Evropsko-japonská mise BepiColombo se v noci z 1. na 2. října 2021 prosmýkla 199 kilometrů nad planetou Merkur. Vůbec poprvé tak mohly palubní přístroje studovat podmínky v prostředí, kde budou pracovat během hlavní vědecké fáze. I při krátkém průletu se podařilo získat data o magnetosféře a částicích v okolí Merkuru. Akcelerometry zase zachytily gravitační působení první planety naší soustavy. Data z magnetometru a akcelerometru byla převedena na zvuk a veřejnost tak může slyšet, jak to vypadá, když sluneční vítr bombarduje planetu tak blízko u Slunce. Jsou slyšet také účinky ohýbání sondy v reakci na změnu teploty při přeletu z noční strany planety nad denní. Jsou slyšet dokonce i pohyby přístrojů při jejich otáčení do zaparkované pozice.

„Byl to sice rychlý průlet, ale pro některé přístroje na BepiColombo to byl začátek sběru jejich vědeckých údajů. Byla to možnost zahájit skutečnou přípravu na hlavní misi,“ říká Johannes Benkhoff, vědec z ESA zapojený do programu BepiColombo a dodává: „Tyto průlety nabízí příležitost obhlédnout oblasti kolem Merkuru, které nebudou dostupné, až budeme na oběžné dráze. V tomto případě nám BepiColombo poskytla cenný pohled na částice přítomné v blízkosti planety, ale i na hranice magnetického pole.“

Ultrafialový spektrometr PHEBUS sbíral data zhruba hodinu během maximálního přiblížení. Zaměřoval se přitom na prvky přítomné v extrémně řídké atmosféře Merkuru, takzvané exosféře. Tento slaboučký plynný obal vzniká buďto ze slunečního větru nebo z povrchu planety. Ve výsledném grafu z dat pořízených po maximálním přiblížení, když sonda opustila stín planety, jsou jasně vidět výrazné špičky vodíku a vápníku. Tyto dva prvky jsou pouze příklady toho, co půjde objevit v exosféře Merkuru, až bude BepiColombo na jeho oběžné dráze. PHEBUS se zaměří na velmi podrobnou charakteristiku složení a dynamiky exosféry Merkuru. Vědci tak budou moci sledovat změny v průběhu času a také na různých místech.

PHEBUS je přitom jen jedním z několika spektrometrů, s jejichž pomocí má BepiColombo studovat Merkur z jeho oběžné dráhy, aby bylo možné lépe porozumět složení látek na povrchu včetně pátrání po ledu v trvale zastíněných kráterech v polárních oblastech. Během průletu byl v provozu také gamma a neutronový spektrometr MGNS (Mercury Gamma-ray and Neutron Spectrometer). zaznamenané toky neutronů a gamma záření vznikají interakcí galaktického kosmického záření s povrchovými vrstvami Merkuru. Nesou tedy informace o složení materiálů na povrchu. Analýza těchto dat (stejně jako údajů získaných při průletu kolem Venuše) zatím stále probíhá.

Senzory na rameni magnetometru, tedy konstrukci, která na mnoha fotkách inženýrských kamer MCAM trčí ze sondy MPO (Mercury Planetary Orbiter) zachytily detaily o slunečním větru a magnetickém poli v okolí Merkuru. Během průletu se experti z týmu kolem magnetometru těšili především na sběr dat takto blízko u povrchu jižní polokoule Merkuru. Doposud totiž bylo magnetické prostředí Merkuru zmapováno jen sondou Messenger, ta se však zaměřovala na severní polokouli.

„Je to jako kdybyste právě objevili Severní Ameriku a v dalekohledu spatřili Jižní Ameriku, ale bohužel musíte přerušit svou expedici. Jakožto výzkumníci jste přirozeně zvídaví a chcete se vrátit,“ popisuje Daniel Heyner z technické univerzity v Braunschweigu, který vede výzkumnou skupinu magnetometru na MPO a dodává: „To dělá tyto průlety mimořádně zajímavé – vůbec poprvé máme k dispozici data z jižní polokoule planety blízko povrchu, ačkoliv je to jen malá část.“ Získaná data byla převedena na zvuk, který lidské uši dokážou zachytit. Výsledek zachycuje měnící se intenzitu magnetického pole a slunečního větru včetně chvíle, kdy sonda prolétla přes místo označované jako magnetosheath, tedy velmi turbulentní hraniční oblast mezi slunečním větrem a magnetosférou kolem planety.

Po dosažení oběžné dráhy Merkuru mají společná měření evropské sondy MPO a japonské Mio (též Mercury Magnetospheric Orbiter) vést k detailní analýze magnetického pole planety a také k jeho zdroji. Díky tomu bude možné lépe porozumět vzniku, vývoji a současnému stavu vnitřní stavby planety. Navíc obě sondy budou prolétávat odlišnými oblastmi magnetosféry Merkuru. Bude tak možné sledovat, jak se v průběhu času a prostoru mění magnetické pole a jeho vztah vůči slunečnímu větru.

Daniel Heyner a jeho kolegové se zatím začnou zabývat otázkami jako: je možné snadno přenést charakteristiky magnetického pole ze severní polokoule planety na polokouli jižní? Změnilo se třeba magnetické pole generované vnitřním dynamem v posledních šesti letech po misi Messenger stejně, jako se to neustále děje na Zemi? Nová data z průletu BepiColombo a snad i data z hlavní vědecké fáze budou porovnána s modely globálního magnetického pole vytvořenými z dat sondy Messenger. Vznikne tak dosud nejpřesnější obrázek magnetického pole Merkuru.

Italský pružinový akcelerometr ISA na palubě MPO zaznamenal zrychlení, které sestava zažívala vlivem gravitačního působení planety při průletu, ale zachytil i reakci na změnu teploty, když sonda vletěla do stínu planety a když jej zase opustila. Aby toho nebylo málo, tak přístroj ISA zaznamenal dokonce i pohyb výše zmíněného spektrometru PHEBUS, který se zacvaknul zpět do držáku parkovací pozice, když dokončil svá měření. Také tyto naměřené údaje byly převedeny na zvuk.

„Na grafech zrychlení, které se objevovaly na našich obrazovkách, jsme mohli vidět slapové účinky Merkuru na strukturu BepiColombo, pokles tlaku slunečního záření během průletu stínem planety a těžiště sondy v důsledku ohýbání velkých fotovoltaických panelů,“ popisuje Carmelo Magnafico z Italského národního institutu pro astrofyziku INAF a dodává: „Pro nás teď začíná skutečná věda, protože rozdíl mezi očekávanými efekty a skutečně naměřenými daty ukazuje vědecký význam zařízení ISA. Jsme opravdu velice šťastni.“ ISA má podporovat studium vnitřní stavby Merkuru a ověřovat Einsteinovu teorii obecné relativity na dosud nedosažitelnou úroveň přesnosti. Bude také hlavním zařízením pro určení přesné oběžné dráhy MPO kolem Merkuru i pro určení těžiště planety při jejím oběhu kolem Slunce. Říjnový gravitační manévr byl přitom teprve prvním průletem mise kolem Merkuru a čtvrtým z devíti celkových. Během sedmileté přeletové fáze k nejmenší a první planetě naší soustavy je potřeba vykonat jeden průlet kolem země, dva u Venuše a šest u Merkuru, aby se dráha sestavy upravila tak, že BepiColombo v roce 2025 vstoupí na oběžnou dráhu této planety.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/23478785-1-eng-GB/BepiColombo_first_Mercury_flyby.jpg
https://www.esa.int/…/23526098-1-eng-GB/First_taste_of_Mercury_s_exosphere.png
https://www.cosmos.esa.int/…6ec29d110493?t=1416392641775
https://www.cosmos.esa.int/…-fc304adc1356?t=1416392863114
https://www.cosmos.esa.int/…33d910d7a190?t=1416305332796
http://sci.esa.int/science-e-media/img/f2/BC_STACK_02.jpg