MISSMERCURIO

MISSIONI SPAZIALI: Mercurio

Mariner 10

Fu il settimo lancio eseguito con successo della serie Mariner e partì il 3 marzo 1973.

È stata la prima missione ad sfruttare il campo gravitazionale di un pianeta (Venere) per raggiungerne un altro (Mercurio), ha cioè usato l'effetto fionda; sorvolò Venere il 5 febbraio 1974 ad una distanza di 4200 Km ed intersecò l'orbita di Mercurio il 24 marzo 1974 da una distanza di circa 700 Km.
Un secondo incontro con Mercurio lo ebbe il 21 settembre dello stesso anno, dopo aver incrociato la cometa Kohoutek, ed il terzo il 16 marzo 1975 ad una distanza di 327 km dalla superficie del pianeta. Durante questa missione furono raccolte migliaia di fotografie dell'atmosfera di Venere e della superficie di Mercurio (ne ha fotografato circa il 45%) e furono effettuate anche delle misurazioni del campo magnetico.

Fino al 24 marzo 1975 il Mariner venne utilizzato per dei test ingegneristici, in tale data la missione venne dichiarata conclusa per mancanza di combustibile.

Messenger (Mercury Surface Space Environment Geochemistry and Ranging)

Partita da Cape Canaveral il 3 agosto 2004, con un vettore Delta II modificato, il 6 aprile 2009 entrerà in orbita attorno a Mercurio; è la prima sonda dopo 30 anni che studierà tale pianeta. Il viaggio durerà solo cinque anni, invece dei sette previsti originariamente, perchè pur avendo caricato meno carburante di quello necessario ad un volo diretto, per non rendere troppo pesante la sonda (pesa 500 kg per un diametro di 1.2 m), verranno sfruttati i campi gravitazionali di altri pianeti: Venere due volte ad una altitudine di 300 km e Mercurio stesso due volte ad una altitudine di 200 km, prima di entrare in orbita (con un periastro di 200 km) attorno a quest'ultimo.

Resterà su tale orbita e raccoglierà dati per la durata di un anno terrestre. Per proteggere la sonda dal calore del Sole è stata rivestita da uno scudo in ceramica simile a quella usata per le piastrelle degli shuttle.
Sorvolando Mercurio la sonda cercherà di mappare a colori tutto il pianeta e analizzerà la sottilissima e rarefatta atmosfera, stabilendone la composizione, che si suppone sia formata di atomi di idrogeno, elio, ossigeno, sodio, potassio e calcio che non si incontrano mai e che rimbalzano sulla superficie del pianeta.

Per tutta la durata dell'orbita il Messenger, grazie agli strumenti miniaturizzati caricati a bordo (una camera fotografica, un magnetometro, un laser-altimetro e uno spettrometro), raccoglierà informazioni sulla distribuzione di massa del pianeta (comprese le differenze di spessore della crosta), sulla sua densità interna (2/3 del nucleo dovrebbe essere di ferro), mapperà la sua superficie e cercherà di identificare i minerali ivi presenti, per capire se si è formata grazie all'attività tettonica e alle meteoriti.
Misurerà la distribuzione spaziale, l'energia, la variabilità delle particelle cariche presenti nella magnetosfera e mapperà il campo magnetico di Mercurio, che è simile a quello terrestre.
La sonda cercherà inoltre di scoprire se il pianeta, nonostante la sua vicinaza al Sole, presenta dei blocchi di acqua congelata nel fondo dei crateri delle zone polari, ghiaccio con ogni probabilità portato da delle comete e rilevato dal radiotelescopio di Arecibo.

ISAS Mercury Orbiter

E' una missione giapponese che avrebbe dovuto essere lanciata nell'agosto 2009 e avrebbe dovuto entrare in orbita attorno a Mercurio, ad una distanza di 300 km; a causa di problemi dell'agenzia giapponese è stata annullata nel 2002.
Il piano originale prevedeva anche il trasporto di un satellite (il Muses-D o Planet-C) che, sparando dei proiettili sulla superficie del pianeta, avrebbe permesso di ottenere informazioni sulla struttura interna del pianeta, incluso il suo nucleo di ferro.

Future missioni

BepiColombo (Mercury Obiter)

Questa missione dell'ESA ha subito numerose modifiche da quando venne proposta nel 1993; nata come 5^a o 6^a missione del programma "Horizon 2000" (il programma spaziale europeo partito nel 2000), nel 2002 è diventata una collaborazione ESA-JAXA (Ente spaziale giapponese).
Scartate le prime due finestre di lancio ottimale per l'incontro col pianeta (luglio 2004, agosto 2009), il lancio della sonda avverrà nel settembre 2012 con un vettore Soyuz-Fregate e l'incontro con Mercurio dovrebbe avvenire dopo aver effettuato alcuni flyby con la Luna, Venere e Mercurio stesso.

La sonda sarà costituita di due "orbiter": l'MPO (Mercury Magnetospheric Orbiter) dell'ESA, l'MPO (Mercury Planetary Orbiter) di costruzione giapponese (ciò che resta dell'ISAS) e da due motori: SEPM (Solar Eletric Propulsion), CMP (Chemical Propulsion Module).
Nello spazio verrà usato il modulo propulsore SEMP, cioè il modulo a propulsione elettrica solare; si tratta di un motore a propulsione ionica in cui l'elettricità necessaria ad accelerare gli atomi di xeno viene fornita dalla luce solare immagazzinata in appositi pannelli. Gli ioni così ottenuti vengono espulsi producendo una lenta ma continua accelerazione, che dovrebbe permettere di raggiungere Mercurio in un tempo (2 anni e mezzo) inferiore a quello impiegato dal Messenger.

Poco prima di entrare in orbita attorno a Mercurio SEMP verrà sganciato e grazie al propulsore chimico CPM la sonda si immetterà nell'orbita dell'MMO, che verrà espulso e comincerà a lavorare. Il CPM porterà poi l'MPO nella sua orbita dove, dopo essersi sganciato dal modulo propulsore, comincerà a lavorare.

Orbita dei due Orbiter del Bepi Colombo e del Messenger

Una volta posizionato su un'orbita polare quasi circolare (ad una distanza dalla superficie variabile fra i 440 km e i 1500 km) il compito dell'Orbiter planetario (MPO) sarà quello di farci pervenire immagini e dati sul suolo (con una risoluzione che si spera arrivi ai 10 m), sulla composizione chimica, sulla struttura interna del pianeta e sulla sua gravità.
L'altro Orbiter (MMO) si posizionerà su di un'orbita molto eccentrica (ad una distanza che varierà tra i 400 km e 11800 km), studierà la magnetosfera del pianeta, il suo campo magnetico, la sua atmosfera e l'interazione di questa col vento solare.

Entrambi gli Orbiter useranno sia i loro propulsori che la gravità di Mercurio per poter inserirsi nella rispettiva orbita.
Insieme ai due orbiter avrebbe dovuto esserci a bordo della sonda un piccolo Lander, ma per motivi di bilancio è stato annullato. Tale Lander avrebbe dovuto atterrare vicino ad uno dei due poli del pianeta e liberare un rover, l'MSE (Mercury Surface Element), che avrebbe dovuto fare degli esperimenti geologici e delle fotografie dei rilievi attorno alla zona di atterraggio, per circa una settimana.
Grazie ai dati raccolti dai due Orbiter si spera di fare luce anche sull'origine e l'evoluzione del pianeta, sulla sua geologia, sulle origini del suo campo magnetico, sulla composizione e dinamica della sua atmosfera.
Con tale missione si spera di ottenere un test accurato sulla validità della relatività generale in vicinanza del Sole e quindi di confermare che l'avanzamento del perielio di Mercurio si può spiegare in termini della curvatura spazio-tempo.
Una delle difficoltà che hanno dovuto affrontare i progettisti della sonda è stato il grande calore che questa dovrà sopportare, calore dovuto in parte alla radiazione del Sole (circa 10 volte maggiore di quella che giunge a Terra) e in parte alla radiazione infrarossa emessa dal pianeta; per questo motivo i due orbiter oltre ad essere costruiti con materiali particolarmente resistenti alle alte temperature, sono stati ricoperti con degli specchi riflettenti.
La missione si chiama BepiColombo in onore del professore di fisica dell'Università di Padova Giuseppe Colombo (1920-1984), specialista di meccanica celeste; fu il primo ad accorgersi che Mercurio ogni due rivoluzioni compiva tre rotazioni su se stesso, inoltre suggerì alla NASA di usare la gravità Venere per permettere al Mariner 10 di inserirsi nell'orbita solare che gli ha permesso di sorvolare Mercurio tre volte.
Tale missione dovrebbe durare per circa un anno terrestre (pari a circa 4 anni "mercuriani"), lavorando a 250 ^oC, inviandoci giornalmente dati e immagini; si pensa che dopo tale tempo i due orbiter dovrebbero venire distrutti dalla vicinanza al Sole.

Le immagini e parte delle informazioni presenti in questo file sono reperibili nei seguenti siti Internet:

nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary
messenger.jhuapl.edu
spacebody.nasda.go.jp
sci.esa.int

Siti in cui è possibile avere una cronologia delle missioni spaziali in tutto il sistema solare:

www.solarviews.com/eng/craft1.htm
www.planetscapes.com/solar/eng/craft2.htm
nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/chrono.html

Aggiornato al 30/9/06