярен лед.
Спектрометърът EPPS (Energetic Particle and Plasma Spectrometer) е предназначен да изследва състава, разпределението и енергията на заредените частици в магнитосферата на Меркурий. Състои се от спектрометър със заредени частици EPS и високоскоростен плазмен спектрометър FIPS.
Спектрометърът за изследване на състава на атмосферата и повърхността MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) е предназначен за определяне на състава на горната атмосфера и повърхността на Меркурий. Включва два спектрометра: видим и UV обхват и видим и IR обхват.
Лазерният алтиметър MLA (Mercury Laser Altimeter) е предназначен за високо прецизно топографско заснемане на повърхността на Меркурий.
Трикомпонентният магнитометър MAG е предназначен за изследване на магнитни аномалии на повърхността на Меркурий, както и за изследване на структурата и динамиката на неговото магнитно поле.

Полет до Меркурий

Меркурий е един от най-неуловимите обекти в Слънчевата система: за да стигнете от близо до Земята до околомеркурийска орбита, трябва да загасите значителна част от орбиталната скорост на Земята, която е около 30 км/сек. Понастоящем нито един космически кораб не е в състояние да направи директен полет до Меркурий и обикновено се използва сложна стратегия от множество маневри за подпомагане на гравитацията.

По време на първия полет на Венера не беше предвидена програма за научни изследвания, тъй като Венера и Слънцето бяха в горната връзка. По време на втория си полет покрай Венера Месинджър направи поредица от 50 изображения на отдалечаващата се планета: първото беше на разстояние 60,6 хиляди км от планетата, последното - 89,3 хиляди км. По време на втория полет на Венера, Messenger също така извърши съвместна работа по изследването на повърхността на Венера с европейския космически кораб Venera Express. В допълнение към възможността за сравняване на данните, получени от два космически кораба, разположени по различни траектории и притежаващи различни изследователски инструменти, тази работа се превърна в Messenger в тест за функционирането на неговото научно оборудване.

Съставът на тази тъмна порода е неизвестен. Може би съдържа тъмен минерал като илменит, съставен от желязо и титан и е много разпространен не само на Земята, но и на Луната. Може да е и силиций, с железни включвания. Учените се надяват повече светлина върху тези тъмни области да бъде хвърлена от допълнителни изследвания на Messenger.

В допълнение, по време на втория проход, сондата внимателно измери меркурийския пейзаж и показа, че той остава забележително постоянен по височина в изследваната зона. Тази област (западното полукълбо, близо до екватора) е с 30% по-гладка от обратната. В кората на Меркурий е открит рязък спад на височина от цели 600 м, който може да е „белег“, останал на планетата в резултат на свиването му в периода на бързо охлаждане.

резултати

Интересни факти

Шест години и половина отнеха на Messenger да навлезе в орбита около планетата. Любопитното е, че полетът до Плутон, който е много по-далечен, за мисията New Horizons ще отнеме само три години повече (но New Horizons няма да навлезе в орбита на Плутон).