Мессенджер — роботизированный космический аппарат НАСА, который вращался вокруг планеты Меркурий в период с 2011 по 2015 годами. Он изучал химический состав, геологию и магнитное поле Меркурия.
Мессенджер был запущен на борту ракеты Дельта II 3 августа 2004 года. Его траектория включала в себя сложную серию полетов. Космический аппарат пролетел один раз мимо Земли, два раза мимо Венеры и три раза минуя самого Меркурия. Это позволило ему замедлиться относительно Меркурия при минимальном расходе топлива. Во время своего первого полета Меркурия в январе 2008 года межпланетная станция стала второй миссией, после Маринер 10 в 1975 году.
Мессенджер вышел на орбиту вокруг Меркурия 18 марта 2011 года, став первым космическим аппаратом, который сделал это. Он успешно завершил свою основную миссию в 2012 году. После двух продолжений полета, межпланетная станция использовала последнее из своего топлива для маневрирования и упала на поверхность Меркурия 30 апреля 2015 года.
Миссия межпланетной станции Мессенджер
Официальная миссия Мессенджер по сбору данных началась 4 апреля 2011 года. Основная миссия была завершена 17 марта 2012 года, собрав около 100 000 изображений. Межпланетная станция на 100% изучила поверхность Меркурия 6 марта 2013 года и завершила свою первую годичную расширенную миссию 17 марта 2013 года. Вторая расширенная миссия Мессенджер длилась более двух лет. Миссия была завершена 21 января 2015 года и он врезаться в Меркурий 30 апреля 2015 года.
Во время своего пребывания на орбите Меркурия приборы Мессенджер дали значительные данные, в том числе характеристику магнитного поля Меркурия и открытие водяного льда на северном полюсе планеты, что уже давно подозревалось на основе данных земной радиолокации.
Предыдущие миссии
В 1973 году «Маринер-10» был запущен НАСА, чтобы сделать несколько облетов вокруг Венеры и Меркурия. Маринер 10 изучил 45% поверхности Меркурия.Последний полет «Маринера-10» над Меркурием произошел 16 марта 1975 года. Последующие наблюдения планеты на близком расстоянии не будут проводиться в течение более чем 30 лет.
Цели миссии Мессенджер
Миссия Мессенджер была предназначена для изучения характеристик и окружающей среды Меркурия с орбиты. В частности, научные цели миссии заключались в следующем:
- изучить химический состав поверхности ртути;
- изучить геологическую историю планеты;
- изучить природу глобального магнитного поля (магнитосферы);
- определить размер и состояние ядра;
- изучить пповерхность на полюсах;
- изучение природы экзосферы Меркурия.
Конструкция межпланетной станции Мессенджер
На старте космический аппарат весил приблизительно 1 100 кг с его полной нагрузкой, где масса топлива составляла 600 кг. Корпус станции с размерами 1,42×1,85×1,27 м изготовили из углепластика. Одна сторона Мессенджера, которая была обращена к Солнцу была защищена специальным экраном размером 2,5×2 м, так как мощность солнечного излучения у орбиты Меркурия в 11 раз выше, чем у Земли. Чтобы избежать перегрев, корпус покрыли многослойной теплоизоляцией, а для отвода тепла от корпуса были предусмотрены радиаторы и тепловые трубы. Дополнительным источником энергии были две поворотные панели солнечных батарей размером 1,5×1,65 м.
Научные инструменты
- Двухрежимная камера. Обеспечивала полную карту поверхности Меркурия с разрешением 250 метров/пиксель, а также изображения районов, представляющих геологический интерес, с разрешением 20-50 метров/пиксель. Цветовое изображение было возможно только с узкополосным фильтрующим колесом, прикрепленным к широкоугольной камере.
- Гамма-спектрометр. Измерял гамма-излучение с поверхности Меркурия для определения состава планеты путем обнаружения определенных элементов: кислород, водород, кремний, сера, железо, калий, торий, уран) на глубине до 10 см.
- Нейтронный спектрометр. Определял водородный минеральный состав до глубины 40 см путем детектирования низкоэнергетических нейтронов, возникающих в результате столкновения космических лучей с минералами.
- Рентгеновский спектрометр. Определял минеральный состав в пределах 1 мм поверхности Меркурия путем обнаружения рентгеновских спектральных линий от магния, алюминия, серы, калия, титана и железа в диапазоне 1-10 кэВ.
- Магнитометр. Измерял магнитное поле вокруг Меркурия в деталях, чтобы определить силу и среднее положение поля.
- Лазерный высотометр. Предоставлял подробную информацию относительно высоты рельефа на поверхности Меркурия путем детектирования света инфракрасного лазера в виде отраженного от поверхности света.
- Спектрометр атмосферного и поверхностного состава. Определял характеристики разреженной атмосферы, окружающей Меркурий. Установил преобладание минералов железа и титана на поверхности.
- Энергетический спектрометр частиц и плазмы. Измерял заряженные частицы в магнитосфере вокруг Меркурия с помощью энергетического спектрометра частиц (EPS) и заряженные частицы, которые поступают с поверхности с помощью быстрого плазменного спектрометра изображений (FIPS).
- Радиотехника. Измеряла гравитацию Меркурия и состояние планетарного ядра, используя данные позиционирования космического аппарата.
https://youtu.be/bbsW_JVguSQ
Результаты миссии Мессенджер
Межпланетная станция передала самую подробную и точную на сегодняшний день 3D-карту Меркурия, собранную из 277 тысяч снимков, сделанных Мессенджером. Были обнаружены длинные уступы, необычные борозды и многие другие особенности.
Сделать очень детальные крупные фотографии заполненных льдом кратеров и других форм рельефа на северном полюсе Меркурия.
После завершения миссии обзор радиолокационных данных позволил впервые измерить скорость потери массы от Солнца.
Предоставил визуальные доказательства прошлой вулканической активности на поверхности Меркурия, а также доказательства существования жидкого железного планетарного ядра.
Анализ магнитосферы Меркурия во время январского и октябрьского пролётов позволил сделать вывод о сильном взаимодействии между магнитными полями планеты и солнечным ветром.
Обзор радиолокационных данных позволил впервые измерить скорость потери массы от Солнца.
| Заказчик |  НАСА |
|---|---|
| Производитель | APL |
| Оператор | НАСА и Лаборатория прикладной физики |
| Пролёт | Земля, Венера, Меркурий |
| Спутник | Меркурия |
| Стартовая площадка | мыс Канаверал SLC17B |
| Ракета-носитель | Delta 7925H D307 |
| Запуск | 3 августа 2004 06:15:56 UTC |
| Выход на орбиту | 18 марта 2011 01:10 UTC |
| Сход с орбиты | 30 апреля 2015 |
| Технические характеристики | |
| Масса | 1100 кг |
| Мощность | 450 Вт |
