Merkura noslēpumi: jauni svelmes un ledus meklējumi
Publicēts: 30.01.2003
Itāļu matemātiķis, kurš mira 1984. gadā, veica aprēķinus, kas palīdzēja Mariner 10 kosmosa kuģim apciemot Merkuru, Saulei vistuvāko planētu. Par godu matemātiķim, Eiropas kosmosa aģentūra (ESA) kuģi, kas nākamais dosies uz Merkuru, nosauca par BepiColombo.
Džuzeppe Kolombo palīdzēja NASA nokļūt līdz Merkuram. Tagad ir viņu kārta.
Misija tiek plānota ļoti rūpīgi, lai tā neciestu sakāvi ceļojumā uz Saulei tuvāko planētu, lai atklātu tās svelmes noslēpumus, kā arī meklētu ledu. Jā, jā. Jūs nepārklausījāties. Ledu. Merkurs ir noslēpumaina galējību planēta, kas ir vismazāk izpētītā (neskaitot Plutonu, kuru daudzi zinātnieki neuzskata par planētu).
Mariner 10 savos trīs lidojumos garām Merkuram 1974. un 1975. gadā uzņēma tikai 40 procentus no Merkura virsmas, jo planētas sarežģītā riņķošanas dinamika un salīdzinoši īsais laiks radīja apstākļus, ka planēta pret kameru bija pavērsusi vienu un to pašu virsmu. Šajā fotogrāfijās bija redzama Saules kaldināta un krāteriem nosēta virsma.
Šodien zinātnieki vēlas pētīt Merkuru, atklāt vairāk nekā tikai atlikušos 60 procentus no tā virsmas.
Mariner 10 atklāja dažas intriģējošas Merkura īpatnības. Ne visas tās bija redzamas uz virsmas. Zem tā garozas Merkurs slēpj kodolu, kas šķiet ir vēl blīvāks nekā Zemes kodols, negaidīti tik maza izmēra planētai. Vēl viens pārsteigums izrādījās Merkura relatīvi spēcīgais magnētiskais lauks, bet iespējams nepietiekami stiprs, lai atvairītu Saules vēju, kas nepārtraukti bombardē virsmu un rada ķīmiskās izmaiņas.
Merkura atrašanās vieta padara to par ļoti nozīmīgu objektu Saules sistēmas evolūcijas izpētē.
Problēma: nokļūt līdz turienei
Merkura tuvums Saulei nav tikai problēma nokļūt līdz tam, bet arī atpakaļ. Degvielas daudzums, kas nepieciešams, lai veiktu misiju, un nogādātu kuģi turp un atpakaļ, ir pārmērīgi sadārdzinās projektu. Vēl jāņem vērā radiācija. Merkura virsma ir ekstrēmi karsta, tādēļ Saules radiācija tur ir gan no augšas, gan no apakšas.
Tagad NASA un ESA kopīgi ir atraduši risinājumu šīm problēmām. Karstuma vairoga tehnoloģijas uzlabojumi nodrošinās, lai kosmosa kuģis netiktu izcepts misijas laikā.
NASA savu Vēstnesi (Messenger - Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging) palaidīs 2004. gadā. Savukārt BepiColombo izlidos 2009. gadā. Vēstnesis veiks lidojumus ap Merkuru un Venēru, kā paātrinātāju izmantojot gravitāciju. BepiColombo papildus gravitācijai izmantos solārās enerģijas virzošo spēku. ESA šo jauno tehnoloģiju ir iekļāvuši SMART-1, kas tiks palaists Martā. NASA solāro enerģiju izmanto Deep Space 1 kosmosa izpētes kuģī.
Solārās enerģijas jeb jonu plūsmas dzinēji lieto saules paneļos (burās) ģenerētos elektronus, kas atšķeļ vienu elektronu no ksenona atomiem. Pozitīvi lādētie ksenona atomi tiek izgrūsti no kameras nepārtrauktā plūsmā. Enerģijas nezūdamības likums paredz, ja joni virzīsies vienā virzienā, tad kosmosa kuģis kustēsies pretējā.
Iegūtā enerģija un ātrums nav salīdzināmi ar parasto paātrinātāju, bet atsevišķos momentos kosmosa kuģa ātrums var tikt ievērojami paātrināts ietaupot milzīgus līdzekļus. Šis tehnoloģiskais uzlabojums samazinās BepiColombo ceļojuma laiku uz pusi. Galamērķis tiks sasniegts 2,5 gadu laikā.
Meklējot... ledu?
Abas misijas palīdzēs zinātniekiem labāk saprast Merkuru. Abu komandu zinātnieki sadarbojas, lai saskaņotu mērķus un izmantojamos līdzekļus. Vēstnesis ir paredzēts vairāk kā izpētes misija, bet BepiColombo kā iegūto datu apstiprināšanas un padziļinātas izpētes projekts. Vēstnesis iespējams radīs vairāk jautājumus nekā atbildes. Savukārt BepiColombo ir veidots tā lai maksimāli tiktu atrastas galīgās atbildes uz Merkira izcelsmes un evolūcijas jautājumiem.
Lai sasniegtu šo mērķi, BepiColombo misija reāli sastāvēs no trim atšķirīgiem moduļiem. Pirmajā palaišanas reizē tiek palaisti planetārā orbitālā zonde un magnetosfēras zonde. Tajā pašā gadā tiks palaists arī virsmas elements, kas galamērķī nokļūs vienlaicīgi ar agrāk palaistajiem moduļiem.
Planetārā zonde orbitēs ap Merkuru tā polārajos apvidos. Zondē atradīsies kameras un citi jūtīgi sensori, kuri varētu konstatēt un apstiprināt ledus klātbūtni.
Pat zinot, ka Merkura virsmas temperatūra vienas dienas laikā mainās par 600 grādiem pēc Celsija (no 467 līdz -183), planētai nav atmosfēras. Tādēļ Saule uzkarsē tikai to, kas ir tieši pakļauts tās radiācijai. Ja ir aizsardzība pret Saules radiāciju, tad virsma ir neiedomājami auksta. Tikpat auksta kā atklāts kosmoss.
1991. gadā tika novērots neparasti spožs apgabals Merkura polārajos rajonos. Zinātnieki domā, ka šis spēcīgi atstarojošais materiāls varētu būt ledus. Ja šis pieņēmums apstiprināsies, tad tas būs interesants pagrieziens, kas radīs daudzus svarīgus jautājumus. Kā gan uz šādas, tik karstas planētas spēj saglabāties ledus? Un no kurienes tas tur varēja rasties?
Uz Merkura ledus nerodas. Tā rotācijas ass nemaina savu virzienu kā Zemes, līdz ar to Merkura poli jau kopš tā rašanās ir pavērsti vienā un tajā pašā virzienā. Tādēļ viens no ledus rašanās pieņēmumiem ir tāds, ka to iespējams uz Merkuru ir nogādājušas komētas un citi agrīnās Saules sistēmas ēras objekti. Un tas ir saglabājies, jo nav pakļauts tiešai saules staru iedarbībai, slēpjoties dziļu krāteru ēnas pusēs.
Magnetosfēras zonde līdzīgi kā planetārā, riņķos ap Merkura polārajiem rajoniem. Bet tās uzdevums būs pētīt planētas noslēpumaino magnētisko lauku un tā mijiedarbību ar Saules vēju.
Ir paredzēts, ka abas zondes darbosies aptuveni gadu.
Bargā virsma
Virsmas modulis savukārt izdzīvos tikai nedēļu, jo tam būs jāsaskaras ar visbargākajiem apstākļiem. Tas nosēdīsies netālu no pola un apsekos apvidu ar kameras un seismometra palīdzību, lai noteiktu Merkura ģeoloģisko aktivitāti. Citi instrumenti pētīs sastāvu, temperatūru un augsnes blīvumu.
Diana Jong (SPACE.com)
Komentāri
